整个铁路智能运输系统的核心是管理机制，国外发达国家从铁路出现之日起就一直进行管理机制建设方面的研究和探索。特别是在高速铁路诞生之后，各国运营管理机制面临更为严酷的挑战，这促使各国将各个时期最先进的科学技术不断地融人铁路运营管理机制中，使铁路运营管理机制更加智能化、现代化。其中以欧洲、美国、日本等国家和地区的研究最为引人注目。
为了建立全欧洲铁路网统一的铁路信号标准，保证各国列车在欧洲铁路网内的互通运营，提高铁路运输管理水平，欧洲共同体于1989年12月设立了欧洲铁路运输管理系统项目（European Rail Trafic Management System，ERTMS），作为欧洲21世纪干线铁路总体解决方案。ERTMS以欧洲列车控制系统（European Train Control System，ETCS）为标准，以欧洲点式应答器为定位手段，包括ETCS、GSM-R（GSM-Railway）和运输管理3个子系统，其主要功能包括：①列车行进中的指挥，确保列车在铁路中的安全行驶；②运输管理，处理车辆和基础设施管理问题，保证对线路能力和车辆应用的优化配置。
ERTMS的主要优点体现在：
（1）与当今铁路状况兼容性强，可以满足各国对于铁路运输系统的特殊需求。
（2）系统比较易于更新、加强，可以在第一代的基础上增加无线网络装置升级到第二代，在第二代的基础上将列车完整性检测的功能加到车载设备上升级到第三代。
（3）增加了铁路运输的通过能力。ETCS的第三代可实现移动闭塞运行，更好地利用了列车和固定的基础设施，从而增加铁路上最大运营量的列车数量。
（4）减少旅客的旅行时间和列车的运营成本。
英国西屋公司开发的伦敦地铁朱比利新线的行车安全设备采用了基于无线通信技术的移动闭塞技术，实现了高密度的列车运行，保证铁路上的行车间隔在100秒以内。该系统有以下几个特点：
（1）保留了既有固定闭塞设备，使得没有安装移动闭塞车载设备的、由其他路线驶来的列车也能在原线路运行。
（2）在旧线固有闭塞设备的基础上叠加了移动闭塞设备，使得装有移动闭塞车载设备的列车能在全线运行，从而实现列车的高密度运行。
为了实现高质量的铁路运营管理，日本新干线列车开发了一套先进的列车运行管理系统，以有效地辅助调度员的日常工作和决策，系统于1972年投人使用，其间经过不断完善，一直使用至今。1995年东日本铁道公司又开发了功能更强的新型列车运行管理系统COSMOS。COSMOS由运输计划、运行管理、维护作业管理、设备管理、电力控制、集中信息监视、车辆管理、站内工作管理8个子系统组成。历时5年开发成功的COSMOS的显著特征是以列车运行计划管理为中心，对所辖各站进行集中式的进路控制，形成了围绕列车运行的、周密的运输计划制定程序，从宏观上规定了全线运输的秩序。COSMOS的最新目标是：
（1）提高指令业务的功能性。例如直接将行车指令传达给乘务员，指挥车辆运行，甚至直接指挥维修人员进行设备维修，从而简化信息传递的程序，充实用户接口，实现信息的一致化、共享化。
（2）建立现代化的业务体制。对车辆装配数据、设备数据、检查数据、处理数据等的管理，运输计划的制定，道路控制等全部实行系统化管理。
（3）提高服务质量。例如当运行出现故障时，能及时地向乘客提供开车或延迟的时间。
我国铁路的智能化、信息化建设始于20世纪80年代末，在经过20多年的发展和演变后，在TMIS、DMIS、PWMIS、ATIS、客票发售和预订系统的开发以及应用方面取得了显著的成绩。但随着时间的推移，各个系统也出现了许多意想不到的问题，主要表现在以下几个方面：
（1）由于各个子系统都是互相独立开发的，这些子系统自成体系，各个子系统之间的连通性和兼容性很差，大量的基础数据需要各个子系统自行维护，大量的管理信息不易为其他系统及其管理人员及时知晓、利用，这造成信息资源的浪费。
（2）现在开发的各个子系统尽管也提供了信息查询的功能，但各个子系统分别都设有查询终端，这给互相的信息共享造成使用上的不便。
（3）系统信息化建设中缺乏整体的体系结构，系统应用比较散乱，由于没有系统统一的规划和目标，没有参照的技术标准和规范，各单位各个系统按各自的方式划分功能，缺乏整体系统设计以及开发的整体性。
（4）管理机制有待改进。综合对比国内外铁路运输系统的发展现状，可以发现我国铁路信息化现状与国外发达国家的智能化建设水平仍存在较大差距，主要体现在服务、安全、效率3个方面。
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