早期的城市轨道交通信号系统的发展要追溯到大铁路的信号系统的发展过程上。

20世纪60年代以前，列车运行控制由轨旁的信号机来传递信息，列车运行完全取决于司机的视觉和驾驶技术，前后列车之间的空间间隔由相邻信号机之间的距离来实现。在这种传统的信号系统中，信号机显示的信息能力极为有限，而且信号机的位置不能随意改变，间隔控制较差，这些不足，导致系统的安全性不高，运行效率底。

为了提高安全性，列车自动控制技术的研制得到了各国的重视，早期的这类技术是在距离信号机一定位置安置应答器，列车通过应答器时，控制系统一方面向司机报警，另一方面在司机没有反映动作时控制系统强迫列车制动停车。这类系统称为自动停车装置，其技术有以下两个特点：

（1）列车具有接收地面信息能力，信息传输途径增加了。(www.daowen.com)

（2）安全性不仅仅依靠司机，安全性增加。

从60年代后期开始，是信号技术处于突飞猛进的时期，移动闭塞、计算机联锁和自动运行系统已被大量应用在地铁或轻轨系统中。这些新技术的产生都与客流量增长和新科技发展密不可分。针对不断增大的客流需求及信号系统的相对落后的矛盾，世界各国都花巨资采用更先进的控制系统更新或代替已有的信号设备。随着新技术的发展，现代通信技术的应用推动了城市轨道交通系统的列车自动技术大发展，而该技术已成为世界各国列车运行实现智能化的关键。当时的西班牙巴塞罗那、前苏联列宁格勒及莫斯科、美国纽约、日本东京及名古屋、英国伦敦、法国巴黎和瑞典斯德哥尔摩等城市的地下铁道和地面线路设计了列车自动运行系统。1968年世界上第一条具有列车自动控制系统的线路——英国伦敦维多利亚投入运行，此后，各国逐步将单个列车的运行控制发展为列车群的监控，构成了完整的列车自动控制系统。

我国城市轨道交通信号系统是随北京地铁的兴建而起步。除了采用一些地面铁路既有设备外，结合地铁的特点研制一批适合于地铁的信号系统，如北京地铁采用的移频自动闭塞改为无选频、集中设置的方案；电气集中增加了折返站的自动折返进路等。1983年还研制了用计算机对列车进行自动跟踪、车次显示及描绘列车实迹运行间，并在环线上试用。1990年结合北京地铁环线改造研制了全微机分布网络的调度集中系统，其中还包括了列车车次跟踪/显示，并将计划图及实迹图进行显示及描绘。随着我国地铁客流量的增长，仍采用传统的信号系统已不能满足高密度行车的要求。北京地铁1号线从英国西屋公司引进了列车自动控制系统（ATC）将发车间隔从5min缩短到2min；广州地铁1号线将引进德国西门子的ATC及车站微机联锁设备；上海地铁轨道交通1号线采用当时美国GRS （GRS现归属于阿尔斯通公司）的ATC系统，2号线采用美国US&S的ATC系统，3号线采用法国阿尔斯通公司的ATC系统，而5号线采用德国西门子公司的ATC系统。不同的ATC系统，反映了各条线路功能需求，也反映其时代特色。