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中国铁路利用世界第三的线路里程承担了世界第一的旅客发送量，随着中国高速铁路客运专线的逐步建成，铁路对服务品质和形象都提出了越来越高的要求，大容量和高效率的旅客运输服务迫切需要信息化的手段来提供支持。根据中国铁路信息化发展的总体规划，铁路的客运服务信息系统分为客运车站信息服务系统、列车客运服务系统和铁路旅客服务中心三部分。论文以列车客运服务的直接承担者-铁路客运段为主要用户，详细研究了列车客运服务系统的系统结构及其关键技术，客运段通过使用列车客运服务系统能够大大地提高生产管理的效率，降低企业成本，提高服务品质。
论文通过对国内外铁路客运信息系统现状的分析，阐述了建设中国铁路列车客运服务系统的意义和开发实施中应当遵循的原则。通过对客运段业务管理和生产服务流程的分析，首次提出了中国铁路列车客运服务系统总体框架和利用信息系统对客运段生产管理业务进行流程再造的思路，提出了列车客运服务系统的接口、硬件平台和安全方案。
基于面向服务的体系结构(SOA)等系统集成创新思想，首次提出了客运段企业服务总线的概念、列车客运服务系统的SOA设计思路和技术架构，通过客运段最小业务模型的服务定义和企业服务总线来实现列车客运服务系统的SOA架构。同时讨论了虚拟化技术、工作流技术、组态技术、数据挖掘技术等系统集成创新技术在列车客运服务系统设计和实现中的应用。
信息共享集成平台是列车客运服务系统实现SOA架构的关键，论文针对列车客运服务的业务需求，设计了客运段的信息共享集成平台，讨论了平台在整个列车客运服务系统中的重要作用。
结合当今先进的网络技术、无线通信技术以及虚拟化技术等最新技术，提出了实现覆盖列车间和车地间的列车客运服务系统的网络设计方案，针对列车数据共享和车地数据交换等方面进行了技术研究，实现了满足客运段生产管理和列车客运服务的列车间和车地间的信息交互。
根据客运段的管理特点，提出了基于地理信息系统(GIS)理论和技术的铁路列车客运管理监控指挥系统，通过可视化的监控界面，地面管理人员可以实时地和列车工作人员进行信息交互，随时动态地掌握段管辖各趟列车的运行和生产情况。
论文就列车客运服务系统中主要业务子系统的关键技术进行了研究。提出了利用乘务办公系统对列车乘务管理工作业务流程进行再造的方法和技术；提出了列车移动补票系统中数据库设计、事由推算、票价计算等关键技术和模型；就列车的餐营业务进行了分析，提出了列车餐售管理系统及其实现手段；提出了基于列车GIS和列车共享数据平台的列车信息发布策略和实现技术；提出了列车实现自动语音播报、列车旅客引导系统(PIS)和旅客综合业务查询系统及技术。