Unter dem Begriff der aktiven Sicherheitsmaßnahmen werden Aktivitäten zusammengefasst, die eine Früherkennung von Abweichungen vom sicheren Sollbetrieb ermöglichen. "Das Risiko eines technischen Ablaufs wird gemeinhin als das Produkt aus Eintrittswahrscheinlichkeit und potenziellem Schweregrad des resultierenden Schadens definiert. Setzt man zur Risikovermeidung an der Eintrittswahrscheinlichkeit an, handelt es sich um eine aktive Sicherheitsmaßnahme" [HeSc01, S. 294]. Die Erhöhung aktiver Sicherheit stellt somit ein präventives Vorgehen dar, welches darauf abzielt, Unfälle zu vermeiden [HeLu09].

Konkret werden beispielsweise fahrzeug- oder infrastrukturseitige Detektoren eingesetzt, die beim Erreichen und Überschreiten von definierten Schwellenwerten (z. B. bezüglich Achslagertemperaturen) den Triebfahrzeugführer oder andere Stellen (z. B. Fahrdienstleiter) warnen. In Bezug auf die Früherkennung sich abzeichnender Schadensereignisse wurde schon zu Beginn der Nullerjahre von der ehem. beim Verkehrsministerium angesiedelten Arbeitsgruppe "Tank- und Fahrzeugtechnik" festgestellt, dass die dazu notwendige Sicherheitsarbeit einen eindeutigen Schwerpunkt bei den aktiven Sicherheitsmaßnahmen darstellen muss. [BMVBS02, S. 31].

Ebenso wie die Technik wird auch die Einsatzfähigkeit des Triebfahrzeugführers ständig überwacht. Die Sicherheitsfahrschaltung (Sifa) überprüft in regelmäßigen Abständen die Wachsamkeit des Triebfahrzeugführers. Reagiert der Triebfahrzeugführer nicht auf ein entsprechendes optisches bzw. akustisches Signal durch Betätigen eines Fußschalters oder einer Taste, erfolgt die Einleitung einer Zwangsbremsung.

Zugbeeinflussungssysteme wie die Punktförmige Zugbeeinflussung (PZB), die Linienzugbeeinflussung (LZB) oder das European Train Control System (ETCS) überwachen den Triebfahrzeugführer in Bezug auf Geschwindigkeitseinhaltung, Bremsverhalten und Signalwahrnehmung [Ross11b, S. 32]. Das ETCS-System soll als eine europaweit harmonisierte Zugbeeinflussung fungieren. Dessen Implementierung befindet sich in den einzelnen Ländern in unterschiedlichen Stadien der Umsetzung.