На ранних этапах развития железнодорожного транспорта главная проблема обеспечения безопасности движения на станциях заключалась в создании таких условий их работы, при которых исключались бы столкновения поездов по причине ошибочных действий персонала, организующего передвижения. Эти условия обеспечивались простыми техническими средствами станционной сигнализации, телефонной связи и блокировки, которые придавали каждому передвижению организационный характер, контролируя при этом возможность реализации той или иной команды по установке маршрутов и ее фактическое исполнение.
К техническим средствам того времени относились различного рода механические системы, содержащие путевые устройства контроля положения стрелок, свободности трассы маршрута, сигнализации и устанавливаемые в помещениях дежурного по станции или стрелочника аппараты контроля правильности приготовления маршрута.
Наиболее распространенным устройством контроля и запирания стрелок, а также семафорных переводных станков были стрелочные замки системы Мелентьева, которые применяются по настоящее время. Согласно Правилам технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ) стрелочные замки должны допускать извлечение из них контрольного ключа только при запертой стрелке и запирать стрелку только в положении, указанном на вынутым из замка ключе (плюсовое или минусовое) при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом менее 4 мм. Сигнальные контрольные замки не должны допускать извлечение ключа при открытом семафоре. Запирание стрелки выполняется одним из двух устанавливаемых замков (плюсовой или минусовой), которые специальной гарнитурой крепятся на рамном рельсе стрелки. Замыкающий стержень (ригель) запертого замка входит в вырез запирающей полосы, исключая перемещение остряков стрелки. Поворот ключа по часовой стрелке поднимает ригель, который отпирает стрелку. Бородка ключа заходит за вырез в крышке замка, и извлечь ключ становится невозможным. Вырезы запирающей полосы смещены на длину хода остряков стрелки, поэтому стрелку можно запереть только тем замком, под ригелем которого находится вырез, и извлечь соответствующий ключ. Под ригелем другого замка в этом случае располагается сплошная (без выреза) часть запирающей полосы, поэтому запереть этот замок и извлечь ключ невозможно.
Для отпирания стрелки необходимо вложить и повернуть ключ в запертом замке. В момент перевода стрелки под этот замок перемещается сплошная часть полосы, что исключает запирание замка и извлечение ключа. При зазоре между остряком и рамным рельсом менее 4 мм под другим замком находится вырез запирающей полосы, что позволяет запереть замок и извлечь ключ.
На каждой стрелке устанавливается определенная серия замков, поэтому отпереть стрелку ключом от другого замка невозможно. В то же время изъятый ключ указывает, что данная стрелка находится в соответствующем, указанном на ключе, положении и заперта. Наличие соответствующих ключей от всех стрелок, входящих в маршрут следования поезда, обеспечивает контроль правильной установки и замыкания стрелок в заданном маршруте.
Сигнальные замки имеют ту же конструкцию, что и стрелочные, но приспособлены для крепления на семафорных лебедках.
Стрелочные и сигнальные замки Мелентьева нашли применение в различных системах маршрутно-контрольных устройств (МКУ), некоторые из них эксплуатируются до сих пор.
Широкое распространение на сети железных дорог МПС получили МКУ системы Наталевича, которые обеспечивают контроль правильности приготовления маршрута и запирание стрелок замками Мелентьева, исключение одновременной установки враждебных маршрутов и разделку маршрута стрелочником лишь с разрешения дежурного по станции.
В помещении дежурного устанавливается распорядительный аппарат МКУ, имеющий по одному блок-механизму (электрозамок) на горловину станции, лежащей на однопутной линии, и несколько маршрутных рукояток - по одной маршрутной рукоятке на два маршрута. На каждом стрелочном посту устанавливается централизатор - исполнительный аппарат с одним блок-механизмом, маршрутными и сигнальной рукоятками, стрелочными и сигнальными замками. Прием поездов на станцию осуществляется по входным семафорам, а отправление - при вручении машинисту жезла соответствующего перегона.
Дежурный по станции, получив доклад стрелочника о готовности маршрута, нажимает клавишу блок-механизма распорядительного аппарата и, вращая рукоятку индуктора, посылает ток в последовательно соединенные катушки блок-механизмов распорядительного и исполнительного постов. Ригельный стержень блок-механизма распорядительного аппарата перемещается и запирает повернутую маршрутную рукоятку и рукоятки враждебных маршрутов. Ригельный стержень блок-механизма стрелочного централизатора освобождает сигнальную рукоятку.