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国外铁路技术发展较早，英国是世界上发展铁路最早的国家，早在1804年就研制出了第一辆蒸汽式轨道列车。但是从铁路的发展史来看，每个国家都曾在铁路运营史上出现过不可挽回的惨痛代价。截止2014年，印度的铁路死亡人数最多，达到了1458人，中国其次，达到1149人，英国为860人、美国为771人、法国我738人。特别是铁路发展的早期，由于技术水平不足和运营经验的缺失，导致事故频发，造成多起重大铁路伤亡事故。部分国家及地区铁路事故死亡人数见图1,.1(3)。30545
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高速铁路作为铁路运输的组成部分，自日本新干线开通运营之后，德国、法国、意大利、中国、西班牙、美国等国相继投入大量精力建设本国的高速铁路系统，并作为未来铁路交通发展的主要交通方式。但是从发展至今不到五十年的时间，高速铁路仍然处于发展初期，运营技术的缺乏和列车应对紧急情况保护措施技术的落后造成了多起惨烈的高速铁路安全事故，特别是2000年以后全世界共发生了多起特别重大的高铁事故，造成了几百人死亡的悲剧。所以，为了提高高速铁的安全运营水平，各国都在努力的提高高速铁路的技术与管理水平，并研究相应的各种应急措施保障高速铁路的运营安全。例如，在自然灾害方面，日本、德国、法国都建立了自己的高速铁路灾害预警应急系统；在列车安全方面，法国TGV具有车身自动下降以及弹性收缩技术，意大利研究了适合大弯道运行的摆式列车；在运营管理方面，中国、法国和德国等提出列车文护标准化、售票反方式多元化、人员管理多制度化等，高速铁路和普通铁路相比达到更高的运营管理水平。部分国家及地区铁路事故死亡人数
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自 1997 年起，我国铁路实施的提速工程揭开了中国铁路发展史上崭新的一页，截止2004 年，铁路的五次大规模提速使我国铁路的面貌焕然一新。提速网络基本覆盖了全国主要地区，特快列车最高时速从 100 公里每小时提高到 140-160 公里每小时，局部区段达到 200 公里每小时(3)。中国铁路提速规模之大、持续时间之长、提速次数之多，在中国乃至世界铁路发展史上都是前所未有的，在国内外引起了强烈的反响。近年来，我国铁路部门一直在探索符合中国特色社会主义的中国铁路的发展之路。铁路提速工程的实践，标志着我们在依靠自主创新闯出了一条具有中国特色的铁路发展之路，并且在其上迈出了重要一步，为我国高速铁路的发展奠定了坚实的基础。
“十一五”期间，我国已建成 5000 公里以上的高速铁路，居世界前列；到 2020 年，将建成 16000 公里的高速铁路，届时我国高速铁路的总里程将位居世界第一(1)。因此实现不同速度、不同运营条件、不同运营模式下的高速铁路体系化安全保障技术，不仅是我国科学发展高速铁路和高速列车装备的重大需求，也是世界高速铁路技术发展的必然方向。我们已拥有规模居世界前列的高速铁路网，从整体上确保高速铁路的系统安全性是我国高速铁路建设和发展所面临的重大挑战，也是首要问题。
高速铁路作为一个由复杂技术装备组成，并且在复杂的环境中运行，同时还要完成具有复杂时空分布特征的位移服务的整体，是一个复杂而又巨大的系统工程，其在不同情况下安全行为的决定要素众多、耦合复杂、涌现丰富。因此（受巨大复杂系统特性的影响），高速铁路安全相关要素辨识、要素间关联影响机理、涌现规律、异常行为预测及基于预警的主动安全控制，已成为高速铁路整体安全行为理解、系统安全保障和各尺度下安全保障策略形成的重大科学问题（3）。