Automatyka kolejowa musi spełniać szereg norm technicznych i standardów odmiennych od tych obowiązujących dla systemów automatyki pracujących np. w przemyśle. Oprócz tego kluczowe znacznie ma niezawodność systemu gwarantująca kierowanie ruchem kolejowym bez opóźnień. Te, jak wiadomo, mogą generować olbrzymie straty finansowe. Systemy automatyki kolejowej muszą być więc odporne na zakłócenia generowane m.in. przez przejeżdżający tabor kolejowy. Ogromnie ważne jest też ujednolicenie standardów technicznych w całej Europie.

Automatyka jest stosowana w kolejnictwie na bardzo szeroką skalę. Obejmuje ona m.in. stacyjne i liniowe komputery, komputero-przekaźniki oraz przekaźniki systemów sterowania ruchem kolejowym. Pozwala na monitoring i zdalne kierowanie ruchem pociągów, a także korzystanie z urządzeń kontrolno-pomiarowych i instalacji elektrycznego ogrzewania rozjazdów. Kluczową rolę odgrywa przy tym wizualizacja pracy urządzeń oraz sieci elektroenergetycznych i zasilania obiektów. Na potrzeby automatyki powstaje infrastruktura pozwalająca na przesył informacji przez tradycyjne teletechniczne linie kablowe lub sieci światłowodowe.

IRIS – system zarządzania jakością dla przemysłu kolejowego
Dla branży kolejowej, w tym producentów i dostawców automatyki, przewidziano określone standardy. Międzynarodowym standardem przeznaczonym dla przemysłu kolejowego jest m.in. IRIS (ang. International Railway Industry Standard). Został on opracowany przez Europejskie Stowarzyszenie Producentów Kolejowych (UNIFE) przy wsparciu czterech największych producentów w tej branży – firm Bombardier, Siemens, Alstom i Ansaldo Breda. Przed powstaniem standardu IRIS nie było właściwie regulacji dotyczących jakości, niezawodności oraz bezpieczeństwa technicznego branży kolejowej. Standard ten porównuje się do innych uregulowań branżowych stosowanych np. w lotnictwie (AS 9100), motoryzacji (ISO/ TS 16949) czy też w odniesieniu do wyrobów medycznych (ISO 13485).

IRIS adresowany jest przede wszystkim do producentów taboru kolejowego, urządzeń sygnalizacyjnych związanych z ruchem kolejowym oraz systemów informatycznych, a także ich poddostawców. Treść uregulowań IRIS bazuje na wymaganiach przedstawionych w normie ISO 9001 i stanowi uzupełnienie wymagań zarządzania jakością o dodatkowe wymogi specyficzne dla branży kolejowej. Jednak w odróżnieniu od ISO 9001 system IRIS zawiera nie tylko standardy obligatoryjne, ale i opcjonalne, a więc takie, których spełnienie zależy od woli poddających się certyfikacji przedsiębiorstw.

Współczesne centra sterowania ruchem kolejowym są niemal w pełni zautomatyzowane

Swobodny ruch kolejowy w Europie
Wśród rozwiązań technicznych obowiązujących w całej Europie istotną rolę odgrywa także Europejski System Zarządzania Ruchem Kolejowym (ang. European Rail Traffic Management System – ERTMS). Jego założeniem jest interoperacyjność transportu kolejowego, a więc możliwość swobodnego poruszania się pociągów w ramach sieci kolejowych poszczególnych państw (właścicieli infrastruktury) bez potrzeby zatrzymywania się na granicach i zmiany lokomotyw lub maszynistów. W efekcie pozwala to na podniesienie atrakcyjności przewozów kolejowych, a co najważniejsze – zwiększenie ich udziału w transporcie wewnątrzeuropejskim. Jeden z poziomów ERTMS umożliwia komunikowanie się z maszynistą przez pulpit w kabinie lokomotywy, a także uzyskanie informacji dotyczących aktualnej sytuacji na linii kolejowej pozyskiwanych m.in. przez urządzenia przytorowe.

System ERTMS składa się z dwóch części. Pierwszą z nich jest GSM-R (ang. Global System for Mobile Communications-Railways), czyli kolejowa odmiana cyfrowej łączności komórkowej GSM przeznaczona zarówno do transmisji głosowych (voice), jak i przekazywania danych pakietowych wykorzystywanych m.in. do celów lokalizacji, telemetrii i telematyki. Stanowi tym samym podstawowy nośnik danych dla drugiego ze składników ERTMS – ETCS (Europejskiego Systemu Sterowania Pociągiem – ang. European Train Control System) przeznaczonego do sygnalizacji kabinowej i automatyzacji prowadzenia pociągów.

Systemy bezpieczeństwa pociągu
Szereg urządzeń działających automatycznie instaluje się również w samych w pociągach. Chodzi głównie o automatykę bezpieczeństwa pociągu (ABP), czyli zespół urządzeń odpowiedzialnych za bezpieczeństwo jazdy pojazdu trakcyjnego. W Polsce do systemów takich zalicza się przede wszystkim SHP (samoczynne hamowanie pociągu), CA (czuwak aktywny) oraz Radio-Stop. Za pomocą urządzeń SHP oraz CA kontrowana jest czujność maszynisty. Z kolei system Radio- Stop pozwala na wstrzymanie ruchu wszystkich pojazdów trakcyjnych, które są w strefie bezpośredniego zagrożenia ruchu kolejowego. Praca wszystkich systemów łącznie i reakcja maszynisty są też rejestrowane.

Lokalne centrum sterowania
Systemy automatyki kolejowej stanowią nieodzowny element Lokalnych Centrów Sterowania (LCS), a więc miejsc, w których system komputerowy pod nadzorem dyżurnych ruchu kieruje ruchem kolejowym na określonym odcinku linii kolejowej. LCS-y pełnią rolę nastawni zdalnego sterowania ruchem kolejowym na wydzielonym odcinku linii kolejowej lub stacji. Umożliwiają centralne zawiadywanie ruchem wielu posterunków: bocznicowych, odstępowych i zapowiadawczych (stacji posterunków odgałęźnych). Kluczową rolę w tym przypadku odgrywa również centralizacja diagnostyki technicznej w Centrum Utrzymania i Diagnostyki (CUiD).

Korzyści wynikające z funkcjonowania LCS obejmują m.in. zmniejszenie zatrudnienia (liczby dyżurnych ruchu, nastawniczych, zwrotniczych i dróżników przejazdowych). Lokalne Centrum Sterowania integruje wiele systemów komputerowych – stacyjnych i liniowych gwarantujących zachowanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa na stacjach, szlakach i przejazdach. Automatyka pozwala w tym przypadku ograniczyć ryzyko błędu czynnika ludzkiego. Wiele czynności wykonywanych wcześniej przez dyżurnych ruchu jest bowiem realizowanych w sposób automatyczny – bez udziału człowieka.