随着铁路运输向着高速度、高密度方向的发展，一种用于铁路行车安全的超速防护技术在世界铁路行业应运而生，目前在我国各条铁路线上运行的各种内燃和电力机车均已安装了由我国自行开发研制的列车超速防护设备——列车安全运行监控记录装置。
列车监控装置包括一台主机、两台显示器及用于机车状态信息采集的传感器。列车行车命令通过轨道传送给机车，地面线路数据存储在监控主机中。主机完成列车运行速度、机车牵引工况、列车管压力、机车信号色灯条件及地面轨道信息的采集。并实施对列车制动系统的控制。两端驾驶室内的显示器用于人与装置问信息的交接。
列车监控装置可在司乘人员失去警惕，导致列车无人驾驶或司乘人员违章操作时，对运行列车自动发出减速或停车指令，启动列车的制动系统，防止超速，并确保列车在关闭的信号机前准确停车。
监控装置对列车实施控制，依据列车限速运行曲线，其数学控制模型源于列车牵引计算，即列车制动时列车制动走行距离与列车制动力、线路坡度、列车运行速度、列车载重的计算关系。在两维坐标上可用多条曲线描述，曲线的横坐标为列车制动距离，纵坐标为列车限制运行速度。曲线上的每一点表明列车最高允许速度与制动走行距离的对应关系，列车运行中，装置根据从轨道电路得到的运行指令及线路参数，不断快速完成当前限制运行速度的解算。
监控装置还以数码显示和语音提示的方式适时向驾驶列车的司机提示各种信息。它的安全提示功能改变了列车司机仅靠了望驾驶的传统方式，现在即便是在大雾或大雪能见度很差的恶劣天气，司机也可按照监控装置提示的安全信息驾驶列车。
装置的记录功能可将列车运行中车速的变化，司乘人员操作状况，沿途信号灯变化状态，按时间和列车运行坐标位置顺序记录下来。不仅可用于事故的事后分析，更重要的是管理人员可通过每趟列车运行数据的分析，及时发现一些事故隐患，作到防患于未然。这就是监控装置被称为“列车黑匣子”的由来。
我国采用的列车超速防护技术，有不增设地面设备的优越性，适用于我国现有线路上各种铁路信号制式及各种列车的特点。控制模式通过修改控制软件即可适应各种机车及线路。线路资料采用实地测量，编辑形成数据表文件固化在数据芯片中。列车运行按照一定的方式实时调用各种控制参数及线路数据，并在通过信号机位置时校正走行误差。使设备工作稳定、可靠，控制准确。