Bei der Leit- und Sicherungstechnik (LST) muss unterschieden werden zwischen der Stellwerkstechnik und dem Zugbeeinflussungssystem. Beide greifen ineinander und sorgen dafür, dass die Züge auf dem vorhandenen Gleissystem fahrplangerecht und störungsfrei fahren können.

Stellwerkstechnik

Anstelle der bisher verwendeten Relais-Technik werden sowohl auf der Neu- als auch auf der Ausbaustrecke Elektronische Stellwerke (ESTW) eingesetzt. 

Die Bedienung der ESTW-Technik erfolgt von Betriebszentralen aus.

Elektronische Stellwerke ermöglichen eine effizientere und wirtschaftlichere Betriebsführung, denn Dank der rechnergesteuerten Technik können Weichen und Signale in wesentlich größeren Streckenbereichen gestellt werden. Von dort wird der Zugverkehr von den Fahrdienstleitern an Monitoren überwacht und gesteuert.

Zentrale Schaltstellen zur Steuerung und Überwachung des Oberleitungsnetzes befinden sich ebenfalls in den Betriebszentralen.

Linienzugbeeinflussung (LZB) und Punktzugbeeinflussung (PZB)

Bei der vom ICE gefahrenen Geschwindigkeit von 250 Kilometer pro Stunde kann der Triebfahrzeugführer die Signale an der Strecke nicht mehr sicher beobachten. Deshalb wird die bisher ortsfeste Signalisierung (Punktzugbeeinflussung PZB) in den Führerstand des Zuges verlegt. Dazu wird entlang der ganzen Strecke eine elektronische Überwachung installiert, die Linienzugbeeinflussung (LZB).

Die Linienzugbeeinflussung ist ein kontinuierlich wirkendes Zugbeeinflussungssystem, das bei der Bahn auf allen Hochgeschwindigkeitsstrecken zum Einsatz kommt und sicherstellt, dass ein Zug jederzeit die zulässige Geschwindigkeit einhält.

Bei diesem System werden zwischen einem Rechner im Fahrzeug und den Streckenzentralen über einen mittig im Gleis verlegten Linienleiter Datentelegramme ausgetauscht. Dem Triebfahrzeugführer übermittelt das System Informationen über die Zielentfernung, die Sollgeschwindigkeit und die zu erwartenden Signale mit einer Vorausschau bis zu 10 Kilometer. Außerdem kann der Zug entsprechend den betrieblichen Verhältnissen automatisch geführt werden.

Als Rückfallebene zu diesem System wird die Strecke mit sicherungstechnischen Einrichtungen ausgerüstet, wie es auf anderen, mit hohen Geschwindigkeiten befahrenen Strecken üblich ist.

Während auf der Neubaustrecke ausschließlich mit LZB gefahren wird, gibt es auf der Ausbaustrecke je nach Streckengeschwindigkeit ein Mischsystem aus LZB und PZB.