列车保护和警告系统

一对发射无线电波的电子回路放置在信号接近侧 50-450 米处，当信号在危险状态（红灯）时会通电。回路之间的距离决定了车载设备对列车进行紧急制动的最低速度。当火车的 TPWS 接收器经过第一个回路时，计时器开始倒计时。如果在计时器达到零之前通过了第二个回路，则TPWS将激活，制动施加。

如前文所述，信号处还有另一对回路，当信号处于危险状态时激活。无论速度如何，它都会使通过危险信号的列车应用紧急制动。

一个TPWS无线电发射器回路，构成超速传感器系统 (OSS) 的一对发射器回路之一

在TPWS的标准配置中有两对回路，通俗地称为“网格”或“烤面包架”。这两对都包含一个“准备（arming）”回路和一个“触发（trigger）”回路。如果信号处于危险状态，则回路将通电。如果信号可通过，回路断电。

第一对回路是超速传感器系统 ( Overspeed Sensor System，OSS)，位置由线路限速与坡度确定。如果列车以安全速度接近危险状态的信号灯，则OSS回路之间的距离不应在小于约一秒的预定时间段内通过，否则制动将被施加。客运列车的具体通过时间为 974 毫秒，货运列车的具体运行时间为 1218 毫秒，具体由列车上的设备决定。货运列车由于其不同的制动特性而使用 1.25 倍长的计时。 [4]

列车首先通过的“准备”回路发射频率为64.25 千赫兹。“触发”回路的频率为 65.25 千赫。

另一对环路和信号位置相邻，称为列车停车系统 (Train Stop System，TSS)。 “准备”和“触发”回路分别工作在 66.25 kHz 和 65.25  kHz。如果车载设备在单独检测到“准备”频率后同时检测到两个频率，则将进行制动。因此，激活的 TSS 在任何速度下都有效，但前提是列车以正确的方向驶过它。由于列车可能需要在发生设备故障等情况下通过危险信号，因此驾驶员可以选择超控 TSS，但无法超控OSS。

每个主机均配有： [4]

• TPWS 接收器。
• TPWS 控制面板（标准版或增强版）。
• AWS/TPWS 确认按钮。
• TPWS 临时隔离开关。
• AWS/TPWS 完全隔离开关。

如果回路通电激活，火车底部的天线就会接收射频信号并将其传递到接收器。计时器测量列车通过“准备”和“触发”回路时经过的时间。该时间用于检查速度，如果速度高于 TPWS“设定速度”，则会启动紧急制动。如果列车行驶速度低于 TPWS 设定速度，但随后冒进信号，天线将从通电的列车停止系统回路接收信号，并且将应用制动停止列车。动车组列车的两端各有一个天线。可以单独运行的车辆（单机DMU和铁路机车）只有一根天线。根据车辆移动的方向，该天线可能位于车辆的前部或后部。

驾驶室中的标准版TPWS面板

每个驾驶室都有一个 TPWS 控制面板，位于驾驶员从驾驶台上可以看到的位置。面板有两种类型，最初的标准版和更新后的增强版，后者针对冒进信号、超速或 AWS引起的制动施加提供单独的指示。 [5]

标准版由两个圆形指示灯和一个方形按钮组成。

标有“Train Stop Override”的按钮用于经过授权地通过危险信号。它会忽略 TPWS的TSS回路约20秒（通常对于客运列车）或60秒（通常对于加速度更小的货运列车），或者直到通过回路（以上述两种情况较早发生的为准）。

AWS系统和TPWS系统是相互关联的，如果其中任何一个系统施加了制动，“Brake Demand”指示灯将闪烁。

如果TPWS系统出现故障，“Temporary Isolation/Fault（临时隔离/故障）”指示灯将闪烁；如果“Temporary Isolation Switch（临时隔离开关）”已激活，则“临时隔离/故障”指示灯将持续亮起。

还有一个单独的 TPWS 临时隔离开关，位于驾驶台处够不到的地方。当列车在例如临时闭塞的恶劣条件下运行时可由驾驶员操作此功能，从而在信号员的授权下通过多个危险信号，临时隔离TPWS不会影响AWS。驾驶员必须在恢复正常运行条件后立即启动TPWS。作为一项安全功能，如果在这之后没人记得打开TPWS，它将在下次驾驶台打开时恢复工作。

标准的TPWS配置只能使速度不大于74mph的列车在通过红色信号灯之前停下来 。2001年，据观察，英国大约三分之一的铁路允许速度超过75mph 。此外，这还假设火车的制动系统能够提供12%g 的制动力。 [lower-alpha 1]许多列车类型，尤其是HST不符合此情况，它的最高速度为125mph 。

TPWS-A能够对速度高达100mph的列车提供防护 。

根据TPWS的工作原理，列车经过一个危险信号后，TPWS无法再去监测列车的速度。然而在这些情况下，驾驶员的行为、列车速度和 TPWS 的使用都受到严格的规定。

出于多种原因，驾驶员可能需要在有权限的情况下通过危险状态的信号灯。信号员会建议驾驶员通过这个信号灯，同时谨慎行驶，准备好在可能的障碍物前停车，然后遵守所有其他信号。在行驶前，驾驶员需按下TPWS面板上的“Trainstop Override”按钮，这样列车就可以通过信号而不会触发TPWS制动。

然后，驾驶员必须以能够在目视距离内停下来的速度行驶，即使该区间看起来没有任何问题，他们仍然要保持谨慎。 [7]

TPWS 未能阻止2021 年索尔兹伯里铁路事故，尽管火车进行了完全紧急制动，但湿滑的轨道导致车轮打滑，因此火车没有在碰撞点之前停下来。（ATP也无法阻止此类事故）。 [8]