Semnalul diferă atât prin modul de afișare a aspectelor, cât și prin modul în care este montat în raport cu calea ferată.
Semnale mecaniceEdit
Semafoare mecanice la Kościerzyna în Polonia
Cele mai vechi forme de semnal își afișează diferitele indicații prin deplasarea fizică a unei părți a semnalului. Cele mai vechi tipuri cuprindeau un panou care fie era întors cu fața în sus și complet vizibil pentru mecanic, fie era rotit astfel încât să fie practic invizibil. Aceste semnale aveau două sau cel mult trei poziții.
Semafoarele au fost dezvoltate în Franța la sfârșitul secolului al XVIII-lea, înainte de a fi adoptate ulterior de căile ferate. Primul semafor feroviar a fost montat de Charles Hutton Gregory pe calea ferată London and Croydon Railway (mai târziu Brighton) la New Cross Gate, în sud-estul Londrei, în 1841. Era asemănător ca formă cu telegrafele optice, care pe atunci erau înlocuite pe uscat de telegraful electric. Instalația lui Gregory a fost inspectată și aprobată pentru Board of Trade de către generalul-maior Charles Pasley. Pasley inventase un sistem de telegrafie optică prin semafoare în 1822 pentru armata britanică și se pare că i-a sugerat lui Gregory aplicarea semaforului la semnalizarea feroviară. Semaforul a fost apoi adoptat rapid și aproape universal ca semnal fix. Semafoarele cu discuri, cum ar fi cele produse de Hall Signal Company, au fost uneori folosite, dar semafoarele puteau fi citite la distanțe mult mai mari. Invenția luminii electrice, care putea fi mai luminoasă decât lămpile cu petrol și, prin urmare, era vizibilă atât noaptea, cât și ziua, a dus la dezvoltarea semnalelor luminoase de poziție și a semnalelor luminoase colorate la începutul secolului XX, care au înlocuit treptat semafoarele. Câteva au rămas în exploatare modernă în Regatul Unit.
Semnalul mecanic poate fi acționat manual, conectat la o pârghie într-o cutie de semnalizare, prin motoare electrice sau hidraulic. Semnalele sunt proiectate pentru a fi de siguranță, astfel încât, dacă se pierde curentul sau se rupe o legătură, brațul se va deplasa prin gravitație în poziția orizontală.
În SUA, semafoarele au fost folosite ca semnale de comandă a trenurilor, cu scopul de a indica mecanicilor dacă trebuie să oprească pentru a primi un ordin telegrafiat, dar și ca o simplă formă de semnalizare de bloc.
Semnale luminoase colorateEdit
Semnale de cale ferată germane care prezintă aspectul Hp0 (Stop)
Introducerea becurilor electrice a făcut posibilă producerea de semnale cu lumină colorată care erau suficient de luminoase pentru a fi văzute în timpul zilei, începând cu anul 1904.
Semnal de cale ferată în gara Ploiești Vest, România. Acest tip de semnal se bazează pe popularele tipuri de semnale reglementate de OSShD, întâlnite în majoritatea țărilor din fostul bloc estic. Acest tip se numește BLA (Bloc de Line Automat/Automated Line Block). Aspectul afișat este galben, ceea ce înseamnă că trenul trebuie să oprească la următorul semnal
Capul de semnal este porțiunea unui semnal luminos color care afișează aspectele. Pentru a afișa un număr mai mare de indicații, un singur semnal poate avea mai multe capete de semnal. Unele sisteme foloseau un singur cap cuplat cu lumini auxiliare pentru a modifica aspectul de bază.
Semnalurile luminoase color se prezintă sub două forme. Cea mai răspândită formă este tipul cu mai multe unități, cu lumini și lentile separate pentru fiecare culoare, în maniera unui semafor. Capacele și scuturile sunt în general prevăzute pentru a proteja luminile de lumina soarelui care ar putea cauza indicații false.
Semnalul cu proiector a fost cel mai des utilizat tip de semnal în SUA până de curând, deși acestea au devenit mai puțin populare din cauza vandalismului. La acestea, se folosește un singur bec cu incandescență în fiecare cap și se folosește un mecanism de releu de curent alternativ sau continuu pentru a mișca un spectacol colorat (sau „roundel”) în fața lămpii. În acest mod, gravitația (în caz de defecțiune) readuce rondelul roșu în calea optică a lămpii. De fapt, acest mecanism este foarte asemănător cu semnalul de lumină colorată care este inclus într-un semnal semaforic acționat electric, cu excepția faptului că omiterea brațului semaforic permite ca roundelurile să fie miniaturizate și închise într-o carcasă rezistentă la intemperii. Utilizate pe scară largă în SUA începând cu cel de-al Doilea Război Mondial, semnalele luminoase au dezavantajul de a avea părți mobile care pot fi manipulate în mod deliberat. Acest lucru a făcut ca ele să devină mai puțin frecvente în ultimii cincisprezece-douăzeci de ani, când vandalismul a început să le facă vulnerabile la indicații false.
Cu toate acestea, în alte țări, cum ar fi pe căile ferate italiene (FS), începând cu Regolamento Segnali, ele sunt încă semnalul luminos color standard, deși noile instalații sunt cele descrise mai jos.
Mai recent, au început să fie utilizate grupuri de LED-uri în locul lămpilor cu incandescență, al reflectoarelor și al lentilelor. Acestea consumă mai puțină energie și au o durată de viață presupusă de zece ani, dar este posibil ca acest lucru să nu fie în realitate.
Normele de exploatare impun, în general, ca un semnal întunecat să fie interpretat ca dând cea mai restrictivă indicație pe care o poate afișa (în general „stop” sau „stop and proceed”). Multe sisteme de lumini colorate au circuite pentru a detecta astfel de defecțiuni ale lămpilor sau ale mecanismului.
Semnale luminoase de pozițieEdit
Un semnal luminos de poziție este unul în care poziția luminilor, mai degrabă decât culoarea lor, determină semnificația. Aspectul constă numai dintr-un model de lumini iluminate, care sunt toate de aceeași culoare. În multe țări, semnalele luminoase de poziție de mici dimensiuni sunt utilizate ca semnale de manevră, în timp ce semnalele principale au forma de lumină colorată. De asemenea, multe sisteme de tramvaie (cum ar fi metroul din Wolverhampton) folosesc semnale luminoase de poziție.
Semnale de poziție în culoriEdit
Un sistem care combină aspecte ale sistemelor color și de poziție a fost dezvoltat la Baltimore and Ohio Railroad (B&O) în 1920 și a fost brevetat de L.F. Loree și F.P. Patenall. Este similar cu sistemul de lumini de poziție, cu lumina centrală eliminată, iar perechile de lumini rezultate sunt colorate în funcție de unghiul pe care îl fac: verde pentru perechea verticală, chihlimbar pentru perechea diagonală dreaptă și roșu pentru perechea orizontală. O pereche suplimentară, colorată „alb lunar”, poate fi adăugată pe cealaltă diagonală pentru indicații de restricție. Semnalizarea vitezei nu este indicată prin capete de semnal suplimentare, ci printr-un sistem de lumini „orbitale” albe sau chihlimbar plasate într-una din cele șase poziții deasupra și sub capul principal. Poziția de deasupra sau de dedesubt indică viteza curentă, în timp ce poziția de la stânga la dreapta indică viteza la următorul semnal (maximă, medie sau lentă în ambele cazuri). Semnalele pitice au aceleași aspecte ca și semnalele de dimensiuni normale. Unul dintre avantajele invocate pentru acest sistem este că becurile arse produc aspecte care pot fi interpretate fără ambiguitate fie ca fiind indicația prevăzută (pentru capul principal), fie ca o indicație mai restrictivă (pentru orbite – dacă doar capul central este aprins, indicația este fie lentă, fie restrictivă).
Lumini de poziție colorată (CPL) au fost instalate pentru prima dată ca pilot la Staten Island Railway din New York, la acea vreme o filială a B&O; ele au fost aplicate și la Chicago and Alton Railroad când aceasta din urmă se afla sub controlul B&O, precum și la B&O însăși. Odată cu dispariția B&O în CSX, ele au fost înlocuite treptat cu semnale luminoase color NORAC.
.