La operación de trenes es la base de la organización ferroviaria.
El diagrama de operación de un tren (en adelante diagrama de operación de un tren) es un documento técnico que se utiliza para indicar el funcionamiento de los trenes dentro de un tramo ferroviario y la hora de llegada, salida o paso por una estación. la base para organizar el funcionamiento de los trenes en todo el ferrocarril. Estipula los procedimientos para los tramos ocupados por cada tren, los tiempos de llegada y salida (o paso) de los trenes en cada estación, el tiempo de circulación de los trenes en los tramos, el tiempo de permanencia de los trenes en las estaciones, las rutas de circulación de las locomotoras, el peso del tren y longitud, etc
. Es un diagrama de horarios de trenes, que estipula que cada tren circulará en un determinado intervalo de tiempo, llegará a la estación, saldrá de la estación y pasará por la estación. El diagrama de operación del tren es un diagrama de relación tiempo-espacio de la operación del tren, que es un diagrama lineal bidimensional que muestra el tren que circula en cada sección y se detiene o pasa por cada estación.
En 1837, el departamento de ferrocarriles francés adoptó el diagrama del tren por primera vez, y otros países siguieron su ejemplo. Desde principios de la década de 1960, algunos países han estudiado el uso de computadoras electrónicas para dibujar gráficos de operación de trenes.
China Railway inició sus investigaciones en 1965 y China Railway Corporation ha utilizado un sistema unificado de preparación de diagramas de trenes para compilar y gestionar diagramas de trenes. En términos generales, los métodos de investigación incluyen la simulación artificial y el diálogo persona-computadora. Por ejemplo, los ferrocarriles estatales de Japón utilizan principalmente el diálogo entre humanos y máquinas.