傳統的鐵路行車指揮系統采用的是以人為主、以設備為輔的集中統一調度方式，隨著運量的加大，行車速度的提高，人為因素在行車指揮中所產生的不協調和聯絡中的失誤，對行車的調度與調整將產生嚴重的影響。尤其是在高速鐵路出現后，這種方式已不能很好地適應高速鐵路行車指揮的需要。為改變這種狀況，許多國家逐步開發出了行車指揮自動化系統。行車指揮自動化是指以鐵路現代化技術設備為基礎，利用信息采集裝置收集列車運行的實時信息，由計算機自動進行列車運行追蹤和管理，并根據未來運輸變化的需要，自動制定列車運行計劃，合理配備牽引動力、車輛及乘務員，傳達列車運行調整信息，自動完成調度監督，提供列車進路控制手段，自動進行列車運行實跡的統計和分析。行車指揮自動化系統的采用可以顯著提高行車安全和正點率、充分發揮車站和線路的通過能力、提高調度水平、提高計劃和統計工作質量，進而可以獲得較好的經濟效益和社會效益。完整的行車指揮自動化系統包括列車運行計劃的編制、列車運行管理、運能資源的合理配置和利用以及列車運行實跡的統計分析等幾個方面，其中列車運行的管理是行車指揮自動化的關鍵核心。
在實現行車指揮自動化系統的各種功能時，列車跟蹤和進路控制、列車運行調整及列車運行圖的計算機編制是行車指揮自動化系統的技術關鍵和核心所在。隨著通信技術、計算機技術和自動控制的不斷發展，不同于傳統的列車運行控制理論的移動自動閉塞理論和實踐也得到了發展，移動自動閉塞的實現將為鐵路行車指揮自動化提供更為有利的條件。
隨著變電所調度自動化技術應用的不斷發展和深入，以及計算機技術、通訊技術等領域的發展，新建牽引變電所的自動功能和遠動功能都在不斷地發展和完善，計算機遠動與自動系統已在新建牽引變電所中得到普遍的應用，電氣化鐵道供電系統的可靠性和現代化程度有了顯著的提高。
鐵路車站聯鎖設備對設置在車站上的信號機、道岔和軌道鐵路等信號設備進行相互關聯的控制，為在車站行駛的列車建立一條安全的行駛線路。傳統的車站聯鎖設備采用繼電器電路實現，稱為繼電器聯鎖。計算機聯鎖采用計算機技術實現鐵路車站信號設備聯鎖關系的運算和控制，是新一代車站聯鎖設備。車站聯鎖設備是直接關系到列車行駛安全和運輸效率的重要裝置。GE Fanuc公司的DS6-20型車站計算機聯鎖系統，成功的應用于中國鐵路車站，它的應用是計算機連鎖的成功典例。
DS6-20系統從1995年開始研究開發，1997年完成，并在中國鐵路車站正式應用。1999年通過中國鐵道部的技術鑒定，批準推廣應用。目前已建成：蘇州西站、定西站、呼和浩特站、福州站、邵武站和開封運轉場站，共六個車站，取得良好的效果。
鐵路的綜合監控系統十分復雜，包括環境監控系統，DCC數據監控系統、公安信號、視頻、安防監控設備、消防系統等等。另一方面，鐵路監控點分散、難以管理，現場環境復雜等原因成為監控的難點。貝加萊公司的2005系列PCC搭建的基于CAN總線的鐵路監控系統可以完美的解決以上矛盾。
鐵路隧道大多地處偏僻，條件艱苦，因此有必要提高其自動化水平，實現少人職守或無人職守。PLC不僅能實現復雜的邏輯運算，而且能實現各種順序以及PLD調節功能，同時由于其硬件具有可靠性高、編程簡單、使用方便;接線容易、通用性好，便于維護，且可連接為控制網絡系統等特點，廣泛應用于各個領域。西門子公司的S7300系列PLC除了具有以上特點，可滿足各種自動控制需要外，還有良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令功能。
鐵路和軌道交通的路軌是在工程現場完成接軌焊接的，最終使一般長50米短鋼軌條經焊接成為長距無縫鐵軌。現場完成接軌焊接使用的氣壓焊技術和設備，過去二十幾年一直延用手工操作類型的氣壓焊設備，工藝和工序進程完全憑施工人員經驗和眼力判定，頂鍛與推凸工步不連貫，頂鍛完成后必須將壓力瀉釋方能開始推凸，其弊端是此刻鋼軌焊縫處溫度仍在1200℃左右，焊縫處金屬原子正處于互相擴散而進行再結晶的塑性狀態，瀉壓推凸勢必嚴重影響再結晶效果，降底焊接質量，稍有延遲焊縫處溫度快速下降，尤其冬季里施工更為明顯，甚至無法推凸或焊縫被拉開，人為因素多并且難以保正焊接參數一致性。臺達自動化技術很好的解決了以上問題。
隨著鐵路運輸系統的快速發展和人們生活水平的不斷提 高，無論是工作人員還是旅客，對交通、出行、工作、休息、安全等環境的要求越來越高，對實現鐵路的自動化監控程度越來越高，為了滿足人們的這些需求， 為了提高鐵路企業的安全生產水平，及現代化管理水平，實現節能降耗的目標，鐵路大量采用先進的計算機技術、控制技術和通信技術等對它們進行自動監視、控制管理，實現車站行車指揮自動化，最大限度的節省能源、節省人力。
工業以太網在為鐵路實現車站行車指揮自動化甚至無人化奠定了基礎，為鐵路機車車輛實現自動化監控提供設備的主要企業有，西門子、研華以及國內的正維等企業。
車號自動識別系統對提高鐵路機車、車輛、集裝箱的使用率利用率，提高鐵路使用效率及運輸管理水平有極其重要的作用。系統結構簡單，維護方便，便于功能擴展，是實現鐵路運輸管理和火車車輛管理現代化的重要基礎。
自動識別系統采用國際先進的微波反射調制技術、變型FSK編碼技術，與國際標準接軌，將記軸、計輛、測速、測距等技術與車號自動識別技術相結合，實現標簽定位。該系統主要由標簽、地面識別設備、復示終端設備、中央管理設備、標簽編程器等部分組成。
近兩年，自金融危機爆發以來，政府出臺的擴大內需十項措施，鐵路投資被認為是應對金融危機的有效手段。大力建設集高科技于一體的高速鐵路將進一步帶動鐵路自動化科技產業的興起，促進自動化技術在高鐵建設中的應用。
鐵路運輸電氣化，是以信息技術為核心的現代科技與傳統鐵路運輸業交融創新而成的一項系統工程，它承載著世界以及中國鐵路的未來。信號控制、電力監控、站控系統、線路設備監控、隧道監控、機車車輛和鋪裝/養路機械設備等相關鐵路建設和運營自動化系統的設計應用也必然獲得持續的發展空間。
隨著當代鐵路的發展，鐵路通信信號技術實行了車站、區間和列車控制的一體化，鐵路通信信號技術的相互融合，以及行車調度指揮自動化等技術，沖破了功能單一、控制分散、通信信號相對獨立的傳統技術理念，將繼續推動了鐵路技術向數字化、智能化、網絡化和一體化的方向發展。