Transportasi rel
kendaraan jalan, yang mengalami tingkat gesekan yang lebih tinggi antara ban karet dan permukaan jalan, memiliki jarak pengereman yang jauh lebih pendek. Sebagian besar bentuk kontrol kereta melibatkan petugas yang bertanggung jawab untuk setiap bagian dari jaringan kereta api ke awak sarana. Tidak semua metode membutuhkan penggunaan sinyal, dan ada beberapa sistem khusus untuk jalur kereta api tunggal.
Proses persinyalan secara tradisional dilakukan dalam rumah sinyal, sebuah bangunan kecil yang menampung berisi tuas handel yang digerakkan oleh petugas sinyal atau PPKA untuk mengoperasikan wesel dan peralatan sinyal. Sinyal ini ditempatkan pada berbagai interval di sepanjang rute kereta api dan mengendalikan bagian jalur tertentu. Perkembangan teknologi yang lebih baru telah
menjadikan operasi persinyalan tradisional semakin ditinggalkan, dengan sentralisasi operasi persinyalan ke ruang kendali terpusat. Hal ini didukung meningkatnya penggunaan komputer, yang memungkinkan sebagian besar petak lintas dapat dipantau dari satu lokasi. Metode persinyalan blok membagi lintasan menjadi petak-petak yang dibatasi oleh sinyal-sinyal blok, aturan
operasi, dan perangkat kontrol otomatis sehingga hanya satu kereta yang diizinkan berada di satu blok.
Elektrifikasi memberikan energi listrik ke kereta, sehingga mereka dapat beroperasi tanpa penggerak utama pada sarana. Ini memungkinkan biaya operasi yang lebih murah, tetapi membutuhkan investasi modal besar di sepanjang lini. Sistem jalur utama dan trem biasanya memiliki kabel listrik aliran atas, yang menggantung dari tiang di sepanjang jalur. Angkutan cepat yang dipisahkan dari jalan raya terkadang menggunakan rel ketiga di atas tanah.
Daya dapat dipasok dalam arus searah atau bolak-balik. Tegangan DC yang paling umum adalah 600 dan 750 V untuk sistem trem dan transit cepat, dan 1500 dan 3000 V untuk lintas utama. Dua sistem AC dominan adalah AC 15 kV dan AC 25 kV.
Stasiun kereta api berfungsi sebagai tempat penumpang dapat naik dan turun dari kereta. Stasiun barang adalah halaman yang secara eksklusif digunakan untuk bongkar-muat barang. Stasiun penumpang besar memiliki setidaknya satu gedung utama yang memberikan kenyamanan bagi penumpang, seperti membeli tiket dan makanan. Stasiun yang lebih kecil biasanya
hanya memiliki peron. Stasiun-stasiun yang dibangun lebih dahulu terkadang dibangun dengan fasilitas gabungan antara penumpang dan barang.
Peron digunakan untuk memudahkan akses ke kereta, dan terhubung satu sama lain melalui "underpass", jembatan penyeberangan orang, dan penyeberangan sebidang. Beberapa stasiun besar dibangun sebagai kuldesak, dengan kereta hanya beroperasi dari satu arah. Stasiun yang lebih kecil biasanya melayani daerah perumahan lokal, dan mungkin memiliki koneksi ke layanan bus pengumpan.
Stasiun besar, khususnya stasiun pusat, berfungsi sebagai pusat transportasi umum utama untuk kota, dan menyediakan transfer antar layanan kereta api, dan ke layanan angkutan cepat, trem atau bus.
Sejak 1980-an, telah ada kecenderungan untuk memisahkan perusahaan kereta api, dengan membaginya menjadi penyelenggara prasarana perkeretaapian dan penyelenggara sarana perkeretaapian. Ini khususnya terjadi di Eropa serta pengaturan ini berlaku di seluruh negara anggota Uni Eropa. Ini memungkinkan akses terbuka oleh operator kereta ke bagian mana pun dari jaringan
kereta api Uni Eropa. Di Inggris, jalur kereta api adalah milik negara, dengan badan yang dikendalikan publik (Network Rail) menjalankan, memelihara, dan mengembangkan jalur tersebut, sementara "badan penyelenggara perkeretaapian" telah menjalankan kereta sejak privatisasi pada 1990-an.
Di AS, hampir semua jaringan kereta api dan infrastruktur di luar Northeast Corridor dimiliki secara swasta oleh jalur pengangkutan barang. Jalur penumpang, terutama Amtrak, beroperasi sebagai pengontrak di jalur angkutan barang. Konsekuensinya, operasi harus disinkronkan dan dikoordinasikan secara erat antara angkutan barang dan angkutan penumpang, dengan kereta penumpang juga dilayani oleh
petugas-petugas kereta api angkutan barang. Karena sistem bersama ini, keduanya diatur oleh Federal Railroad Administration (FRA) dan dapat mengikuti praktik yang direkomendasikan AREMA untuk pemeliharaan jalur dan standar AAR untuk sarana.
Sumber pendapatan utama untuk perusahaan kereta api adalah dari pendapatan tiket (untuk angkutan penumpang) dan biaya pengiriman untuk angkutan barang. Diskon dan tiket bulanan terkadang tersedia untuk wisatawan yang rutin menggunakan jasa (misalnya tiket musiman dan pas kereta). Pendapatan angkutan barang dapat dijual per slot peti kemas atau untuk seluruh
rangkaian. Terkadang, pengirim memiliki mobil dan hanya membayar biaya pengangkutan. Untuk transportasi penumpang, pendapatan iklan bisa signifikan.
Pemerintah dapat memilih untuk memberikan subsidi kepada kereta api, karena transportasi kereta api memiliki lebih sedikit eksternalitas daripada moda transportasi dominan lainnya. Jika perusahaan kereta api adalah milik negara, negara dapat dengan mudah memberikan subsidi langsung dengan imbalan peningkatan produksi. Jika operasi telah diprivatisasi, beberapa pilihan tersedia. Beberapa negara memiliki sistem yang
infrastrukturnya dimiliki oleh lembaga pemerintah atau perusahaan- dengan akses terbuka ke jalur untuk perusahaan mana pun yang memenuhi persyaratan keamanan. Dalam kasus seperti itu, negara dapat memilih untuk menyediakan jalur secara gratis, atau dengan biaya yang tidak mencakup semua biaya (sebagai "track access charge"), analog dengan pemerintah yang menyediakan akses gratis ke jalan. Untuk
operasi penumpang, subsidi dapat langsung dibayarkan kepada operator milik publik, atau melalui tender kewajiban layanan publik, dan kontrak waktu terbatas dapat diberikan kepada penawar terendah. Total subsidi kereta api UE berjumlah € 73 miliar pada tahun 2005.
Amtrak, layanan kereta penumpang AS, dan Via Rail Kanada, adalah perusahaan kereta api swasta yang dikontrak oleh pemerintah. Ketika layanan penumpang swasta menurun karena persaingan dari mobil dan maskapai penerbangan, pemerintah menjadi pemegang saham Amtrak baik dengan biaya masuk tunai atau melepaskan aset lokomotif dan kereta api. Pemerintah menyubsidi Amtrak dengan memasok modal awal dan menebus kerugian pada akhir tahun fiskal.
Kereta bisa melaju dengan kecepatan sangat tinggi, tetapi berat, tidak bisa menyimpang dari lintasan dan membutuhkan jarak yang cukup jauh untuk berhenti. Kemungkinan kecelakaan termasuk anjlok (keluar dari rel), tabrakan dengan kereta lain, atau tabrakan dengan kendaraan lain, hewan, atau pejalan kaki di perlintasan sebidang. Bentuk kecelakaan ini merupakan sebagian
besar dari bentuk kecelakaan kereta api terutama menurut jumlah korban jiwa. Langkah-langkah keselamatan yang paling penting untuk mencegah kecelakaan adalah aturan operasi yang ketat, misalnya persinyalan atau pembuatan perlintasan tidak sebidang. Peluit lokomotif, lonceng, atau klakson (suling) memperingatkan keberadaan kereta api, sementara sinyal di pinggir jalur menjaga jarak antara kereta.
Elemen penting dalam keamanan banyak jaringan antarkota berkecepatan tinggi seperti Shinkansen Jepang adalah fakta bahwa kereta itu hanya berjalan di jalur kereta api khusus, tanpa perlintasan sebidang. Hal ini secara efektif menghilangkan potensi tabrakan dengan mobil, kendaraan lain atau pejalan kaki, serta mengurangi kemungkinan tabrakan sesama kereta api lain dan membantu memastikan agar jadwal tepat waktu.
Seperti halnya aset infrastruktur, kereta api harus menjalani inspeksi dan pemeliharaan berkala untuk meminimalkan dampak gangguan infrastruktur yang dapat mengganggu operasi pendapatan angkutan dan layanan penumpang. Karena penumpang dianggap ""kargo yang" paling "penting"" dan biasanya beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi, kelandaian yang curam, dan