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鉄道輸送システムでは、信号制御とは、列車が安全に、正しい経路で、適切な時刻表に従って運行されるように、鉄道信号と閉塞システムを介して列車の動きを制御するプロセスです。信号制御は、もともと信号ボックス（国際および英国）や連動塔（北米）など、さまざまな名前で知られる制御ポイントの分散ネットワークを介して実行されていました。ロンドン地下鉄は信号キャビンと呼んでおり、[ 1 ]グレートセントラル鉄道は信号キャビンと呼んでいました。現在、これらの分散システムは、大規模な信号センターまたは指令所に統合されています。どのような形態であっても、信号制御は人間の信号オペレーターと線路脇の信号設備との間のインターフェースを提供します。分岐器（ポイント）、信号、および閉塞システムを制御するために使用される技術装置は連動装置と呼ばれます。
当初、信号操作はすべて機械的な手段で行われていました。分岐器や信号機は個々のレバーやハンドルで操作され、信号係は通過する列車ごとに必要な位置に装置をセットするために、さまざまな装置の間を歩き回る必要がありました。まもなく、制御を1つの建物に集中させるべきであることが認識され、それが信号所として知られるようになりました。信号所は、複雑な連動装置と信号係のために、乾燥した空調管理された空間を提供しました。ほとんどの信号所は高い位置に設置されており（これが北米で「タワー」という用語の由来となりました）、信号係は制御する鉄道をよく見渡すことができました。信号所が最初に使用されたのは、1843年にロンドン・アンド・クロイドン鉄道がロンドンのブリックレイヤーズ・アームズへの分岐点を制御するためでした。[ 2 ]
電力の実用化に伴い、信号所の複雑さは、機械式レバーが直接的な機械的接続を介して一連のポイントや腕木信号を操作できる距離（またはそのような接続に必要なスペース）によって制限されなくなりました。電力で動作するスイッチポイントと信号装置により、単一の制御ポイントが操作できる距離は数百ヤードから数マイルに大幅に拡大しました。[ 3 ]電気リレーロジックの技術が開発されるにつれて、信号係が何らかの機械的ロジックで制御装置を操作する必要はなくなりました。完全電子ロジックへの移行により、物理的な存在は不要になり、個々の制御ポイントを統合してシステムの効率を高めることができました。
機械式制御を全電気式システムに置き換えたことで可能になったもう一つの進歩は、信号係のユーザーインターフェースを強化し、生産性をさらに向上させることができた点です。小型化された電気式トグルスイッチと押しボタンにより、個々の信号係がより多くの機能を操作できるようになりました。経路設定技術により、混雑した分岐点における個々のポイントと経路の設定が自動化されました。コンピュータ化されたビデオディスプレイは物理的なインターフェースを完全に排除し、ポイントアンドクリックまたはタッチスクリーンインターフェースに置き換えました。最後に、自動経路設定の使用により、一般的な列車の運行をスケジュールやその他のスクリプト化されたロジックに従って完全に自動化できるため、人間の入力は一切不要になりました。
信号所は重要な通信拠点としても機能し、鉄道路線のさまざまな部分を結び付け、列車の安全な運行を可能にした。最初の信号システムは、電信や閉塞装置といった技術によって実現し、隣接する信号所間で線路区間の状態を通信できるようになった。その後、電話によって中央指令所が遠隔の信号所と連絡を取ることが可能になり、無線によって列車自体との直接通信も可能になった。長距離にわたってデータを伝送できるようになったことで、ほとんどのローカル制御信号所は姿を消した。線路脇の信号係は、もはや信号システムの目と耳としての役割を果たす必要はない。線路回路は列車の位置を遠隔の制御センターに送信し、データリンクによって分岐器や信号機を直接操作できるようになった。
鉄道システムによっては信号所の数に差があるものの、将来の信号システムに関するプロジェクトのほとんどは、集中制御の強化につながり、線路脇の信号所はニッチな用途や歴史的遺産としての利用に限られるようになるだろう。
ノードベースの制御システムでは、メッセージが意図した受信者に正しく届くようにするために、適切な識別が不可欠です。そのため、信号制御ポイントには、通信中の混乱を最小限に抑えるための名称や識別子が付けられます。一般的な命名手法としては、近隣の地理的な参照、路線のマイルポスト番号、シーケンス番号、識別コードなどが挙げられます。地理的な名称は、自治体や地域、近隣の道路や地形、地域のランドマーク、鉄道に交通量をもたらす可能性のある産業施設、あるいは操車場、側線、分岐点などの鉄道設備を指す場合があります。
モールス信号が使用されていたシステムでは、効率的な通信を支援するために制御地点に短い識別コードを割り当てるのが一般的でしたが、信号制御地点がマイルポストよりも多い場所では、シーケンス番号とコードが使用される可能性が高くなります。鉄道システム全体または政治区域全体で共通の命名規則を採用する場合があります。たとえば、中央ヨーロッパでは、信号制御ポイントはすべて、ポイントの位置と機能に基づいて地域固有の位置コードが割り当てられていました[ 4 ]。一方、米国のテキサス州では、規制目的ですべての連動装置に連番が付けられました[ 5 ] 。
信号制御センターが統合されるにつれて、信号員の職務や責任が異なる旧式のボックスと新型の列車制御センターを区別する必要が生じる場合があります。さらに、信号センターの名称そのものよりも、個々の信号ワークステーションの名称が運用上優先される場合もあります。これは、信号センターが多数の異なる路線や地理的地域にまたがる広大な領域を制御している場合に特に当てはまります。
制御地点が線路に隣接する野原にある場合、ほとんどの場合、制御地点の名前またはコードが信号所構造物の側面に明瞭に表示され、列車運転士にその位置を視覚的に知らせる役割を果たします。さらに、沿線信号機には、信号を制御する担当者と該当する線路区間を直接的または間接的に示す識別プレートが設置されている場合もあります。
初期の信号所には機械式のレバーフレームが設置されていた。フレームは通常、操作床下の梁に取り付けられていた。レバーには連動装置が取り付けられており、信号が分岐器に関して正しい指示を示し、正しい順序で操作されることを保証していた。片端が信号機と分岐器に、もう片端が信号所内のレバーに接続されたワイヤーまたはロッドが、線路に沿って敷設されていた。
多くの国では、レバーは機能に応じて塗装されており、例えば停止信号は赤、分岐器は黒といった具合です。また、識別のため、通常は左から右へ番号が振られています。ほとんどの場合、レバー枠の上には線路と信号設備の配置図が取り付けられており、信号機や分岐器の横に該当するレバー番号が示されています。
手動式の連動装置は、米国ではアームストロング式やハンドスロー式と呼ばれていた。
動力式踏切には小型のレバーが備えられており、信号機や分岐器を電気的に制御する。連動装置は機械式で操作される場合もあるが、電気式のレバーロックが使用される場合もある。
ごくまれに、信号機や分岐器は、適切なレバーやスライドを操作することで空気圧によって作動するものもあった。
制御盤を備えた信号所では、レバーはボタンまたはスイッチに置き換えられ、通常は線路図上に適切な位置に配置されます。これらのボタンまたはスイッチは、電気式または電子式の連動装置と接続されています。英国では、制御盤には以下の種類があります。
上記と同様の動作原理は、世界中で適用可能です。
現代の信号所には、ビデオディスプレイユニット（VDU）などの制御システムが備えられているのが一般的です。これらのシステムは、従来のパネルに比べて構築コストが低く、変更も容易です。英国では、大型の現代的な信号所は、統合電子制御センター（IECC）型、あるいは近年では鉄道運行センター（ROC）型が主流となっています。これらの制御システムは、世界中で様々なバリエーションが使用されています。
稀ではあるものの、従来型の信号所は今でも見られる。一部は今でも機械的に分岐器や信号を制御しているが、多くの場合、レバーフレームは取り外されているか、使用されておらず、制御盤やVDUが設置されている。現代のほとんどの国では、機械式信号はほとんど、あるいは全く残っていない。しかし、英国とアイルランドでは、最も混雑する路線から離れた場所では、機械式信号が比較的よく見られる。ヨーロッパでは、ドイツ、ポーランド、チェコ共和国にもかなりの数が残っている。伝統的な信号所は、多くの保存鉄道で見ることができる。
現代の制御センターは、かつて広く普及していた信号所をほぼ完全に置き換えた。これらのセンターは通常、主要な鉄道駅の近くに設置され、線路網を電気的または電子的に制御する。
