Локомотивные устройства безопасности (ЛУБ) появились в середине ХХ века и были призваны для выполнения трех основных функций: 

• контроль скоростного режима ведения поезда;
• контроль за состоянием машиниста;
• экстренная остановка поезда при возникновении аварийной ситуации.

Осуществление контроля за скоростью поезда встречает ряд трудностей. Скорость поезда должна выбираться в зависимости от расстояния до хвоста идущего впереди поезда и тормозного пути, но в жизни все намного сложнее. Если тормозной путь примерно известен, то где он ЭТОТ хвост идущего впереди поезда - попробуй, узнай. Место положение хвоста впереди идущего поезда могли определить только напольные устройства,  получившие название - автоблокировка (АБ). Суть работы АБ проста: участок пути разбивают на отдельные куски - блок-участки (длиной от 900 метров до 3-5 км), каждый блок-участок ограничен светофором. Аппаратура АБ используя рельсовые цепи определяет занятость блок-участка. Если участок занят, то светофор загорается красным. При этом предыдущие светофор загорится желтым, а предыдущий желтому - зеленым. 

Блокировка, где используются три показания (красный, желтый и зеленый) называется трех значной. Если используется еще и желтый с зеленым, то такая блокировка называется четырехзначной. При ведении поезда машинист видит сигналы светофоров и знает, что при приближении к зеленому свободно два (или три) и более блок-участков, при приближении к желтому -один блок-участок, а красный сигнал проезжать запрещается. Машинист знает длины блок-участкови в соответствии с этим выбирает скорость движения, таким образом, чтобы остановиться усветофора с красным сигналом.

Машинист воспринимает сигналы светофоров глазами, а у локомотивной аппаратуры глаз нет, т.е. возникает проблема передачи информации от путевых устройств автоблокировки на ЛУБ. Для передачи информации о сигнале светофора на локомотив стали применять Автоматическую Локомотивную Сигнализацию - АЛС.

В настоящее время эксплуатируется несколько систем АЛС, но исторически первой и массовой стала система АЛСН - Автоматическая Локомотивная Сигнализация Непрерывная (ого типа). Под непрерывностью понимается постоянное присутствие сигналов, что позволяет говорить о том система постоянно отражает состояние поездной обстановки в РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. 

Основу АЛСН составляют сигналы, передаваемые по рельсам импульсами переменного тока частотой 50 (25, 75) Гц. Всего кодируются три сигнала светофора - красный, желтый и зеленый. Импульсы идут от светофора, навстречу движущемуся локомотиву.

Первыми* полноценными устройствами безопасности можно считать - устройства АЛСН, которые в полной мере выполняли три основные функции (см. выше). В состав аппаратуры АЛСН входят:

1.Локомотивные катушки,   принимают сигналы, передаваемые по рельсам и передают их вусилитель (2).

2. Усилитель сигналов.Обеспечивает усиление сигнала, принятого катушками, до уровня напряжения цепей управления локомотива.

	3. Дешифратор сигналов. (электромеханический) Производит дешифрацию числового кода в сигналы, которые показывает локомотивный светофор (4). Управляет проверками бдительности машиниста, которые проводятся в зависимости от принятого кода
4. Локомотивный светофор. Показывает дешифрированный числовой код по алгоритму: Ситуация Показание локомотивного светофора Код Зеленого огня светофора Зеленый (З) Код Желтого огня светофора Желтый (Ж) Код Красного огня светофора Красно-Желтый (КЖ) Пропадание Красного кода Красный (К) Пропадание Зеленого или Желтого кода Белый (Б) Отсутствие кодов при включении Белый (Б)
5. Электропневматический клапан автостопа. подает звуковой сигнал во время проверки бдительности машиниста; производит экстренное торможение поезда при потере бдительности машинистом; выключает двигатели при экстренном торможении.
	6. Скоростемер. Механический скоростемер 3СЛ2М, претерпевший за более чем 100 летнюю работу множество модернизаций. В основе  измерения скорости лежит принцип, придуманный Гаусгельтером еще в 19 веке. измеряет скорость (точность зависит от состояния механизма и составляет в среднем 5-10 км/ч) измеряет время измеряет пройденное расстояние выдает в дешифратор фиксированные значения скоростей (5 км/ч и более, 20 км/ч и более, 60 км/ч и более) фиксирует на специальной ленте информацию: скорость; время (часы, минуты); давление в тормозном цилиндре или тормозной магистрали; сигнал проверки бдительности машиниста; сигналы локомотивного светофора (Ж, КЖ, К); пройденный путь (каждый км); движение задним ходом;
7. Рукоятка бдительности (РБ). Кнопка, которую устанавливают на пульте машиниста. Когда раздается свисток ЭПК (5) машинист должен ее нажать и отпустить, чтобы прекратить свисток. Свисток продолжается 6-7 секунд, если машинист не успеет нажать на кнопку, то произойдет экстренная остановка поезда. Остановку производит ЭПК разряжая тормозную магистраль.

Алгоритм работы устройств АЛСН можно объяснитьпростым графиком:

Участки помеченные зеленым цветом -безопасны для следования поезда

Участки помеченные красным цветом -требуют экстренной остановки поезда

При движении поезда в зонах отмеченных желтым цветом, возможное развитие аварийной ситуации зависит от состояниямашиниста (спит-бдит).

Если машинист не спит, то он способен правильно выбрать скорость движения поезда и оценить поездную ситуацию. Но как проверить, бдит машинист или нет? Самое лучшее, что могли придумать в те года это подать звуковой сигнал (свисток ЭПК), который назвали сигналом бдительности. Если машинист нажмет кнопку за 6-7 секунд, то поезд поедет дальше, нет -экстренная остановка. Сигналы бдительности подаются в случаях:

• смены показания локомотивного светофора на более запрещающее показание;
• включения устройств АЛСН в работу (вытаскивание ключа ЭПК);
• с периодом 60-90 секунд, при движении под БЕЛОЕ показание локомотивного светофора;
• с периодом 30-40 секунд, при движении под ЖЕЛТОЕ показание локомотивного светофора;
• с периодом 30-40 секунд, при движении под КРАСНО-ЖЕЛТОЕ показание локомотивного светофора (впереди красный);
• с периодом 30-40 секунд, при движении под КРАСНОЕ показание локомотивного светофора (для железнодорожников не секрет, что некоторым категориям поездов разрешается проезд красного светофора, см. любимые инструкции);

Как только скорость опускалась ниже 5 км/ч проверки бдительности отключались.

Конечно, можно до хрипоты спорить о надежности данного способа проверки бдительности. Больше это напоминает на опыты Павлова в масштабах всей железнодорожной страны. Но следует учесть, что в те годы развития техники еще не было другого способа проверки.

Аппаратура АЛСН имеет кучу недостатков, как идеологического так и технического характера. Кого эта область заинтересует, обратитесь к специальной литературе.

* знатоки, будьте благоразумны. АЛСН действительно не первая АЛС, зато самая распространенная.