Пассажир вагона поезда вначале лицезрел полярную звезду впереди поезда, потом после

Так как в Северном полушарии Полярная звезда всегда направлена на Север, то можно сделать вывод, что изначально поезд направлялся в Северном направлении.
Если бы Полярна звезда находилась за поездом, то в таком случае, поезд двигался бы взыскательно на юг.

Поскольку после того, как поезд сменил свое направление Полярная звезда находилась справа, то направление было изменено на Западное.

Если бы полярная звезда находилась с левой стороны поезда, то в таком случае, он бы ехал на Восток.

Ответ:
Север, Запад.