快科技
火車速度那麼快，總是以為火車要轉彎的時間，肯定是司機台上面有一個按鈕或者是手柄之類的，看見要分岔的地方，一撥，然後火車就可以變軌了。
當時還納悶，為什麼火車司機那麼厲害，火車跑的那麼快還可以反應那麼敏捷保證不出錯。後來入行之後，發現當年自己真是too young啊……
要解釋這個問題，先要鋪墊一下，說一些基本知識……
1、火車車輪與鋼軌的關係
幾乎所有人都知道火車車輪是壓在鋼軌上面的，但是可能很多人沒有仔細看過火車輪與鋼軌的位置關係。
火車輪對與鋼軌之間的關係
可以看出，火車的車輪確實是壓在鋼軌上的，用來傳遞火車的重力，但是還有一個地方要注意，圖中紅色部分，就是火車車輪內側有一圈比車輪半徑更大的圓盤，這個東西叫做“輪緣”（用錘子敲一下，會發出像敲鑼一樣清脆的聲響……）。
這薄薄的一層東西，讓車輪與不僅是壓在軌道上，更像“卡”在軌道裡面一樣。這個結構，就可以保證車輪始終在軌道上運行不出軌，用來控制火車運行的方向。
2、道岔的原理
輪緣是用來控制火車運行方向的，那麼要實現“變軌”，其實就是要控制輪緣的位置。
於是人們就發明了“道岔”這種東西，以控制輪緣位置的方式，實現變軌。
道岔示意圖
第一個道岔示意圖有一個會動的部分。當那個部分留有小細縫的時候，輪緣就可以從小細縫中穿過，按照外側軌道引導的方向行進。當兩根軌道密貼時，輪緣就被引導到靠內側的軌道方向行進。
圖上紅色的尖軌部分靠右密貼時，開放A——B方向。靠左密貼時，開放A——C方向。
所以火車運行的方向，取決於道岔的開放方向。
說到這裡，我們可以知道，火車在道岔處的運行方向，根本就不是司機控制的，而是靠地面控制道岔的開向來控制方向的，所以司機是不用管火車運行方向，也不用去變軌什麼的，只要老老實實把火車往前開就行了。
但是一般列車在進站前，或者在車站裡面進行調車作業的時候，司機還是需要瞭解進路的情況，知道自己將要經過什麼道岔、進入哪條股道、道岔開放的是哪個方向。一來為了確認道岔是不是扳對位置了，二來要控制速度。一般來說側向因為有曲線，通過速度要比正向慢。
3、如何保證道岔的開放不出錯
理論上，只要把道岔的位置扳對了，火車進入正確的股道或者通過車站是沒有問題的，但是，由於人工作業實在是沒有辦法保證每次都扳對，即便是採用機械的方法，也不能保證其不出故障。
道岔一旦沒有扳倒位，那麼火車經過道岔的時候，很容易發生脫軌事故。
而道岔扳錯方向了，就意味著火車可能進入到錯誤的股道裡面，而錯入的那條股道上，有可能有別的列車停放，也有可能同時正在接迎面開來的火車，也有可能有正在施工的工人（忽然想起哈佛公開課那個選擇撞1人還是撞n人例子，業內人士表示司機是很無辜的……），因此要千方百計地保證火車不能入錯道。
於是鐵路人就發明了“聯鎖”這種東西。
“聯鎖”，就是保證進路、道岔位置、信號三者的相互制約關係的機制。
就比如說，一列車要從下行方向接入，在車站的1道停車，那麼信號員就會在聯鎖系統裡面下達排列進入1道進路的指令，然後跟這個指令相關的道岔就開始轉換，將所有相關的道岔都轉換到開放至通向1道的方向，系統會自動檢測道岔是不是都扳到位了。
如果道岔全部扳到位，那麼系統將開放防護這條進路的信號，示意列車可以進入。同時，封鎖與這條進路有衝突的其他進路。
總之，在聯鎖規則的約束之下，可以保證火車在車站裡面所經過的進路，在同一時間是不衝突的，是可以避免列車相撞的。
微機聯鎖介面
在不久之前，各個車站普遍使用的是6502型繼電聯鎖，用繼電器來實現約束關係。現在經過技術改造後，各個車站陸續採用微機聯鎖系統，使用電腦來實現聯鎖的約束關係。
雖然如此，各個車站依然各自為政，可以自行控制本站的進路。下一步，鐵路的調度系統將發展為CTC調度集中，所有車站的進路、道岔和信號都由調度指揮中心直接控制，自動排列。
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