تتبع خطوط السكك الحديدية دائمًا مسارًا مستقيمًا ومستويًا، لتستهلك القطارات طاقة أقل، وتتخذ سرعات أعلى، ويقل تآكل المعدات عندما يمكن للسكك الحديدية أن تبنى على خط مستقيم، لكن يجب تجنب العقبات
يمكن تعريف النفق بأنه ممر تحت الأرض لنقل الركاب اوالبضائع والمياه والصرف الصحي والنفط والغاز ، إلخ. عادة ما يتم إنشاء نفق دون التسبب في الكثير من الإزعاج لسطح الأرض
منذ كان خط سكة الحديد مجرد خط مفرد يربط محطتين ويسير عليه قطار واحد لم يكن هنالك خوف من حدوث أي تصادم، أتت الحاجة الى تطور نظام إشارات خاص بالسكك الحديدية وذلك بسب ما كان للقطارات من حصة كبيرة من وسائل النقل محدد المسار
