Железная дорога

В отличие от автомобильного транспорта, где транспортное средство просто движется по

подготовленной поверхности, железнодорожный транспорт направляется путями, по которым он идёт. Железнодорожные пути обычно состоят из железных рельс, установленных на шпалы и балласт, по которому движется подвижной состав, обычно оснащённый металлическими колёсами. Однако возможно и другое устройство путей, например, безбалластный путь, где пути прикреплены к цементной основе.

могут садиться на поезд и выходить из него. В пути

обычно в пассажирских вагонах находится проводник, обслуживающий пассажиров. Пассажирские поезда являются частью общественного транспорта, зачастую являясь его основой, когда автобусы подвозят пассажиров к станциям. Пассажирские поезда могут выполнять различные функции, следовать по длинным междугородным маршрутам, ежедневные городские поездки или пригородноесообщение. Пассажирские поезда имеют большое разнообразие подвижного состава, скоростей, требований по габаритам и частоты следования. Основное деление пассажирских поездов можно сделать по двум основным видам: междугородные железные дороги и внутригородской транспорт. Первые имеют высокую скорость, длинные маршруты и реже ходят (обычно по расписанию), вторые имеют более низкие скорости, более короткие маршруты и большая частота (особенно в часы пик)[29] Междугородные поезда следуют по длинным маршрутам, при этом почти не имея остановок между городами. Обычно такие поезда также оснащены дополнительными условиями, например вагоном-рестораном. Часто, особенно в России, такие поезда идут и ночью, поэтому в составе имеются спальные вагоны. В истории поездам на дальних маршрутах часто давали имена, а современные фирменные поезда по сути являются продолжением этой традиции. Местные поезда[en] следуют на средние дистанции (150—700 км) между городами с большим количеством остановок и меньшей скоростью. Пригородные поезда обслуживают городские агломерации, являясь частьюмаятниковой миграции. Высокоскоростные железные дороги являются специальными междугородными поездами, следующими на существенно более высоких скоростях, чем обычные поезда, более 200 км/ч. Обычно такие поезда следуют по дальним маршрутам, а большинство таких систем построено в Западной Европа и Восточная Азии, в России действует ВСМ Москва — Санкт-Петербург, а также планируется строительство второй такой дороги, ВСМ Москва — Казань. Рекордом скорости поезда является 574,8 км/ч, установленные французским поездом TGV[31][32]. Из-за повышенной скорости, при строительстве путей подъёмы и спуски делаются более плавными, как и повороты. Поезда на магнитной подушке, как Шанхайский маглев, могут достигать ещё более высоких скоростей при стандартном использовании. Скоростной поезд — междугородный поезд с более высокой скоростью, чем большинство междугородных поездов, но не достаточно высокой для высокоскоростных поездов. Метрополитен является внутригородским транспортом в крупных городах и имеет наибольшую пропускную способность. Обычно он находится на разных уровнях с дорогами и строится либо под землёй, либо на эстакадах. В уличном движении используется трамвай. Легкорельсовый транспорт является улучшенным трамваем с доступом для колясок, собственными габаритами и, иногда, частично под землёй. Монорельс представляет собой поднятый над землёй рельсовый вид транспорта со средней пропускной способностью.

видов грузов. Грузовые поезда являются очень эффективными за счётэффекта масштаба и

высокой энергоэффективности. Однако их использование ограничено недостаточной гибкостью при необходимости перегрузки в обоих концах маршрута из-за необеспеченности конечных точек доставки путями. Правительственные организации часто стимулируют использование грузового железнодорожного транспорта в силу экологичности этого вида транспорта[33] Контейнерные поезда стали основным видом поездов в США для не насыпных грузов. Контейнеры проще передавать на другие виды транспорта, например корабли илигрузовики, при помощи кранов. Этот вид транспортировки пришёл на место крытых вагонов, в который груз нужно было загружать и выгружать руками. В Европе обычные крытые вагоны были заменены на крытые вагоны «со сдвижной стеной», в которых становится доступна для погрузки практически вся площадь вагона. Существуют и другие виды грузовых вагонов, например изотермические и для перевозки автомобилей. Перевозка навалочных грузов является одним из преимуществ железнодорожного транспорта. Низкие или практически нулевые затраты при загрузке и разгрузке, а также низкие энергозатраты позволяют поездам перевозить такие грузы дешевле, чем автотранспортом. Стандартными навалочными грузами являются уголь, руда, зерно, наливные грузы. Для перевозок используются полувагоны, хопперы и цистерны.

трению по сравнению с автомобилями, а пассажирские и грузовыевагоны могут быть сцеплены в более

длинные поезда. Движущей силой в поездах являются локомотивы, использующие электричество или производящие собственную мощность, обычно дизельными двигателями. Железнодорожный транспорт является безопасным видом транспорта по сравнению с другими его видами[1]. Железнодорожный транспорт способен справляться с большими объёмами пассажиро- и грузопотоков и является энергоэффективным, однако обычно менее гибкий и более капиталоёмкий, чем автомобильный транспорт при меньшей загрузке транспортной сети.

относятся к VI веку до н. э, а Периандр, один из семи мудрецов,

считается её изобретателем. Железные дороги расцвели после изобретения в Великобритании паровой машины, ставшей важным источником энергии в XVIII и XIX веках. Паровые двигатели позволили строить железные дороги на большие расстояния, что, в свою очередь, стало одним из важнейших компонентов индустриальной революции. Железные дороги снизили стоимость доставки, а также потери товаров по сравнению с водным транспортом, где корабли часто тонули. Перемещение грузов с каналов, которые использовались в Европе до появления железных дорог, создало «общегосударственный рынок», где цены на товары почти не отличались в разных городах.

электрифицированные железные дороги большинства стран стали заменять паровые локомотивы на дизель-электрические,

практически завершив этот процесс к 2000 году. В 1960-хэлектрифицированные высокоскоростные железные дороги появились в Японии и некоторых других странах. Некоторые другие системы наземного направляемого транспорта, такие, как монорельс и маглев, не имеют столь широкого применения.

буксировать поезда по рельсам. Паровые машины Джеймса Уатта, запатентованные в 1769 году (и

затем изменённые в 1782 году), были тяжёлыми двигателями с низким давлением, что делало их непригодными для использования в локомотиве. Тем не менее, в 1804 году, применяя пар под высоким давлением, Ричард Тревитик показал в Мертир-Тидвил, Великобритания, первый поезд на паровой тяге[13][14]. Показательный заезд имел противоречивый успех[15], сломав часть хрупких чугунных рельс[16]. Два года спустя первая пассажирская железная дорога на гужевой тяге была открыта между Суонси и Мамблз

вагон, способный двигаться со скоростью 6.4 км/ч. Трамвай Большого Лихтерфельде[en] в 1881 году стал

первым, где электричество подавалось в поезд прямо в пути. Контактная сеть стала использоваться на Трамвай Мёдлинг-Хинтербрюль[en] в Австрии в октябре 1883 года. Изначально электрические сети использовались только на трамваях, которые до этого по прежнему были на конной тяге. Первой обычной полностью электрифицированной железнодорожной линией стала линия Вальтеллина в Италии, открывшаяся 4 сентября 1902 года. В течение 1890-х многие крупные города, такие как Лондон, Париж и Нью-Йорк использовали новую технологию для построения метрополитена для перемещений по городу. Трамваи появились во многих городах поменьше, и часто являлись единственным видом общественного транспорта до появления автобусов в 1920-х. Междугородный и пригородный трамвай стал стандартным видом транспорта вокруг крупных городов в Северной Америке. Изначально все электрифицированные железные дороги использовали постоянный ток, однако в 1904 году Железная дорога долины Стубай[de] начала использовать переменный ток[27]. Паровозы требуют большого количества рабочих для очистки, загрузки, содержания и использования. Трудовые затраты в развитых странах существенно выросли послеВторой мировой войны, сделав использование паровой тяги гораздо дороже. В то же время война стимулировала улучшение в технологии двигателя внутреннего сгорания, что сделало тепловозы дешевле и мощнее. Это заставило железнодорожных операторов мира начать программу конвертации неэлектрифицированных участков с использования пара на дизель. По причине широкомасштабного строительства автомагистралей после войны, железнодорожный транспорт стал менее популярен для перемещения на близкие расстояния, а авиация стала отнимать значительную часть рынка дальних перевозок. Большинство трамвайных маршрутов было заменено либо метрополитенами, либо автобусами, в то время как высокие издержки при перегрузке на другой вид транспорта сделали короткие маршруты грузовых поездов не конкурентными. Нефтяной кризис 1973 года привёл к пересмотру взглядов на транспорт, поэтому практически все трамвайные системы, дожившие до 1970-х работают и сегодня. В то же время контейнерные перевозки позволили грузовым поездам стать более конкурентоспособными при грузовых перевозках и быть частью грузовых потоков, использующих разные виды транспорта. С появлением в 1964 году высокоскоростной железной дороги Синкансэн в Японии поезда снова смогли занять доминирующие позиции в междугородных путешествиях. Введение автоматизированных систем в 1970-х позволило снизить издержки. 1990-е годы принесли большее внимание к доступности транспорта для людей с ограниченными возможностями и низкопольным поездам. Многие трамвайные линии были улучшены, став легкорельсовым транспортом, а многие города, где трамвайные линии были закрыты, снова открыли легкорельсовые маршруты.

Электрификация и дизелизация

использования железных дорог. Среди инноваций XIX и XX веков можно упомянуть замену деревянных вагонов

полностью стальными, что обеспечило повышение безопасности и удобства обслуживания; замену железных рельс стальными, что обеспечило более высокие скорости и пропускную способность при меньшем весе и стоимости; замена отопления от печи на подачу горячего пара из локомотива по трубам; замена газового освещения на электрическое с использованием батареи и генератора под вагоном; развитие кондиционирования со специальным подвагонным оборудованием[28]
Кроме того, в первой половине XX века в инфраструктуре стали появляться новые технологические веяния, как например сваренные рельсы длинной 400 метров; бетонныешпалы; двупутные линии; контейнерные терминалы разных видов транспорта и технологии обработки грузов; развитие дизель-электрической тяги для использованиядвухфазного двигателя и тяговой тормозной системы; системы контроля «Точно в срок». Помимо технологий, развивается и управление систем с повышением ответственности в экологии; повышенной заботе о сотрудниках и общественной безопасности; появление пригородного сообщения и снижение количества работников в отрасли за счёт привлечения подрядчикови консультантов