تعتبر قوانين سير القطارات معقدة جداً مقارنة بقوانين سير العربات (السيارات) وتختلف عن كل أنظمة السير الأخرى. يمكننا إرجاع هذا التعقيد إلى سببين رئيسيين هما:

 

 تسير القطارات على سكك حديدية، لكن مسار القطار يتكون من أجزاء أخرى إضافية كالتحويلات وأجهزة الإستشعار وتقاطع طريق القطار مع الطرقات الأخرى ونظام الإشارة. كل هذه العناصر هي جزء من المسار ويحتاج نظام التحكم إلى معرفتها معرفة تامة حتى يستطيع السيطرة عليها ويؤمن بذلك حركة السير.

 

السكة الحديدية هي طريق يسير عليه القطار وتتكون من قضيبين متوازيين من الفولاذ بينهما بعد ثابت. هذا البعد والذي يعرف بعرض السكة  قد يختلف بين دولة وأخرى أو بين شبكة وشبكة في نفس الدولة ولاتستطيع السير عليه إلا قطارات مناسبة له.

 

 من أجل معرفة حالة السكة نحتاج إلى أجهزة إستشعار تركب على السكة وتوصل بواسطة سلك كهربائي بنظام التحكم الإلكتروني.

 

التحويلة هي مجموعة من القضبان الحديدية تسمح للقطار بالإنتقال المرن من سكة إلى أخرى أي أن يغير طريق سيره.

أهم أجزاء التحويلة هي اللسان القابل للحركة والذي يتحكم به محرك فيغير مكانه النهائي قبل قدوم القطار.

 

يعتبر حاجز السكة من العناصر المستخدمة في السكك الحديدية وهو عبارة عن قطعة أو صندوق من الحديد يمنع القطار من استخدام سكة معينة أي يقف كعائق في طريقه.

 

تقاطع الطرق السطحي هو تقاطع السكة الحديدية مع طريق للمشاة أو العربات بنفس المستوى. هناك عدة وسائل لتنظيم التقاطع نذكر منها

 

أنظمة التحكم في السكك الحديدية

ذكرنا في مقالات سابقة أن قوانين سير القطارات معقدة جداً وتختلف عن كل قوانين أنطمة السير الأخرى. كما ذكرنا أن أهم أسباب هذا التعقيد هو تقييد حركة القطار بالسكة الحديدية وأن مسافة التوقف تكون في أغلب الأحيان أكثر طولاً من مدى الرؤيا. لتأمين السلامة ولمنع الحوادث نحتاج إلى أنظمة تحكم بمسار القطار، أي بالسكك الحديدية، مهمتها:

 

تنظيم حركة سير القطارات هو دائرة تحكم مغلقة وبالتالي هو جزء من تطبيقات هندسة التحكم ويخضع لقوانينها الرياضية. من أهم نتائج هذا الإخضاع:

ü     السلامة (أي منع الحوادث)

ü      الدقة في وصول القطارات إلى أهدافها

 

ذكرنا في مقالات سابقة أن قوانين سير القطارات معقدة جداً مقارنة بقوانين سير العربات (السيارات) وتختلف عن كل أنظمة السير الأخرى وأرجعنا سبب ذلك إلى مسافة التوقف الطويلة وإلى السكة الحديدية التي لاتسمح للقطار بالإبتعاد عنها عند الخطر.