Les CFF exploitent le réseau ferroviaire le plus fortement sollicité et le plus chargé du monde. Long de plus de 3000 kilomètres, il est parcouru quotidiennement par 8000 à 9000 trains, conduisant environ 880 000 voyageurs à destination. Par ailleurs, les CFF transportent sur les rails un volume de marchandises de 150 000 tonnes par jour.

Sur un réseau aussi fréquenté, le contrôle de la marche des trains joue un rôle important pour assurer à tout moment la ponctualité et la sécurité du transport de passagers et de marchandises.

À l’heure actuelle, trois systèmes sont utilisés en Suisse:

• «Integra-Signum»: ce système de mise en garde avertit le mécanicien de locomotive au signal avancé qu’un signal est fermé ou qu’il est nécessaire de réduire la vitesse. Si le mécanicien omet de respecter un signal d’arrêt, le train est freiné automatiquement. Ce système est utilisé pour tous les signaux principaux sur l’ensemble du réseau ferroviaire.
• «ZUB»: ce système complète l’Integra-Signum dans la mesure où il contrôle en permanence la vitesse des trains entre un signal avancé et le signal principal. Lorsque le mécanicien ne réduit pas sa vitesse entre les signaux, un freinage automatique est provoqué, assurant l’arrêt avant un point de danger (par exemple un croisement).
• «European Train Control System (ETCS) Level 1»: ce système de contrôle de la marche des trains reprend dans une large mesure les principes des systèmes «ZUB» et «Integra-Signum». Il est utilisé là aussi avec des signaux extérieurs, mais est basé sur l’approche du système européen ETCS. En Suisse, l’ETCS Level 1 prend surtout la forme du mode d’exploitation spécifique LS (Limited Supervision).
• «European Train Control System (ETCS) Level 2»: ce système de contrôle de la marche des trains affiche dans la cabine de conduite l’autorisation de circuler, les indications relatives à la vitesse et les données se rapportant au tronçon. Exception faite de quelques panneaux indicateurs, il est donc possible de renoncer à toute signalisation extérieure et d’utiliser la signalisation dans la cabine de conduite. Les mouvements des trains, la vitesse maximale autorisée aux différents endroits, la vitesse maximale du train, le parcours correct et le sens de la marche sont surveillés en permanence par la centrale de gestion.

Grâce au déploiement généralisé de l’ETCS Level 1 et Level 2, l’ensemble du réseau suisse à voie normale peut aujourd’hui être emprunté en interopérabilité, c’est-à-dire sans systèmes nationaux supplémentaires de protection des trains.

La signalisation en cabine ETCS Level 2 est actuellement utilisée en Suisse sur des tronçons permettant des vitesses supérieures à 160 km/h. Ce système de contrôle de la marche des trains est en service sur le tronçon Mattstetten–Rothrist ainsi que dans le tunnel de base du Lötschberg. Le nouveau tronçon est exploité depuis mars 2007 avec l’ETCS Level 2.

Les CFF sont ainsi la première compagnie ferroviaire d’Europe ayant mis en application avec succès un système ETCS Level 2 en exploitation complète avec des intervalles de deux minutes entre les trains.

La signalisation en cabine ETCS Level 2 est en outre utilisée comme système de contrôle des trains dans les tunnels de base du Saint-Gothard et du Ceneri, ainsi que sur leurs lignes d’accès et en Valais. D’autres tronçons vont être équipés de ce système à moyen terme.

Pour des raisons historiques, il existe en Europe un grand nombre de systèmes nationaux de contrôle des trains. Pour qu’un train puisse se rendre d’Amsterdam à Gênes, il doit encore, à l’heure actuelle, être équipé de différents dispositifs. Afin de renforcer la compétitivité du rail et de promouvoir le trafic ferroviaire en Europe, une norme européenne d’harmonisation technique a été développée sous l’appellation ETCS (European Train Control System). L’idée est d’unifier et de remplacer, tant du point de vue technique qu’opérationnel, la multitude de systèmes existants pour le contrôle des trains, ce qui permettra une circulation transfrontalière dense et rapide dans toute l’Europe.

En 2018, la Suisse a achevé le déploiement de l’ETCS L1 (LS), devenant le premier pays en Europe à satisfaire intégralement aux exigences d’interopérabilité européenne. L’ensemble du réseau conventionnel à voie normale des chemins de fer suisses est équipé de l’ETCS Level 1 Limited Supervision en utilisant la signalisation extérieure existante et peut être emprunté par la toute dernière génération de véhicules moteurs dotés de l’ETCS (Baseline 3).