肩回式运转制 　在双向牵引交路上，机车牵引车列往返于机务段和两个折返段之间。在折返段可入段进行整备作业，或不入段整备立即折返，但回到机务段所在站，均要入段整备。

半循环运转制 　又称领结式运转制。机车由机务段向一个交路出发，经折返段（点）返回机务段所在站时不入段整备（可在车站进行补给燃料、水等作业），继续向另一个交路运行，经第二个交路折返段，再返回机务段所在站入段整备。

循环运转制 　机车在机务段相邻的两个交路上往返运行，在机务段进行定期检修和中间技术检查，其他检修均不入机务段，整备作业仅在车站进行。循环运转制对机车质量要求较高，可有效地提高机车运用效率，加速机车、车辆周转，增大站场通过能力。

环形运转制 　机车从机务段出发，不需转头，在交路上运行两个或两个以上折返后才入机务段一次。这种运转制适用于距离短而运量较大的交路。

基层管理机构　有机务段和机务折返段两级。

机务段 　管理和使用机车的基层生产单位。配属有一定数量的机车，拥有机车检修、整备和运行所需的整套技术装备。担任指定交路上的列车牵引作业和车站上的调车作业，负责机车段修和日常保养工作以及整备作业，也担负外段机车折返的整备作业和临修(临时修理)工作，配备有机车乘务员、整备人员、检修人员、管理人员等。机务段按配属机车的种类可分为柴油机务段、电力机务段和蒸汽机务段；按承担机车修理任务，分为架修段和定修段（蒸汽机务段为洗修段）。

机务折返段 　简称折返段，是机务段机车行驶区段的终点，机车在此折返。折返段一般不配属机车，设有机车整备设施和乘务员生活设施，保证机车在此完成折返前的整备作业或停留待命。折返段一般由它的上级机务段管理。

乘务制度　机车乘务员值乘制度有包乘制和轮乘制两种。

包乘制 　由固定的几个乘务机班组成机车组轮流值乘一台（双节重联时为一组）机车。机车组包管包用这台机车,除了值乘，还要负责机车的日常检查和保养,以及中间技术检查，并参加机车修理作业。包乘制有利于加强乘务员对机车的责任心，便于乘务员熟悉机车的性能特点，掌握机车的状态。但包乘制使机车的运用受到限制，机车生产时间不能充分利用，机车交路也不能很长，从而降低了机车的利用率和乘务员的劳动生产率。

轮乘制 　没有固定的机车组，机车由许多乘务机班轮流使用，各乘务机班可以在任一台机车上值乘。由于机车的运用不受固定机车组的约束，机车生产时间能够充分利用，交路也可延长。轮乘制和长交路结合，更能获得良好的技术经济效果。采用轮乘制时，必须建立严格的制度，明确乘务员的职责。机车的日常检查、保养和维护工作一般由专职人员负责。

轮乘制早在蒸汽牵引年代就被许多发达国家采用，在柴油牵引和电力牵引出现以后，仍继续采用。国际铁路协会1956年海牙会议认为轮乘制是最好的乘务制度。苏联铁路1931年以前采用轮乘制，以后规定了蒸汽机车的包乘制度，柴油、电力牵引兴起后，从1960年起决定所有柴油、电力机务段都采用轮乘制，到1962年全部柴油机车都实行轮乘制。中国铁路以前采用过轮乘制。从1949年起蒸汽机车都采用包乘制，后来柴油机车、电力机车也相继采用。1975年起对柴油、电力机车进行轮乘制的试验。蒸汽机车仍用包乘制，柴油机车和电力机车逐步实施轮乘制。

乘务员换班方式　柴油机车和电力机车的每一乘务机班一般设乘务员二人，即司机、副司机各一人，固定编组，也有只设司机一人的，此类机车往往有司机报警装置。蒸汽机车一般每班三人，即司机、副司机、司炉各一人。乘务员值乘机车的换班方式按照乘务员一次连续工作时间确定：交路适宜，在折返段换班；交路短时，到外段后立即折返；交路长时，在中途站换班，有时要换班数次，接力运行。

机车整备作业　机车运行前的各项技术准备工作。主要有燃料、水、润滑油（脂）和砂子的供应，机车的擦洗，机车各部件的日常检查和给油保养。机务段、折返段和有整备作业的车站配置必要的整备设备。

机车运用指标　衡量机车运用质量的尺度，也是改进机车运用工作的依据。主要有以下几种指标。

全周转时间 　机车每周转一次所消耗的时间，包括纯运转时间、中间站停留时间、机务段和折返段所在站停留时间。回段机车的全周转时间为上次入段时起至本次入段时止；循环运转机车的全周转时间为上次乘务员到达换班站时起至本次乘务员到达换班站时止。缩短机车全周期时间可以减少运行机车台数，提高机车运用效率。

技术速度 　机车牵引车列不计入中间站停留时间的平均运行速度，即机车走行公里除以机车纯运转时间所得的商。提高技术速度可以缩短机车全周转时间。

旅行速度 　机车牵引车列自始发到终点计入中间站停留时间的平均运行速度。为了提高效率，应使旅行速度尽量接近技术速度。

日车公里 　运行机车在一昼夜内走行的公里数，即所有牵引车列的机车（包括本务机车、重联机车和单补机车）走行公里的总和，除以上述机车总台日（一台机车运用24小时称为一个机车台日）数所得的商，或按支配机车计算，称支配日车公里，即各类机车总走行公里之和除以支配机车台日所得的商。日车公里综合反映机车生产时间的有效利用程度和运行速度两方面的状况。提高日车公里数是机车运用的重点工作之一。

列车平均重量 　又称平均牵引总重，是机车牵引每一车列的平均总重量，即列车总重吨公里除以本务机车走行公里所得的商。提高列车平均重量，使之接近机车规定的牵引定数，以此充分发挥机车的生产能力是铁路运营的重要工作。

货运机车日产量 　货运机车在一昼夜内平均每台生产的总重吨公里，即扣除补机吨公里的货运总重吨公里除以货运机车台日所得的商。货运机车日产量综合了日车公里和牵引重量两方面的因素，反映了机车的实际生产能力，提高机车日产量的途径就是要让机车多拉快跑。

能源消耗量 　机车运行要消耗能源，消耗数量和费用都相当可观，减少能耗不仅节约能源，而且可以降低运输成本。干线机车的能源消耗指标按平均每万吨公里的消耗量计算，调车机车以平均每调车小时的消耗量计算。电力机车所耗电能用千瓦/小时计量。柴油机车和蒸汽机车消耗的燃料，分别用柴油和煤的重量计量。影响机车能源消耗的因素很多，计划指标一般都用经验统计方法确定。

各种天然煤的成分不同，发热量也不相同。中国把低热值发热量为 7000千卡/公斤的煤定为标准煤。蒸汽机车的锅炉效率较低,并随机型而异,为了在考察机车用煤情况时排除煤种和锅炉类型的影响，便于相互比较和制定统一的燃料消耗指标，中国铁路采用了换算煤（也称技术煤）的概念，其计算方法如下：