在這個領(lǐng)域，高速鐵路與普通鐵路不同之處主要為：取消傳統(tǒng)的地面信號機(jī)，采用列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。由于高速鐵路列車運(yùn)行速度較高，列車制動距離與列車制動初速的平方成正比。制動初速高，制動距離特別長。
司機(jī)靠地面信號駕駛列車有三個過程：識別信號;理解信號;按照信號要求操縱列車。如果其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，都可能造成列車事故。在鐵路沿線設(shè)置的閉塞分區(qū)長1.5-2公里，則高速列車司機(jī)每十幾秒就要辯認(rèn)一次信號顯示。日本、法國鐵路曾做過試驗，當(dāng)列車速度超過200km/h時，司機(jī)識別信號的錯誤率會顯著增加。因此高速鐵路不能再靠地面信號顯示駕駛列車。
傳統(tǒng)的地面信號機(jī)顯示作為指揮列車運(yùn)行的憑證已不能適用，必須以列車控制系統(tǒng)車載設(shè)備的輸出作為指揮高速列車司機(jī)安全運(yùn)行的憑證，并對其列車速度、工況進(jìn)行監(jiān)督和控制，保障高速列車安全運(yùn)行。該系統(tǒng)必須能夠安全、可靠、連續(xù)地工作。在歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家的鐵路，行車速度超過160km/h，均以列車控制系統(tǒng)作為行車指揮憑證。這是高速列車系統(tǒng)運(yùn)行必須滿足的基本要求。
高速鐵路采用先進(jìn)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(AdvancedTrainControl，簡稱為ATC)，按固定閉塞制調(diào)整列車運(yùn)行間隔。ATC采用“速度-距離”模式曲線控制方式。模式曲線的產(chǎn)生需要三種信息：距前方列車的距離，運(yùn)行線路的數(shù)據(jù)，該列車的制動性能。
采用列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的線路上，不設(shè)地面信號機(jī)，僅在閉塞分區(qū)分界點設(shè)界標(biāo)。地面設(shè)備分別通過軌道電路和回線裝置向列車發(fā)送連續(xù)式信號和點式信息。機(jī)車上裝有帶速度監(jiān)督的連續(xù)式車內(nèi)信號裝置，司機(jī)完全根據(jù)車內(nèi)信號裝置顯示的數(shù)字式速度信號駕駛列車運(yùn)行，視機(jī)車信號為主體信號。“速度-距離”模式曲線的控制方式，根據(jù)來自地面的信息和前方開通的閉塞分區(qū)求得距前方列車所占用的閉塞分區(qū)軌道電路入口端的距離，再根據(jù)該距離和車上存儲的線路數(shù)據(jù)、列車及其制動性能、最高允許速度等參數(shù)，實時算出列車容許的運(yùn)行速度，得出該列車在距離前行列車占用的閉塞分區(qū)后分界點的“速度-距離”模式曲線，列車運(yùn)行速度不能超過該曲線所容許的速度。
模式曲線是列車運(yùn)行的憑據(jù)，當(dāng)列車速度超過規(guī)定的允許速度時，ATC車載設(shè)備自動施加最大常用制動。這種最大常用制動是可逆的，一旦列車速度降低到線路允許值以下時即可緩解。
采用“速度-距離”控制的模式，是世界各國高速鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，這種方式最符合列車制動過程。制動模式采用固定的軌道區(qū)段施行閉塞，它根據(jù)目標(biāo)距離、目標(biāo)速度的方式確定列車制動曲線，不設(shè)定每個閉塞分區(qū)的速度等級，采用一次制動。這種方式以前方列車占用的閉塞分區(qū)的入口為目標(biāo)點，向列車傳輸目標(biāo)速度、目標(biāo)距離等信息。目標(biāo)距離列控方式更適合于高、中速列車的混合運(yùn)輸，列車的運(yùn)行間隔主要取決于列車的制動性能，制動性能不同的列車，在運(yùn)行時采用不同的運(yùn)行間隔距離，有助于提高運(yùn)營效率。
根據(jù)高速鐵路運(yùn)營的要求，ATC系統(tǒng)需具備以下功能：
①接近先行列車時控制列車速度，保證列車速度之間的安全隔離;
②當(dāng)列車速度超過最高允許速度時，控制列車減速;
③進(jìn)、出站信號機(jī)關(guān)閉時，防止列車冒進(jìn);
④進(jìn)側(cè)線時，控制列車速度低于道岔允許速度進(jìn)站;
⑤出站信號機(jī)開放時，控制列車低于道岔允許速度進(jìn)入?yún)^(qū)間;
⑥根據(jù)運(yùn)輸需要，系統(tǒng)應(yīng)能滿足列車反方向運(yùn)行;
⑦遇施工、設(shè)備故障、災(zāi)害等特殊情況及線路設(shè)置的緩行區(qū)時，控制列車速度低于線路允許速度;
⑧高速車駛?cè)爰扔芯€時(不更換機(jī)車)，應(yīng)能接收既有線機(jī)車信號信息并具有基本的自動停車或超速防護(hù)功能。
