铁路是人类近代文明的标志性成果，也是人类现代化的重要助推器之一，是一种载运量大、快速而便捷的交通方式。世界上最早的有轨交通大约产生在1767年，实际上是以马匹为动力的马车，其车轮行走在木质轨道上，这种交通形式持续了100多年。
1825年9月27日，世界第一条铁路在英国启用。这条铁路全长约27km，由英国达勒姆郡斯托克顿（Stockton）到达林顿（Darlington），由乔治·斯蒂芬森（George Stephenson）指挥修建（图1-1），因此他也被称为“铁路之父”。
图1-1 世界第一条铁路斯托克顿—达林顿铁路
1829年，英国斯蒂芬森设计的以蒸汽为动力的机车的问世以及在此前后出现的以轧制方法生产的钢轨，使阻碍铁路发展的两大问题得到解决，为铁路的迅速发展创造了条件。根据记载：英国在1830年公开运营的第一条铁路是利物浦至曼彻斯特铁路，德国是在1835年开始有铁路，日本是在1872年开始有铁路。
至1887年拥有铁路的主要国家共10个，其中，美国铁路总里程为24.12万km，英国铁路总里程为3.15万km，德国铁路总里程为3.98万km，详见图1-2。
图1-2 1887年一些国家拥有铁路情况统计表（单位：万km）
从1830年至今，现在世界上共有铁路总里程约140万km。长期以来，无论是货运还是客运，铁路运输均占整个运输量的50%以上，尤其是近几十年得到迅速发展的高速铁路和重载列车技术，再次向世人证明，铁路至今仍然是人类高效安全的陆路运输工具。
（2）中国铁路发展
150多年前，铁路被清朝统治者视为破坏风水。而如今，铁路作为“国民经济命脉”，变成亮丽的国家名片。从0.5km的“展示铁路”到“八纵八横”的铁路交通网构建完毕，从“龙号”机车到时速350km的“复兴号”高速列车，中国铁路发展史，见证了一个国家的百年巨变。
1）中国铁路的开端。19世纪，中国继日本及印度之后成为第三个修建铁路的亚洲国家。
我国的第一条铁路建于1864年，是在北京宣武门外建的一条0.5km的铁路，这条铁路是由当时的英国商人杜恩德出资修建的（图1-3）。
图1-3 北京宣武门铁路
1875年，英国在上海铺设了14.5km长的吴淞铁路，成为中国第一条营运铁路（图1-4）。
图1-4 吴淞铁路
第一次见到火车的中国人对这一新兴事物充满恐惧。尽管如此，受“师夷长技以治夷”思想影响的“洋务派”清政府官员还是被迫接受了铁路，于1881年建造了第一条由清政府主张兴建的官办铁路——唐胥铁路（图1-5）。
图1-5 唐胥铁路
而中国第一辆火车是当时唐胥铁路总工程师的夫人仿照英国著名的蒸汽机车“火箭号”造成的，并把它命名为“中国火箭号”。因为中国工人在机车两侧各刻一条龙，于是把它叫作“龙号”机车（图1-6）。
图1-6 “龙号”机车
八国联军入侵之后，国内要求保卫路权，自修铁路的呼声越来越大，清政府终于决定自行兴建第一条完全由中国人自行设计施工的铁路——京张铁路。该铁路由铁路工程专家詹天佑主持设计建造（图1-7）。
图1-7 京张铁路
1912年，中华民国宣告成立。中华民国临时大总统孙中山提出了宏伟全面的铁路建设计划，规划了连通全国的3条主要干线，总长20万km。在此后的《实业计划》“第四计划”中，孙中山又进一步周密化，规划了5条贯通全国的铁路大干线，细分为中央铁路系统、东南铁路系统、扩张西北铁路系统等。
1937年，我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥钱塘江大桥落成。该桥由当代桥梁专家茅以升博士设计建造。然而竣工不到2个月，杭州城被日军攻陷。为了切断交通枢纽，茅以升不得不亲手炸毁这座耗时3年完工的大桥（图1-8）。
图1-8 钱塘江大桥
因为民国时期频繁的战乱和外部势力影响，中国铁路在这一时期一直发展缓慢。从1864年到1949年的85年间，旧中国仅仅修了2.1万km铁路。
2）新中国铁路的发展。1950年，新中国政府决定填补西部地区的铁路空白，开始建设成都到重庆的成渝铁路，1950年6月开工建设，1952年6月通车，成为新中国成立后修建的第一条铁路（图1-9）。
图1-9 成渝铁路(www.xing528.com)
宝成铁路是全国第一条电气化铁路。于1952年7月1日在成都动工，1958年建成通车，1975年7月完成铁路电气化工程改造（图1-10）。
图1-10 宝成铁路
大秦铁路是中国新建的第一条双线电气化重载运煤专线，1992年底全线通车，2002年运量达到1亿t设计能力。为最大限度发挥大秦铁路作用，有效缓解煤炭运输紧张状况，自2004年起，原铁道部对大秦铁路实施持续扩能技术改造，大量开行1万t和2万t重载组合列车，全线运量逐年大幅度提高，2008年运量突破3.4亿t，成为世界上年运量最大的铁路线。2010年12月26日，大秦铁路提前完成年运量4亿t的目标，为原设计能力的4倍（图1-11）。
图1-11 大秦铁路万吨重载列车
京津城际铁路是一条连接北京和天津两大直辖市的城际铁路，设计时速为350km，是满足中国高速铁路定义的中国大陆第一条城际高速铁路，也是《中长期铁路网规划》中的第一个开通运营的城际客运系统。2008年8月1日开通运营（图1-12）。
图1-12 京津城际铁路
2009年又拥有了世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广客运专线，即武广高铁，为京广高铁最早建成的路段即南段（武汉—广州段），全长约1068.8km，最高试验速度达到394km/h。是继京津城际铁路之后，中国第一条真正时速350km的高铁（图1-13）。
图1-13 武广高速铁路
京沪高速铁路是新中国成立以来一条建设里程长、投资大、标准高的高速铁路，最高试验速度达到486.1km/h。2008年4月18日正式开工，2011年6月30日通车。
2017年12月28日，济南至石家庄高速铁路开通运营。“四纵四横”高铁网提前建成运营。全国铁路营业里程达12.7万km，其中高铁2.5万km，占世界高铁总量的66.3%，铁路电气化率、复线率分别居世界第一位和第二位（图1-14）。
图1-14 京沪高速铁路
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