鉄道のソースを表示

{{Otheruses||1929年～1938年に発行されていた雑誌「鉄道」|鉄道 (雑誌)}}
[[画像:Rollingstock axle.jpg|thumb|right|240px|狭義の鉄道]]
[[画像:Dd511161-2.jpg|thumb|right|240px|線路上を走るディーゼル機関車（[[国鉄DD51形ディーゼル機関車|DD51]]）]]
'''鉄道'''（てつどう）とは、狭義では平行して設置された二本の鉄製のレール（[[軌条]]）が案内路となり、鉄製の車輪が鉄製レール上を回転するものである。

最も広い意味では、[[鉄道車両|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]]）、[[磁気浮上式鉄道|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[[索道|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。

== 概要 ==
[[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]]など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。

== 特徴 ==
=== 長所 ===
鉄道は、自然環境への負荷が少なく、大量輸送に向き、定時性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[[地球温暖化]]の原因となる[[二酸化炭素]]は単位輸送量当たりの排出量が少ない<ref>[[国土交通省]][http://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/kankyou/ondanka1.htm 運輸部門の地球温暖化対策について]によると旅客輸送では営業用乗用車・自家用乗用車・[[航空]]・[[バス (交通機関)|バス]]、貨物輸送では自家用貨物車・営業用貨物車・[[船|船舶]]に比べて輸送量あたりの排出量が少ない。</ref>。

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[[交通事故|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[[鉄道駅|駅]]の[[プラットホーム|ホーム]]や、急カーブで発生している。そしてこれらの事故は、立体交差化、ホームドアの設置や新型ATSの装備といった改良によって減少させることが可能である。

=== 短所 ===
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80&permil;勾配のクリアも可能であるが、始動時には33&permil;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、[[ラック式鉄道|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、[[ICE]]3など、一部の高性能車両は連続40&permil;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。

走行ルートが限られているため、自然災害や事故に対して脆弱であり、踏切事故や人身事故が発生すると長時間運行が停止される。また土砂災害や地震など自然災害を受けると復旧までにかなりの時間を要し、迂回路がない場合、バスなどの代替輸送に頼らざるを得ない。走行抵抗が少ないため強風にも弱く、強風のため長時間運行が停止されることもしばしば発生する。逆に積雪の際に自動車よりも安全に運行できる鉄道は、地域によっては冬場に市民の貴重な足となる。但し積雪に慣れていない地域ではこの限りではない。

施設の建設や維持に莫大な経費がかかるため、採算ラインが高く、ある程度以上の旅客や貨物の輸送量がないと経営が成り立たない。それでも鉄道の維持を選択する場合は、公的資金の投入が必要となることがある。こうした事情から、どうしても競争相手が生まれにくく、競合相手がいない路線ではサービスの低下を招く恐れもある。

== 歴史 ==
{{main|鉄道の歴史}}
[[20世紀]]の初めには[[未来派]]によって先端技術、[[力]]、[[速度]]の象徴のように扱われたが、20世紀後半には一部の[[蒸気機関車]]が[[懐古趣味]]の対象となるなど、鉄道は先進国では社会に浸透し、人々の生活の一部にもなった。

19世紀から20世紀にかけては産業だけでなく軍事上の観点からも各国が積極的に鉄道を敷設した（たとえばドイツの[[ヘルムート・カール・ベルンハルト・フォン・モルトケ|モルトケ]]がそうである）。現在の鉄道の状況については、[[交通#鉄道|交通]]の鉄道の項目を参照のこと。

== 構造 ==
鉄道の構造としては、大まかに線路と駅から成っている。線路の上を列車が走行し、定められた駅に停車するというものである。線路は地上に敷設されていることが多いが、都市部や地形に制約のある場所、また高速走行を行うための路線では[[地下]]や[[高架橋|高架]]に路線を敷設している。特に地下に敷設される路線は[[地下鉄]]と呼ぶ。

=== 路線 ===
路線は鋼鉄製の[[軌道 (鉄道)|軌道]]によるものである。軌道は列車走行部は基本的に2本の平行したレールであり、システムによっては本数が増えることがある。路線を支持するものは、バラストと呼ばれる砂利やコンクリート製の基礎となっている。砂利のものは[[バラスト軌道]]、コンクリート製の基礎の場合は[[スラブ軌道]]と呼ばれる。これらの基礎の上に、[[枕木]]を挟んでレールを設置する。

=== 駅 ===
[[鉄道駅]]は、人が列車に乗り込んだり、貨物を列車に積み込む場所である。[[プラットホーム]]と駅舎から構成され、貨物駅であればさらに貨物ターミナルから構成される。プラットホーム（線路）の位置から[[地上駅]]、[[高架駅]]、[[地下駅]]に分類できる。

=== 踏切 ===
鉄道と道路が平面的に交差する場所には[[踏切]]が設置される。

踏切は、鉄道側に通行優先権があるので、踏切においては道路交通を一方的に遮断することとなる。制動時間が長いので、踏切の遮断は列車通行時よりかなり前から行わなければならない。列車運行本数が多い場合、遮断の時間が長くなり、甚だしい場合には「[[開かずの踏切]]」が生まれる。そこまでいかずとも、[[交通渋滞]]を引き起こしたり、鉄道路線で分断された地域が疎遠になることはある。待ち時間を解消するためには、鉄道を高架化したり、地下化したりして立体交差に切り替える方法（[[連続立体交差|連続立体交差化事業]]）がある。

=== 車両 ===
鉄道の車両は、動力源によって分類できる。[[蒸気機関]]で走行する列車を[[蒸気機関車]]、その他の[[内燃機関]]で走行する列車を[[気動車]]、[[電気]]によって走行する列車を[[電車]]と呼ぶ。鉄道の車両の特徴として、多数の列車を連結して走ることができる。これにより人員の大量輸送が可能である。

電車や電気機関車では外部から電気エネルギーを供給されるため、排出される[[二酸化炭素]]や[[窒素酸化物]]などの有害物質が少ない。[[蒸気機関車]]のばい煙がかつては大きな問題であったが、すでにほとんど淘汰されている。気動車・ディーゼル機関車の排気ガス対策は遅れていたが、2006年ごろからは自動車用エンジンの技術を用いた低公害型エンジンを搭載した気動車も登場するようになってきている。また、根本的に輸送量当たりの汚染物質排出量・絶対的な排出量の両方が少ないため、気動車・ディーゼル機関車の[[排気ガス]]が沿線に深刻な問題を与えることは通常ない。

電化鉄道では発電の材料を問わないため、新エネルギー（[[クリーンエネルギー]]）の切り替えも可能である。さらに、[[騒音]]対策にかかる費用も、自動車に必要なそれよりはるかに安い。非電化鉄道であっても、汚染されうる空間が軌道の周辺域に抑制される為、対策は比較的容易である。

鉄道車両は、基本的に異なる[[軌間]]の区間に乗り入れることは、困難である。軌間を切り替える手法としては、[[スペイン]]の「[[タルゴ]]」「[[Alvia]]」で特殊な設備を用いて乗客を乗せたまま自国の1668mmと周辺他国の1435mmを切り替える方法が実用化されているほか、貨物列車では境界駅で台車を交換する方法もヨーロッパの一部で行われているが、いずれも多くの設備と手間を要し、一度に多数の列車を直通させることができない。また日本では乗客を乗せたまま軌間切り替え可能な[[フリーゲージトレイン]]の実用化試験が行われている。それに[[建築限界]]や[[車両限界]]が路線によって異なれば、乗り入れの障害となる。例としては車両限界の大きい新幹線と、車両限界の小さい在来線を改軌した区間を直通する[[ミニ新幹線]]のように、在来線の車両サイズで作らざるを得なくなる。[[直流]]、[[交流]]といった電気方式が区間によって異なる場合には、直通するためには製作コストの高い双方の電気方式に対応した車両を使用するか、機関車を付け替えるなどの必要が生じるが、電気方式が同じでも、[[電圧]]が区間によって異なる場合は、[[複電圧車|複電圧方式の車両]]が必要となる。

=== 周辺設備 ===
近代化された鉄道は、単に線路と列車と駅により構成されているだけに留まらず、電源設備や指令センターなどを備える。電車は電力で走ることから、線路と平行して[[電線路]]が敷設され、それに伴い[[鉄道変電所]]や電源の管理する施設が備えられている。また複雑化した鉄道ネットワークにおいては過密なダイヤや突発的な事故に対応するため、一箇所で集中的に列車の管理を行うこともある。

== 運営 ==
鉄道の運営を行う[[鉄道事業者]]は、民間企業によるものと、国が行うものがある。

鉄道は、線路・駅などのインフラに対する[[投資]]コストが大きく[[固定費]]率が大きいことから[[損益分岐点]]が高く、[[黒字]]となるには一定以上の輸送量、利用客数が必要となる。このため、欧米では「鉄道は公共財であり、また一度無くなると元に戻すことは難しいことから赤字は基本である」（[[日本政策投資銀行]]　[[浅井康次]]）<ref name="200804cyzo">『鉄道は赤字が基本!?　赤字ローカル線は日本国民の“公共財”？』2008年4月号　サイゾー</ref>という認識であるとの紹介がある。また、相当な利益を上げないと既存路線の[[高速化 (鉄道)|高速化]]や駅の[[バリアフリー]]化、[[パークアンドライド]]用駐車場設置などの鉄道サービス向上も困難である。

日本では、1990年代頃から鉄道の利用者数は減少している。減少の背景には、日本の人口構成が関わっている。電車利用者の中心は[[通学]]利用者と、[[通勤]]利用者であるが、人口構成上、学生は卒業する年代の人口よりも入学する年代の人口が少なく、社会人も退職する年代の人口よりも新規に就職する世代の人口が少ない状況にあるため、両者は今後長期間にわたり減少する仕組みになっている<ref name="nipponnochiikiryoku">『実測!ニッポンの地域力』[[藻谷浩介]]　日本経済新聞出版　2007年9月　ISBN9784532352622</ref>。余談だが、こういった状況に[[東日本旅客鉄道|JR東日本]]は気づき、[[Suica]]にクレジットカードやポイントカード機能を付加することにより、[[団塊の世代]]などが退職しても引き続きSuicaを使うよう顧客の囲い込みを計った、という指摘もある（日本政策投資銀行　藻谷浩介）。減少の要因として他には、鉄道事業者の経営努力不足、[[モータリゼーション]]（列車から[[自動車]]へのシフト）<ref name="200804cyzo"/>や、変わったところでは、[[地球温暖化]]（[[冬]]の気温が上がることで降雪が少なくなり、車が使用しやすくなる）<ref name="200804cyzo"/>といったものもある。

上述した内容は日本全体の話であるが、[[ローカル線]]の利用者数を巡る環境は特に厳しい。採算がとれない場合、路線や駅の存続問題が発生する。対応策として、赤字が続く鉄道を廃止したり、[[第三セクター鉄道]]に転換することがある。しかし、第三セクター鉄道にしても赤字が解消されるとは限らず、赤字の第三セクター鉄道は、[[地方自治体]]の不良債権として問題になっている。

=== 乗車 ===
鉄道の乗車には[[切符]]などの[[乗車券]]、または[[乗車カード]]を必要とする。[[運賃]]を支払うことでこれらを入手することができ、乗車権を得られるが、車内で精算する仕組みを取っている鉄道もある。

=== 定時性 ===
鉄道は専用の軌道を有しているため、定時性に優れる。路面電車のように道路上を走行する[[併用軌道]]を除けば、基本的に専用の走行路を使用するので、定時運行を確保しやすい。厳密な時間管理を要求する文化圏（日本など）においては定時運行の需要は大きい。厳密な時間管理を要求しない文化圏であっても、道路交通での定時性の確保が困難な都市部では、専用軌道を有する鉄道は大きな価値を持っている。

ただし故障や災害等で事故が発生すると事故現場の回避や追い越しができないため、長時間に渡って不通になる場合がある。台風・地震など自然災害により不通になるとその影響が広範囲に渡るなど、脆弱な面もある。自動車が事故車線や現場を回避できたり、途中経路の天候が悪くても離陸・着陸地点の天候に問題がなければ航行が可能な飛行機とは対照的である。また踏切事故や人身事故、強風などの影響で長時間運行が停止することも多い。

== 鉄道の安全性 ==
{{要出典範囲|[[鉄道事故]]の発生する確率は他の交通機関よりも低い|2008年6月8日 (日) 06:36 (UTC)}}ため、鉄道の安全性は相対的に高いといえる。しかし一度に大量の人員を輸送できる故に一度事故になると大惨事になり得る。

== 技術 ==
[[鉄道車両]]や[[鉄道施設]]に関しての学問として[[鉄道工学]]がある。

新たな技術として[[デュアル・モード・ビークル]]（DMV）などがある。

== 趣味 ==
趣味としての鉄道。

鉄道を趣味とする人のことを[[鉄道ファン]]と呼ぶ。鉄道ファンには様々な分類ができ、[[鉄道旅行]]を楽しむ者、[[鉄道撮影]]を楽しむ者、[[鉄道模型]]を作る者などがある。鉄道車両の部品の収集や[[駅弁]]を食べること、[[鉄道擬人化]]を楽しむ者などもいる。

== 関連項目 ==
{{ウィキポータルリンク|鉄道}}
{{ウィキプロジェクトリンク|鉄道}}
{{Commons&cat|Railroad|Rail transport}}
{{Multimedia|鉄道画像}}
{{Wikinewscat|鉄道}}
*[[世界の鉄道一覧]]
*[[日本の鉄道]]
*[[鉄道学校]]
*[[メディアや芸術作品の中の鉄道]]
*[[鉄道に関係する人物一覧]]
*[[鉄道連隊]]
*[[鉄道の歴史]]
*[[鉄道の歴史 (日本)]]
*[[鉄道保存展示施設]]
*[[鉄道事業者]]
*[[地下鉄]]
*[[鉄道駅]]

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
<div class="references-small"><references/></div>

== 参考文献 ==
*「鉄道工学ハンドブック」，久保田 博著，グランプリ出版（1995-96）

== 外部リンク ==
*[http://www.jrc.gr.jp/index.htm 鉄道友の会]
*[http://www.jrtt.go.jp/default.htm 鉄道・運輸機構（旧鉄道建設公団他）]

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