การดำเนินการตามคำสั่งรถไฟเป็นระบบสำหรับการเคลื่อนย้ายรถไฟอย่างปลอดภัยโดยใช้คำสั่งรถไฟซึ่งแตกต่างจากสัญญาณคงที่หรือการส่งสัญญาณในห้องคนขับในการดำเนินการตามคำสั่งรถไฟ "คำสั่งรถไฟ" คือคำสั่งที่ออกโดยหรือผ่านเจ้าหน้าที่การรถไฟที่เหมาะสมเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของรถไฟ^{[ 1 ]}

ระบบ การเดินรถตามคำสั่ง (Train Order Operation) เป็นระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางรถไฟของอเมริกาเหนือ ก่อนยุคของการควบคุมการจราจรแบบรวมศูนย์ (CTC) การควบคุมการจราจรโดยตรง (DTC) และการใช้ใบอนุญาตการเดินรถที่ส่งผ่านทางวิทยุ ระบบนี้ใช้ชุดกฎเกณฑ์เมื่อการสื่อสารโดยตรงระหว่างผู้ควบคุมการเดินรถและขบวนรถไฟมีจำกัดหรือไม่มีเลย ขบวนรถไฟจะปฏิบัติตามแผนการเดินรถที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งเรียกว่าตารางเวลาเว้นแต่จะมีการเปลี่ยนแปลงโดยคำสั่งเดินรถที่ส่งไปยังขบวนรถไฟจากผู้ควบคุมการเดินรถผ่านตัวกลางในท้องถิ่น ระบบการเดินรถตามคำสั่งเป็นระบบที่ต้องการบุคลากรน้อยที่สุดในยุคก่อนการใช้ระบบอัตโนมัติ ที่ใช้เทคโนโลยีอย่างแพร่หลาย เป็นวิธีที่ใช้งานได้จริงที่สุดสำหรับทางรถไฟที่มีทรัพยากรทางการเงินจำกัด หรือเส้นทางที่มีปริมาณการจราจรจำกัด จนถึงทุกวันนี้ ทางรถไฟสายสั้น ทางรถไฟโบราณ และพิพิธภัณฑ์รถไฟหลายแห่งยังคงใช้ระบบการเดินรถตามคำสั่งอยู่

การใช้ตารางเวลาและการจัดลำดับขบวนรถไฟเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางรถไฟของอเมริกาเหนือที่มีรางหลัก เพียงรางเดียว และมีทางหลีก เป็นระยะๆ ตารางเวลาและการจัดลำดับขบวนรถไฟใช้เพื่อกำหนดว่ารถไฟขบวนใดมีสิทธิ์ไปก่อนณ จุดใดจุดหนึ่งตลอดเส้นทาง รถไฟที่มีสิทธิ์ไปก่อนรถไฟขบวนอื่นเรียกว่า รถไฟ ที่เหนือกว่ารถไฟอาจเหนือกว่าได้โดยสิทธิ์ โดยประเภท หรือโดยทิศทาง ในขณะที่ผู้ควบคุมการเดินรถสามารถกำหนด "สิทธิ์" ผ่านการจัดลำดับขบวนรถไฟได้ แต่ตารางเวลาการเดินรถจะกำหนดรถไฟที่กำหนดไว้ ประเภท และทิศทางที่เหนือกว่า การกำหนด "ประเภท" ของรถไฟเทียบเท่ากับลำดับความสำคัญ โดยรถไฟโดยสารมีลำดับความสำคัญสูงสุด รถไฟขนส่งสินค้ามีลำดับความสำคัญรองลงมา และรถไฟพิเศษ (ไม่กำหนดเวลา) มีลำดับความสำคัญต่ำสุด ในกรณีที่รถไฟประเภทเดียวกันพบกัน ทิศทางที่เหนือกว่าจะถูกนำมาใช้ ใน ทางรถไฟ รางเดี่ยวตารางเวลาจะระบุ (อย่างชัดเจนหรือโดยนัย) จุดที่รถไฟสองขบวนจะพบกันและผ่านกัน รถไฟที่ด้อยกว่ามีหน้าที่ต้องเคลียร์รางหลักให้ปลอดภัยก่อนที่รถไฟที่เหนือกว่าจะผ่าน ตารางเวลาจึงเป็นกรอบพื้นฐานสำหรับการเคลื่อนที่ของรถไฟบนเส้นทางรถไฟส่วนใดส่วนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ความผันผวนของปริมาณการจราจรในแต่ละวัน ความล่าช้าที่คาดไม่ถึง ความจำเป็นในการบำรุงรักษา และเหตุการณ์ฉุกเฉินอื่นๆ ทำให้ทางรถไฟต้องหาวิธีเบี่ยงเบนจากตารางเวลาที่กำหนดไว้

การเบี่ยงเบนจากตารางเวลาการเดินรถจะดำเนินการผ่านคำสั่งเดินรถที่ส่งจากผู้ควบคุมการเดินรถไปยังผู้ควบคุมบล็อกคำสั่งเหล่านี้จะแทนที่ลำดับความสำคัญของตารางเวลาที่กำหนดไว้ และให้คำแนะนำที่ชัดเจนแก่รถไฟเกี่ยวกับวิธีการวิ่ง คำสั่งเดินรถประกอบด้วยสองประเภท คือ คำสั่งป้องกันและคำสั่งอนุญาตคำสั่งป้องกันจะใช้เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรถไฟขบวนใดเสี่ยงต่อการชนกันบนเส้นทาง เมื่อคำสั่งป้องกันถูกส่งไปยังผู้ควบคุมบล็อก (ซึ่งอาจส่งต่อไปยังพนักงานขับรถไฟ) แล้ว ก็สามารถออกคำสั่งอนุญาตให้รถไฟเคลื่อนที่ผ่านเส้นทางที่มีการป้องกันไว้ได้ โดยปกติแล้ว ตารางเวลาจะกำหนดทั้งการป้องกันและคำสั่งอนุญาตสำหรับรถไฟที่กำหนดไว้ ดังนั้นคำสั่งเดินรถจึงใช้สำหรับรถไฟพิเศษที่ไม่ได้อยู่ในตารางเวลา และรถไฟที่กำหนดไว้ซึ่งเคลื่อนที่ขัดกับอำนาจปกติเท่านั้น

การดำเนินงานตามตารางเวลาและคำสั่งเดินรถได้เข้ามาแทนที่รูปแบบเดิมของการดำเนินงานตามตารางเวลาเพียงอย่างเดียวและการเดินรถแบบมองเห็นได้โดยตรง ความสามารถในการสั่งการเดินรถโดยผู้ควบคุมการเดินรถเพียงคนเดียวเกิดขึ้นได้จากการประดิษฐ์โทรเลขไฟฟ้าในช่วงทศวรรษที่ 1840 การใช้งานโทรเลขเพื่อส่งคำสั่งเดินรถที่บันทึกไว้ครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาเกิดขึ้นในปี 1851 บนทางรถไฟ Erie ^{[ 2 ]}และเมื่อถึงช่วงสงครามกลางเมืองอเมริกาทางรถไฟเกือบทุกสายได้นำระบบนี้มาใช้ โทรเลขค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยโทรศัพท์ในฐานะวิธีการสื่อสารที่นิยมมากขึ้น ในช่วงทศวรรษที่ 1970 หน้าที่นี้ดำเนินการเป็นหลักโดยวิทยุสองทาง^{[ 3 ]}ด้วยการมาถึงของการสื่อสารทางวิทยุ การดำเนินงานตามตารางเวลาและคำสั่งเดินรถเริ่มไม่เป็นที่นิยม เนื่องจาก DTC และ CTC กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นในผู้ให้บริการรายใหญ่ CTC ช่วยให้ผู้ควบคุมการเดินรถสามารถตั้งค่าการนัดพบจากระยะไกลและอนุญาตให้รถไฟดำเนินการได้โดยอาศัยสัญญาณเพียงอย่างเดียว ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณ ระบบ DTC และระบบควบคุมการเดินรถ ที่เกี่ยวข้อง ช่วยให้เจ้าหน้าที่ควบคุมการเดินรถสามารถแจ้งข้อมูลแก่ขบวนรถไฟได้โดยตรง แทนที่จะต้องผ่านตัวกลางหรือให้พนักงานประจำรถไฟต้องคิดหาทางออกด้วยตนเอง

คำสั่งเดินรถไฟเป็นวิธีการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขการดำเนินงานที่เกิดขึ้น คำสั่งจะปรับเปลี่ยนตารางเวลาที่กำหนดไว้ หน้าที่ที่คำสั่งเดินรถไฟสามารถดำเนินการได้ ได้แก่: ^{[ 4 ]}

• การสร้างขบวนรถไฟที่ไม่ได้ระบุไว้ในตารางเวลา (ขบวน "พิเศษ")
• การยกเลิกขบวนรถไฟตามตารางเวลา
• การสร้างส่วนต่างๆของตารางเวลา (โดยพื้นฐานแล้วคือการ "คัดลอก" ตารางเวลาและชั้นโดยสารของรถไฟขบวนหนึ่ง ในกรณีที่ปริมาณผู้โดยสารมากเกินกว่าที่รถไฟขบวนเดียวจะรองรับได้)
• การกำหนดจุดนัดพบระหว่างนักแสดงประกอบ เนื่องจากพวกเขาไม่มีตารางเวลาที่แน่นอน
• การเปลี่ยนแปลงจุดนัดพบตามตารางเวลา (ตัวอย่างเช่น เมื่อรถไฟขบวนหนึ่งล่าช้า และการยึดตามจุดนัดพบตามตารางเวลาจะทำให้รถไฟขบวนอื่นล่าช้าไปด้วย)
• การเปลี่ยนแปลงตารางเวลาของรถไฟเพื่อให้รถไฟขบวนอื่นวิ่งตามตารางเวลาที่เปลี่ยนแปลงไป แทนที่จะเป็นตารางเวลาที่ระบุไว้ในตารางเดินรถ
• การให้สิทธิ์รถไฟขบวนหนึ่งเหนือกว่ารถไฟอีกขบวนหนึ่งซึ่งโดยปกติแล้วมีสิทธิ์เหนือกว่าในเรื่องตารางเวลา
• แจ้งเตือนเกี่ยวกับสภาพการณ์ชั่วคราว เช่น การจำกัดความเร็วชั่วคราว สภาพราง หรืออันตรายที่อาจส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของรถไฟหรือพนักงานขับรถไฟ

สถานีควบคุมการเดินรถเป็นจุดควบคุมที่สามารถหยุดและควบคุมรถไฟได้โดยใช้คำสั่งเดินรถ^{[ 5 ]}สถานีมีชื่อเฉพาะ และอาจมีสิ่งต่อไปนี้:

• รางหลีกหรือรางรถไฟที่รถไฟสามารถวิ่งสวนกันได้
• อุปกรณ์สื่อสารที่ช่วยให้ผู้ควบคุมรถไฟได้รับคำสั่งเกี่ยวกับการเดินรถ
• สัญญาณที่ใช้แจ้งให้รถไฟทราบว่ามีคำสั่งซื้อรถไฟที่ต้องรับหรือไม่

สถานีสั่งการเดินรถไฟไม่จำเป็นต้องอยู่ที่สถานีผู้โดยสารหรือสถานี ขนส่งสินค้า และสถานีดังกล่าวก็ไม่จำเป็นต้องจัดการคำสั่งเดินรถไฟด้วย^{[ 5 ]}ในพื้นที่ห่างไกล อาจจำเป็นต้องมีสถานีสั่งการเดินรถไฟในกรณีที่ไม่มีเมือง เพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินงานอย่างราบรื่น ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูง สถานีผู้โดยสารอาจตั้งอยู่ห่างกันมากกว่าสถานีสั่งการเดินรถไฟ

สถานีอาจมีเจ้าหน้าที่รับคำสั่งเดินรถและส่งต่อคำสั่งนั้นให้กับรถไฟที่วิ่งผ่าน เจ้าหน้าที่ยังบันทึกการผ่านของรถไฟที่สถานีของตนด้วย เมื่อได้รับคำสั่งแล้ว เจ้าหน้าที่จะคัดลอกและตั้งสัญญาณเพื่อแจ้งให้รถไฟที่กำลังเข้ามาทราบว่าต้องมารับคำสั่งนั้น สัญญาณคำสั่งเดินรถบางสัญญาณมีสามตำแหน่ง:

ดำเนินการต่อ (ไฟสีเขียวหรือใบมีดแนวตั้ง)

ไม่มีคำสั่งใดๆ รถไฟสามารถเคลื่อนต่อไปได้

รับคำสั่ง (ไฟสีเหลืองหรือใบมีดเฉียง)

รับสินค้าที่สั่งโดยไม่ต้องหยุด

หยุด (ไฟแดงหรือใบกั้นแนวนอน)

หยุดเพื่อรับคำสั่งหรือเพื่อรอให้รถไฟขบวนอื่นผ่าน^{[ 6 ]}

คำสั่งเดินรถจะออกโดยผู้ควบคุมการเดินรถที่รับผิดชอบส่วนของทางรถไฟที่เกี่ยวข้อง คำสั่งเหล่านั้นจะถูกส่งไปยังผู้ควบคุมการเดินรถที่สถานีต่างๆ ตามทางรถไฟผ่านทางโทรเลขหรือโทรศัพท์ ผู้ควบคุมการเดินรถที่รับคำสั่งจะคัดลอกคำสั่งลงบน แบบ ฟอร์มกระดาษบาง (แบบหลายสำเนา) ที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นั้น และจะทวนคำสั่งกลับไปยังผู้ควบคุมการเดินรถ^{[ 7 ]}วิธีนี้ทำให้ผู้ควบคุมการเดินรถและผู้ควบคุมการเดินรถคนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องสามารถยืนยันความถูกต้องของคำสั่งได้ เมื่อผู้ควบคุมการเดินรถแต่ละคนทวนคำสั่งได้อย่างถูกต้อง ผู้ควบคุมการเดินรถจะแจ้งเวลาที่ครบถ้วนพร้อมกับชื่อย่อของเจ้าหน้าที่ทางรถไฟที่ได้รับมอบหมายสำหรับพื้นที่นั้น^{[ 8 ]}หลังจากที่คำสั่งเสร็จสมบูรณ์แล้ว ผู้ควบคุมการเดินรถจะส่งคำสั่งนั้นไปยังรถไฟที่เกี่ยวข้องเมื่อรถไฟมาถึงหรือผ่านจุดส่งมอบ^{[ 7 ]} ตารางเวลาการเดินรถจะระบุตำแหน่งที่ลูกเรือรถไฟสามารถคาดหวังว่าจะได้รับคำสั่งเดินรถ หากตารางเวลาเดียวกันนั้นไม่ได้กำหนดให้รถไฟต้องได้รับ "แบบฟอร์มการอนุญาต A" ก่อนออกเดินทาง ก็จะมีสัญญาณคำสั่งเดินรถบางประเภทเพื่อแจ้งให้ลูกเรือรถไฟทราบว่าจะมีการส่งมอบคำสั่งเดินรถหรือไม่^{[ 8 ]} การส่งมอบจะดำเนินการด้วยมือ หากรถไฟหยุด หรือวางไว้ข้างรางเพื่อให้พนักงานหยิบในขณะที่รถไฟยังคงเคลื่อนผ่านสถานี ในกรณีหลังนี้ ใบสั่งซื้อกระดาษจะถูกใส่ไว้ในส้อมหรือห่วงสำหรับใบสั่งซื้อของรถไฟ ซึ่งพนักงานจะถือไว้ขณะที่รถไฟผ่าน หรือติดตั้งไว้ที่ข้างราง^{[ 7 ]}

พนักงานประจำรถไฟและพนักงานขับรถไฟที่ได้รับคำสั่งดังกล่าวจะต้องปฏิบัติตามคำแนะนำที่ระบุไว้ในคำสั่งเดินรถ ซึ่งรายละเอียดต่างๆ นั้นได้ระบุไว้ในคู่มือระเบียบการปฏิบัติงานของทางรถไฟแล้ว

• ระบบ ส่งสัญญาณบล็อกอัตโนมัติ  – ระบบสื่อสารทางรถไฟ
• การควบคุมตามขั้นตอน – ระบบที่คล้ายคลึงกันนี้เคยใช้ในการควบคุมการจราจรทางอากาศในยุคแรก ซึ่งดัดแปลงมาจากเทคนิคการจัดลำดับขบวนรถไฟ

• บทความเกี่ยวกับการดำเนินงานของรถไฟต้นแบบและรถไฟจำลองในอเมริกาเหนือ