Ein Gleiswechsel ist die Möglichkeit des Übergangs auf das jeweilige Gegengleis (bei zweigleisigen Strecken) bzw. auch die Rückkehr auf das Richtungsgleis. Hierzu sind entsprechende Weichen und Signale eingebaut.
Falschfahrbetrieb
Die Grenzen zur Einordnung dieses Begriffs sind fließend. Im Falle und zum Zwecke einer Betonung des Unterschieds zum Regelbetrieb spricht man von "Falschfahrbetrieb"; derartige Falschfahrten treten auf beispielsweise
- bei Baumaßnahmen,
- nach/vor Einmündungen / Abzweigungen in/von eingleisige(n) Strecken,
- im Wendezugbetrieb (mit Zweirichtungsfahrzeugen) an Endhaltestellen (mit einem oder mehreren Stumpfgleisen) oder an Unterwegshaltestellen,
- in Bahnhöfen eingleisiger Strecken auf, bei denen sich ein zweigleisiger Streckenausbau nicht lohnt. Die derartig am schnellsten (max. 160 km/h) befahrenen Strecken sind die eingleisigen Abschnitte Münster (Westfalen) – Lünen und (neu) Fallersleben – Braunschweig; Möglichkeiten zur Begegnung ("Kreuzung") von Zügen liegen dabei nur in den Unterwegshaltestellen.
- bei S- und U-Bahnen sowie Straßenbahnen (mit dem Aufkommen der Einrichtungsfahrzeuge mit ihren Mehrzweckabteilen, zuweilen auch "Stirnwagen" genannt, wurden allerdings zu Wendezwecken Wendeschleifen erforderlich).
Gleiswechselbetrieb im engeren Sinne
Der übrige und in jüngerer Zeit ausgedehnte Gleiswechselbetrieb bei der Deutsche Bahn, hier zu "GWB" abgekürzt, bezieht sich auf zweigleisige Strecken und beinhaltet dort auf längeren Abschnitten die Benutzung beider Gleise in beiden Fahrtrichtungen. Voraussetzungen sind eine entsprechende Signalisierung und genügend Überleitstellen (Üst) für etwaige Gleiswechsel. (Drei- oder mehrgleisige "Strecken" bestehen betrieblich aus mehreren Teilstrecken, da zumindest in Deutschland eine Eisenbahnstrecke nur ein oder zwei Gleise haben kann. Für Wechselmöglichkeiten zwischen solchen Parallelstrecken gilt aber sinngemäß dasselbe wie für Gleiswechsel innerhalb einer Strecke.)
In Deutschland herrscht Rechtsbetrieb, so dass man in der Regel schnelle Züge auf dem rechten Gleis belässt und langsamere Züge auf das linke Gleis "in die Überholung" schickt. Ohne GWB müsste der langsame Zug an geeigneter Stelle halten und die Überholung abwarten. Gleiswechselbetrieb spart also Energie und erhöht die Streckenkapazität. Er ist umso bedeutsamer, je schneller überhaupt gefahren wird und je höher die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen langsamen und schnellen Zügen ist. Kritischer Faktor im Betrieb ist vor allem die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf den Zweiggleisen (abzweigenden Ästen) der Weichen von Überleitstellen. Die zu projektierende Länge der Weichen und entsprechend die Kosten wachsen überproportional mit der angestrebten Geschwindigkeit. Eine geschwindigkeitsbezogene Entmischung der Züge, bei der je Gleis konstante Geschwindigkeit gilt, ist demgegenüber zwar wünschenswert, aber nicht immer möglich.
Schnellfahrstrecken werden von vornherein als GWB-Strecken konzipiert. Beispiel für entsprechende Nutzung ist die am 2. Juni 1991 auf voller Länge in Betrieb genommene Strecke Mannheim > Abzweig Saalbach > Karlsruhe / Stuttgart spätabends (in dieser Fahrtrichtung): Sobald kein Zug mehr entgegenkommt und ICE-Züge Richtung Karlsruhe und Stuttgart sich in Mannheim gegenseitig unter geringer Verspätung abgewartet haben, verlassen beide gleichzeitig den Bahnsteig in Mannheim, und der Zug Richtung Karlsruhe fährt bis Graben-Neudorf auf dem linken Gleis. Der Abzweig Saalbach bei Wiesental ist auch auf dem Zweiggleis mit 200 km/h zu befahren (es handelt sich um die schnellsten Weichen Deutschlands). Die Fahrt Richtung Stuttgart setzt sich rechts auf dem Stammgleis ungebremst mit 250 km/h fort. Zu erwähnen sind ferner flexibel genutzte Mittelgleise auf den dreigleisigen Schnellfahr-Abschnitten Gelnhausen - Hanau und Buchholz (Nordheide) - Rotenburg (Wümme).
Bei Nord-Süd-Strecken bewirkt die durch die Erdrotation verursachte Corioliskraft eine unsymmetrische Abnutzung der Schienen, so dass zeitweise auch schnelle Züge auf dem linken Gleis verkehren.