Costituita da semplici e fragili tranvie a binario unico, con percorso tortuoso che non consentiva la marcia a vista, la rete dei Castelli Romani fu dotata di un primitivo sistema di segnalazione allo scopo di evitare conflitti tra convogli diretti in direzioni opposte. Questa decisione fu assunta dopo aver escluso a priori la possibilità di regolare i passaggi, e quindi la possibilità di conflitti, attraverso gli orari di partenza e arrivo (ciò che avrebbe ridotto drasticamente la potenzialità della rete), e il sistema adottato è una delle tanti varianti del sistema americano "nachod", del quale - però - oltre ad imitare il principio di funzionamento conservava anche i difetti.

   Come si è detto nella ricostruzione storica l'intera rete era suddivisa in "sezioni di blocco": ogni sezione andava dall'uno all'altro dei punti di raddoppio del bi nario (incroci), iniziando dal "cuore" dello scambio di entrata di una al "cuore" dello scambio di uscita della successiva. Nello schema che segue gli incroci sono contraddistinti con le sigle IN-1 e IN-2 (incrocio 1 e incrocio 2).

- due dischi affiancati, uno rosso a destra e uno verde a sinistra, di forma tonda come la scatola che li contiene, dotata di un vetro trasparente non colorato da entrambi i lati, dischi che possono assumere le due posizioni orizzontale e ver- ticale;

- due lampade, visibili attraverso appositi vetri colorati, verde in alto e rosso in basso, montate in una scatola centrale, che consentivano la perfetta visione del segnale nelle ore notturne;

- un ripetitore, di colore rosso ma indipendente dalla segnalazione semaforica, che era montato al centro dell'incrocio, tra i due binari, contraddistinto nello schema con  (R), e che si accendeva all'uscita della sezione occupata rispetto al senso di marcia del convoglio che la stava percorrendo;

- tre slitte, sistemate sul filo aereo, azionate al passaggio del trolley o del pantografo, delle quali una di accensione (A), montata a conveniente distanza dall'ingresso nell'incrocio, e due di spegnimento (B), sistemate su ognuno dei binari del raddoppio.

   I conducenti, all'arrivo ad un punto di raddoppio, prima di inoltrarsi nella sezio ne dovevano verificare il semaforo di entrata: se dava la segnalazione di sezio- ne già impegnata (posizione 3), dovevano fermarsi prima di impegnare lo scam bio, in attesa del convoglio proveniente dalla direzione opposta. Giunto questo ultimo i conducenti dovevano verificare nuovamente la segnalazione semafori- ca, e potevano impegnare lo scambio - e quindi l'incrocio - se il segnale assume va la posizione 1 e il ripetitore posto al centro dell'incrocio (cui erano tenuti alla verifica i conducenti che uscivano da una sezione), si fosse spento.

   Se il segnale (S) si trovava in posizione 2 (sezione impegnata da convoglio che procede nella stessa direzione), il conducente era comunque tenuto a non impegnare l'incrocio, attendendo la liberazione della sezione; pur potendo due convogli procedere nella stessa direzione senza creare problemi o alterazioni nella segnalazione, l'impossibilità di procedere con la marcia a vista e l'assenza di segnalazioni intermedie nella sezione non consentiva, almeno a termini di re golamento di esercizio, la marcia di due convogli nella stessa direzione.

   Se il segnale si trovava in posizione 1 (sezione libera), il conducente doveva passare sotto la slitta di accensione (A), ma prima di procedere doveva accer- tarsi visivamente che il segnale stesso avesse assunto la posizione 2 (in ques- to caso il segnale all'incrocio successivo avrebbe contemporaneamente assun- to la posizione 3, con accensione del ripetitore.

    Praticamente: immaginando che un convoglio abbia già impegnato la sezione entrando dall'incrocio 2 (IN-2), il segnale (S) posto a quest'ultimo si trova nella posizione 2 (sezione impegnata nella stessa direzione), mentre il segnale dell'incrocio 1 (IN-1), si trova nella posizione 3 (sezione occupata da convoglio diretto in direzione opposta). Dei ripetitori (R) posti al centro dell'incrocio, è acceso quello dell'incrocio 1, ovvero quello che si trova all'uscita rispetto al senso di marcia del convoglio che vi sta marciando.

   Se un conducente, magari per ritardo, entra nella sezione dall'incrocio 2, quel lo che ha il semaforo in posizione 2 (ovvero sezione occupata da convoglio che marcia nella stessa direzione), le segnalazioni non cambiano: rimane in posizio- ne 2 il segnale (S) che si è lasciato alle spalle, ed in posizione 3 (col ripetitore (R) acceso), quello dell'incrocio 1, poichè il sistema consente la coesistenza di due convogli che marciano nella stessa direzione.

   Quando anche il secondo convoglio raggiunge l'incrocio 1 e la sezione è libera il passaggio del trolley sotto la slitta di spegnimento (B) fa si che i due segnali si pongano in posizione 1 e si spegne il ripetitore (R) dell'incrocio 1, dando cosi sicurezza al conducente dello stesso convoglio sopraggiunto che le segnalazio- ni hanno liberato la sezione (naturalmente il conducente del primo convoglio non ha visto spegnersi il ripetitore, poiché un secondo convoglio lo seguiva impegnando la sezione nello stesso senso).

   A questo punto il conducente del convoglio che era rimasto in attesa all'incro-cio 1 (IN-1), accertatosi visivamente che il segnale (S) si trova in posizione 1, impegnando a sua volta l'incrocio mette in moto il meccanismo contrario: il segnale (S) dell'incrocio 1 assume la posizione 2 col passaggio del trolley sotto la slitta di inserimento (A), mentre assume la posizione 3 il segnale dell'incrocio 2 (IN-2), con la contemporanea accensione del ripetitore.

   Per il corretto funzionamento della segnalazione nessun conducente poteva impegnare l'incrocio, e quindi passare sotto le slitte (A) prima che i segnali fos- sero tornati in posizione 1 con ripetitore (R) spento.

   Questo sistema, apparentemente semplice e sicuro, fu in realtà all'origine di gravissimi incidenti per tutta una serie di difetti intrinseci al sistema stesso, in un certo senso proprio per la sua semplicità.

   Tra i difetti quella posizione 2 (disco e luce di colore verde), che da la via libe- era al primo convoglio e la via impedita al secondo: il conducente, per poter ac- cedere alla sezione, passando sotto la slitta di accensione (A) deve verificare che il segnale (S), mostri per l'appunto le luci verdi, passando dalla posizione 1 alla posizione 2, ma queste rimangono poi accese per tutto il tempo (eventuali ritardi compresi), che il convoglio rimane nella sezione. La vera via libera lungo la rete dei Castelli era data dal segnale (S) in posizione 1, ovvero con le luci spente, i dischi orizzontali ed in più il ripetitore spento, tuttavia capitava non di rado che a causa di piccoli o grandi guasti i contatti elettrici del sistema funzionassero poco o nulla: in alcuni documenti STFER/STEFER, oltre che sulle cronache giornalistiche d'epoca, è specificato spesso a chiare lettere che numerosi incidenti (scontri tra convogli provenienti da direzioni opposte), furono dovuti a segnali che si trovavano in posizione 1 semplicemente perché per vari motivi si erano interrotti i contatti elettrici.

   L'assenza di ulteriori segnalazioni intermedie, inoltre, faceva si che qualora fosse necessario affiancare due convogli (e accadeva spesso), gli stessi dove- vano marciare a distanza pericolosamente ravvicinata, e questo per evitare che il primo dei due convogli liberasse la sezione coi segnali (S) in posizione 1 quando il secondo treno era ancora nella sezione (si tenga presente che sulle tratte ferroviarie e tranviarie con circolazione a vista, come ancora oggi sulla Roma-Pantano, il distanziamento minimo previsto era, ed è,  di 100 metri).

   Per ben comprendere la differenza col sistema di blocco ancora oggi utilizza- to dalle ferrovie (per rimanere nel nostro tema sul tratto urbano della ferrovia ex SRFN Roma Nord), qui a seguire si da una sommaria descrizione del sistema cosiddetto "a blocco automatico", dove la linea è sempre suddivisa in sezioni di blocco, su ognuna delle quali, però, sovrintende un unico segnale.

   Nello schema sopra esposto è stato rappresentato schematicamente un trat- to di ferrovia con quattro segnali consecutivi. Il primo disegno in alto mostra il "treno" all'atto di impegnare la prima delle quattro sezioni di blocco rappresen tate: i segnali danno tutti via libera, poiché non ci sono altri treni che procedo- no a distanza relativamente ravvicinata. Nei disegni che seguono il "treno" procede di sezione in sezione: come si vede i segnali danno anzitutto via impedita (rosso), quindi via libera a velocità ridotta (giallo), e quindi si pongono nuovamente nella posizione di via libera (verde) alla velocità consentita dalla linea.

   Questo sistema (qui rappresentato semplicisticamente, poiché le segnalazio- ni sono spesso più complesse), mantiene il distanziamento tra un convoglio e l'altro, e i segnali non danno nuovamente via libera (giallo o verde che sia), fin- che la sezione non è completamente libera: contrariamente al sistema della re te dei Castelli, infatti, i segnali non sono certo manovrati dal trolley, bensì dal- la "sensibilità" delle rotaie (ovvero da sensori elettrici), che "avvertono" l'even tuale presenza di un rotabile, fosse un vagone che si è distaccato dal convoglio per qualsiasi motivo. Coi sistemi derivati dal Nachod americano il semplice pas- saggio del trolley sotto l'apposita slitta dava via libera anche se un rotabile fos se rimasto presente nella sezione appena liberata, non essendo queste linee dotate di sistemi ulteriori di sicurezza come, ad esempio, il blocco conta assi, che verificava automaticamente l'esatto numero di "pezzi" di cui era compos- to un convoglio, sistema ad esempio presente sulla Roma-Frosinone.

   Trattandosi di tranvie, poi, non era previsto alcun presenziamento di persona le sulla linea (non esistevano stazioni intermedie), e quindi non c'era nemmeno la possibilità di utilizzare il sistema, cosiddetto, del consenso telegrafico o tele- fonico, anch'esso adottato sulla Roma-Frosinone, laddove le varie stazioni pre- senti sulla linea comunicavano l'avvenuto sopraggiungere del treno previa veri fica della sua composizione.

   Uno dei tanti incidenti sulla rete dei Castelli fu dovuto a un carro di servizio,, non si sa perché "dimenticato" in piena linea nel tratto in sede propria prima di Grottaferrata, contro il quale andò a scontrarsi (fortunatamente a velocità ri- dotta), un tram diretto a Roma.

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