Ж/д транспорт имеет свои особенности в сравнении с другими видами транспорта: он физически движется по заданным направлениям (поезд движется только по рельсам, которые являются не только опорой для качения, но и средством направления).
В отличии от ж/д транспорта дорожные транспортные средства и водные суда движутся в двухмерном пространстве (на плоскости), а самолеты и другие воздушные суда движутся в трехмерном пространстве (в объеме) и только поезд, метро и трамвай в одномерном пространстве (в пределах линии, физически представленной двумя рельсами, задающей направление движения подвижного состава).
Направленность движения является важной составляющей безопасности, так как гарантированно позволяет контролировать направление: ведение подвижного средства сводится к контролю скорости и влияние на движение атмосферных явлений – ветра, дождя, гололёда – незначительно, в сравнении с другими видами транспорта.
В физическом смысле ни в одном другом виде транспорта подвижные средства не являются настолько зависимыми от инфраструктуры, пути.
Одной из характерных черт ж/д движения является очень ограниченное сцепление: пятно контакта рельс/колесо незначительно (несколько кв.мм). Это одновременно и сильная и слабая сторона железных дорог.
- Сильная сторона – поскольку это позволяет перевозить по ж/д груз большой массы с наименьшими затратами мощности.
- Слабая сторона – поскольку слишком велика инерция и трудно остановить движущийся поезд, проблема торможения поездов остается одной из основных проблем на сегодняшний день.
Слабая сила сцепления создает еще одно дополнительное неудобство, напрямую несвязанное с сигнализацией, но очень важное для инженерно-строительных работ и затрат на прокладку пути – ограничение уклонов полотна дороги (рамп), поскольку сцепление уменьшается с ростом уклона полотна железной дороги.