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鉄道とは？

最も広い意味では、車両がその内部または外部の動力により、ルート上に設置された固定式案内路（レール、案内軌条など）に誘導されてルートを踏み外さずに走行し、旅客や貨物を輸送するシステムまたは輸送を行う交通機関をいう。広義の鉄道には、懸垂式・跨座式のモノレール、案内軌条式の新交通システム、鋼索鉄道（ケーブルカー）、浮上式鉄道を含み、日本ではいずれも鉄道事業法の許可または軌道法の特許を得て敷設される。トロリーバス（無軌条電車）は、架線が張られたルートを集電装置（トロリー）により集電した電気を動力として走行するバスであるが、鉄道事業法に基づく鉄道又は、軌道法上の「軌道に準ずる」軌道として扱われる。またロープウェイも鉄道事業法又は軌道法の対象であるが、索道という扱いで、狭義の鉄道又は軌道と区別される。なお、本項では狭義の鉄道について解説する。
英語ではrailroadまたはrailwayといい、案内路の材質を問わないが、ドイツ語・フランス語・中国語をはじめ数多くの言語で「鉄の道（路）」という表現をするように、狭義の鉄道が鉄道の原初形態である。この形態は、鉄道事業法に基く国土交通省令である鉄道事業法施行規則において 普通鉄道と分類され、 新幹線、地下鉄等を含む多くの鉄道がこの形態である。また、英語でtramwayと呼ばれる路面電車も同じ形態であるが、日本の法律では軌道法 により管轄され、鉄道ではなく軌道と区分されるはずであるが例外が多く、その境界は曖昧である。
鉄道は、大量輸送や自然環境に優しいこと、また定時制や安全性に優れるという特徴を有する。また専用の鉄軌道上で案内されて運転される特性上、多数の車両を連結して一括運転できる。このため連結する車両が多いほど一度に大量の旅客や貨物を運送できる。
軌道や車輪に鉄を使用しているため、走行時に鉄同士が触れ合うことになるが、この際の摩擦力による走行時の抵抗は、地上に接触して移動する交通機関としてはかなり少ない部類に入る。例えば平坦な線路を20km/hで走行した場合の走行抵抗は1〜2kgf/tと、ゴムタイヤを使用した自動車の10kgf/t（舗装道路）に比べるとおよそ10分の1程度である。そのため鉄道は船と並んで、エネルギー効率のよい大量輸送システムといえる。しかし鉄軌道の走行抵抗が少ない利点の反面、摩擦力に依存するブレーキ力も低いため、ブレーキをかけ始めてから停止するまでの距離（制動距離）を長く必要とする。
電車や電気機関車においては、電動機のエネルギー変換効率が高く、また自動車で使われる内燃機関に比べ発電所の効率ははるかに良いので、鉄道システム全体としてもエネルギー効率は非常に高い。また、たとえ自動車と同様に燃料の軽油をタンクに抱えて走る気動車・ディーゼル機関車であっても、単位輸送量当たりのエネルギー消費は、自動車よりはるかに少なく、したがって単位輸送量当たりのCO2排出量も少ない。
統計的なデータから見ると、同一の人員を輸送するために発生する事故の発生率や、被害者数とも自動車事故にくらべ少ない。これは専用軌道を走行するためハンドル操作が自動車に比べ容易な点や、輸送人員における運転手の割合が極めて低いことが関係している。それに自動車事故の多くが道路の交差点で発生しているが、鉄道には他の交通との交差部分が少ないこともある。鉄道事故の多くは道路交通と平面交差する踏切や、利用客と鉄道との接点である駅のホームや、急カーブで発生している。
鉄軌道の走行抵抗が少ないという理由により、自動車ほどの急勾配を上り下りすることができない（普通鉄道の場合、条件次第では40‰勾配のクリアも可能であるが、始動時には10‰程度が限界である）。そのため、山岳などの障害物を迂回したり、トンネル掘削による障害物回避、あるいはループ線やスイッチバックを設置するなどを行う必要がある。また、これらの対策でもどうにもならない急勾配は、ラックレール等を用いることで対処する場合もある。ただし最近では、ICE3など、一部の高性能車両は連続40‰勾配路線を300km/hにて走行可能であり、高性能車両を用いることで、トンネル掘削などの投資を抑えることが可能となりつつある。