ダラム州 のストックトン・アンド・ダーリントン鉄道 の開業英国マンチェスターの馬車鉄道 現代のイギリスのロンドン -エディンバラ を結ぶ路線と、途中の駅 と、そこを通過するイギリス鉄道802形 フランスのfr:Crisenoy あたりを南フランス 方面に向かって走るTGV 。車体側面に「LA POSTE」と表示しており、郵便物 輸送専門の編成の例。 インドのMRTSの駅と列車 地下に敷設されたレールを走る地下鉄 （写真は最古の地下鉄、ロンドン地下鉄 ） 鉄道 （てつどう、英 :railway 米 :railroad 独 :Eisenbahn 仏 :chemin de fer ）とは、レール を敷いて、その上に列車 を走らせ、人や貨物 を運ぶ陸上交通機関 である[ 1]
鉄道とは、平行 に2本のレールを敷き、その上で列車などを走らせ、人や貨物を運ぶ交通機関 、交通システムである。線路 、旅客や貨物を載せて走る列車 、停車場 、駅 などの施設、運行管理 や信号保安 まで様々な要素で構成される一連の体系である。
「鉄道」は、狭義には（その交通システム全体ではなく）レールを敷いた道である「線路」（鉄路）のみを指すことがある[ 2]
鉄道は歴史的に見て、まずイギリスやヨーロッパで発展した。フランス語では「chemin de fer （シュマン・ド・フェール）」と言い[ 2] 鉄 製のレールだけでなく、例えばコンクリート 製の案内軌道などを用いるものもある[ 2] 鋼 でできた太いロープ）で車両を支持し運転するもの（索道 。ロープウェイ）も鉄道の一種としている[ 2] モノレール 、案内軌条式のAGT（新交通システム ）、浮上式鉄道 を含む。
なお、『日本大百科全書』は定義文の冒頭部「専用の用地 にレールを敷設した線路上を動力を用いた車両を運転し」としている。専用の用地でなく道路に敷設された路面電車 は、日本の法制上は「軌道」とよんで「鉄道」とは区別している[ 2] [ 注 1]
次にレールの素材に着目して線引きができるかについて検討してみると、英語ではrailroad （アメリカ）またはrailway （イギリス）と呼び、これは単に「レール の道」という意味で、語自体には「レールの材質」に関する意味が含まれていない語で造語して呼ぶようになった。だがイギリス同様に鉄道が早期から発展した欧州の大陸側のフランスでは「chemin de fer （鉄の道）」、ドイツでも「Eisenbahn （鉄の道）」と呼び、日本語でも「鉄道」、中国語でも「鉄道 」または「鉄路 」 等々、数多くの言語で「鉄の道（路）」という表現をする。鉄道はもともと鉄製レールの案内路を有するシステムであったので、レールの素材（材質）に焦点を当てて造語した[ 注 1]
なお、素材ばかりに着目しても、先に説明したようにコンクリートのレール（案内路）を用いたシステム（素材以外は駅や列車などシステム全体が同じようなシステム）を含められなくなってしまうので、レールの素材にこだわりすぎて線引きするのにも無理がある。このように交通システムはさまざまな変則的なものを開発することができる、という面もあり、また各国で法制度が異なっており、さらにトロリーバス まで含めるのか含めないのかなど、どこまでを法制上「鉄道」に含めて扱うかについても国ごとにかなりの差異があり、「鉄道」と「鉄道でないもの」の線引きのしかたはさまざまあり、世界的に見てかなり曖昧である。
よって本項では（焦点がぼけてしまわぬよう、周辺あたりの曖昧な領域は避け）できるだけ、この記事の意味の中心部、つまり専用の用地に敷いた鉄製レールを有するものについて解説することにし、鉄道に含めてよいかどうか曖昧な形態のものについては脚注などで軽く触れるにとどめる。
特徴 鉄道の（他の交通機関と比較しての）特徴としては、安全であること、（運行の）時間・時刻が正確であること、省エネであることなどが挙げられる[ 2] 分類・種類 鉄道はさまざまに分類することが可能で、たとえば技術的観点、経済的観点、法制的観点などに基づいて分類することができる[ 2] 他のさまざまな交通機関も含めた中での鉄道の役割・位置づけ 鉄道は、19世紀まで各国の主たる陸上交通機関であった[ 2] モータリゼーション が進展したり（20世紀半ばころから）航空交通が発達したので、鉄道はその役割を年々縮小してきている[ 2] シェア を見てみると、旅客輸送では、イギリス、フランス、旧西ドイツ が7 - 11%、アメリカが1%、貨物輸送では12 - 38%となっていた[ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] こうした状況下で世界的に鉄道に期待されている機能と役割は、高速鉄道に象徴されるような「スピード」（移動の速さ）と、都市圏での通勤 ・通学 輸送にみられるような「輸送密度の高い大量輸送」である[ 2] 技術、経済、法制などの観点から分類可能である。
鉄道は、技術的には、軌道・車両の構造、軌道の敷設面、軌間、車両の動力源などに基づいて分類できる[ 2]
軌道・車両の構造による分類 普通鉄道 と特殊鉄道 に分類できる。普通鉄道は、2本のレールの上に自走する車両を運行させる一般的な鉄道である[ 2] ラックレール式鉄道 。アプト式 、シュトループ式など）と、全く異なる構造の単軌条式鉄道（モノレール ）、案内軌条式鉄道 （新交通システム を含む）、鋼索鉄道（ケーブルカー ）などがあり[ 2] ロープウェー ）、無軌条電車（トロリーバス ）、磁気浮上式鉄道 （リニアモーターカー 、マグレブトレイン 等）なども含められることになる。 軌道の敷設面による分類 大まかには、「地表に敷設する鉄道」「高架鉄道」「地下鉄道（地下鉄）」の3種にわけられる。地表に敷設する鉄道には、専用の用地に敷設する一般の鉄道と、道路上に敷設する路面電車がある。 高架鉄道 は、交通の頻繁な道路や他の鉄道との平面交差を避けるために、高架構造上にレールを敷設するものである。地下鉄道 は、都市の地下のトンネル内に敷設する。 軌間 （ゲージ）による分類大まかには、「標準軌鉄道」「広軌鉄道」「狭軌鉄道」の3種にわけられる。標準軌 鉄道1435ミリメートル ゲージである[ 2] 広軌 鉄道スペイン やインド の1672ミリメートル ゲージ、旧ソ連 地域の1525ミリメートル ゲージがある[ 2] 狭軌 鉄道1067ミリメートル ゲージ、またタイ 、ミャンマー 、スイスの私鉄などの1000ミリメートル ゲージなどがある[ 2] 特殊狭軌鉄道（ナローゲージ）には、日本の一部の中小私鉄で762ミリメートルゲージがある。 日本のJRは、基本的に新幹線が「標準軌」で、在来線が「狭軌」である[ 2] 新在直通運転 路線などの例外あり）。 車両の動力源による分類 経営形態による分類がある。たとえば私企業による経営や、国による所有「国有」、国による経営「国営」などである。
世界の鉄道は、初期の段階においては（規模がまだ限られていたので）株式会社 の形態が多かったが、やがて全国的な鉄道網の形成に伴い国有 ・国営 の形態をとるものが多くなっていった[ 2]
欧州を見てみると、イギリスの鉄道 は1947年 の法律によって国有化され、その後、1963年から公共企業体 として運営されていたが、1994年に分割・民営化 された。フランスの鉄道 は、1937年の「公私混合株式会社」の発足以来、国有化の道を歩み始め、1983年からは全額政府出資の事業体として運営されていたが、1997年1月フランス国鉄 （SNCF）は、鉄道線路の建設と維持管理とを行うフランス鉄道線路事業公社 （RFF）を分離独立させ、SNCF自体は鉄道輸送に専念する事業体となった。ドイツの鉄道 は、1920年のドイツ国有鉄道 の設立により国有化されたが、第二次世界大戦後 の1951年 の東西ドイツの分裂により、西ドイツは「ドイツ連邦鉄道 」、東ドイツは「東ドイツ国鉄 」として国有国営の事業体となった。1990年の東西ドイツ統一 以降、1994年に東西両国鉄が「連邦鉄道財産機構」として統合され、その後業務別に三つの組織に分割されていった。
アメリカの鉄道 は、第一次世界大戦中に一時期、国の管理下に置かれたことがあるが、基本的には民間の運営であった。しかし、自動車や航空機に比べ鉄道による旅客・貨物輸送の需要は伸びず、1971年には国が管理・運営する鉄道として都市間の旅客輸送を行うアムトラック (Amtrak)（正式名：全米鉄道旅客輸送公社National Railroad PassengerCorporation。その通称である「Americantrack」の略称がAmtrak）が、1976年には連邦政府の援助・監督下に経営される株式会社形態の貨物輸送鉄道コンレール （Conrail）（統合鉄道会社Consolidated Rail Corporationの略称）が設立された[ 2] ノーフォーク・サザン鉄道 」と「CSX鉄道 」に分割・買収される形で1999年に姿を消した。
日本の鉄道 は、1872年（明治5年）に新橋〜横浜間で最初の鉄道が官設（国営）で開業した。1906年（明治39年）に（特定地方限定の地方鉄道を除いて）国有化され、第二次世界大戦後、1949年（昭和24年）に公社 （公共企業体）「日本国有鉄道 」として新たに発足したが、モータリゼーションの進展による鉄道離れや政治介入により生み出された巨額債務の解消と、労働組合の解体による労使関係改善を目的として1987年（昭和62年）4月分割民営化 が行われ、「国鉄」は「JR」となり、6つの旅客鉄道会社（JR北海道 、JR東日本 、JR東海 、JR西日本 、JR四国 、JR九州 ）と1つの貨物鉄道会社（JR貨物 ）の合計7つの会社として再出発した。日本の鉄道体系は、株式会社形態をとる私鉄（民鉄）の役割が比較的大きいことが、世界的に見て特徴となっている[ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2]
業務を行う地域によって、「全国鉄道」「地域鉄道」「地方鉄道」に分ける方法がある[ 2]
全国鉄道 は全国的規模の幹線鉄道[ 2] 地域鉄道 は、ひとつの国をいくつかのブロックに分割した程度の規模で、（次に説明する）地方鉄道より広範囲に、相互の主要都市を結ぶ直通運転も行う[ 2] 地方鉄道 は、限られた地域内の局地的な短距離輸送が主で、大都市圏の地下鉄や郊外電車、路面電車などである[ 2] [ 2] 軌道に関しては、16世紀ごろにドイツのハルツ鉱山で板の上にレール状の木材を取り付けて、その上に石炭運搬の車両を通したのが始まり[ 2] [ 2] 車輪 が転がるようになっていた[ 2] フランジ ）をつけることでレールのほうのL字型は止め、レールの頭部の内側を走る、現在と同様の方式となった[ 2] 人力 や馬 の力（馬力）であったが、18世紀 の後半にワット が改良した蒸気機関をさらに改良利用する方法が多くの人によって研究され、1804年にイギリスのリチャード・トレビシック （1771―1833）が、初めてレールの上を走る蒸気機関車を製作し、馬にかわって、石炭の運搬車を引かせることに一応は成功した[ 2] ダラム州 にストックトン&ダーリントン鉄道 が開業し、鉄道会社が予め作成した運行スケジュールに従って列車が運行される、現代の鉄道とほぼ同様の形態が採用された。
馬車鉄道。大正時代
イギリス国立鉄道博物館 にも展示されている写真（1920年9月）。狭軌の鉄道と、そこを走る蒸気機関車Pixie。おそらく露天掘り採石場で、蒸気を動力として動く機械で石を積み込んでいる。
鉄道の敷設工事（1926年頃、
オーストラリア の西部）。鉄道という交通システムを構築するには、用地を確保して土地を平らにして鉄道（鉄のレール）を敷設しなければならない。土地の権利取得も大変であるし、工事も時に難工事の連続となる。
鉄道の敷設や保守（1942年、オランダ）
高架 に敷設された単線 の線路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 に線路を敷設している。特に地下に敷設される路線は地下鉄 と呼ぶ。
軌道は2本のレール を枕木 の上に平行に敷設したものであり、システムによっては3本以上のレールを用いる。レールと枕木はバラストと呼ばれる砂利 やコンクリート 製の道床によって支えられる。特に、道床に砂利を用いたものをバラスト軌道 と呼ぶ。コンクリート製のものでは、道床と枕木の機能が一体化したスラブ軌道 や、コンクリート製の基礎にレールを直結し枕木を省略した形態も存在する。
2本のレールの間隔を軌間 （ゲージ）と呼ぶ。路線によって様々な軌間が設定される。異なる軌間の路線でも、三線軌条 などの混合軌間、車両側では軌間可変 、ロールボック など特殊な手段を用いれば車両の直通が可能だが、通常の車両では乗り換えや貨物の積み替えを要する。軌間が異なる理由としては、他国との違いであれば戦時に敵国の車両を直通させない、同一国内での違いであれば各路線にとって地理的・経済的に最適な軌間が異なる、敷設者間での考え方の違いなどがある[ 3] [ 4] 規格争い が発生することもある[ 4]
鉄道の車両 を動力源によって分類した場合、馬 を動力として用いる馬車鉄道 の馬車、人力 を用いる人車軌道 の人車、蒸気機関 を動力として用いる蒸気機関車 、その他の内燃機関 を動力とする気動車 ・ディーゼル機関車 、電気モーター を動力とする電車 ・電気機関車 がある。鉄道車両は1両でも用いることができるが、多数の車両を連結でき、その利点を活用して旅客や貨物を一編成（ひとつらなりの形）で大量に輸送することが可能である。
鉄道車両は、異なる軌間 の区間に乗り入れることが困難である。軌間を切り替える手法としては、まず境界駅で台車 を交換する方法がある。この方法は、広軌の旧ソ連圏と、これに接する標準軌の中国や東ヨーロッパを直通する列車などで採用されている。しかし、この方法では、電車や機関車など、モーターを持つ台車の取替はできず、また作業のため、国境駅で3時間以上待たなくてはいけないなどの問題がある[ 5] 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1668 mmと周辺他国の1435 mmを切り替える方法が実用化されている。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。
他にも、異なる路線の鉄道車両の乗り入れが困難である場合が存在する。建築限界 や車両限界 が路線によって異なる場合も、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、複電圧方式の車両 が必要となる。
鉄道駅 は、列車が止まり、人が列車 に乗り降りしたり、貨物を積み降ろしする場所である。基本的には線路とプラットホーム から構成され、中程度以上であれば駅舎 やさまざまな関連施設がある。貨物駅であればさらに貨物ターミナルから構成される。さまざまな分類法がある。
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。
日本では、踏切の通行は鉄道に優先権があり、道路交通を遮断することとなる。列車運行本数が多い場合は遮断時間が長くなり、交通渋滞 の原因となり、甚だしい場合には「開かずの踏切 」が生まれる。踏切を解消するため連続立体交差事業 が進められている。
鉄道の中には、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、変電所[ 6] [ 7] 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。
この節には独自研究 が含まれているおそれがあります。 問題箇所を検証 し出典を追加 して、記事の改善にご協力ください。議論はノート を参照してください。（2017年3月 ）
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 や特殊法人 ・地方公共団体 が行うものなどがある。なお、日本においては日本国有鉄道 の分割民営化 と、帝都高速度交通営団 （営団地下鉄）の特殊会社 化に伴い、いわゆる「国営の鉄道事業者」は現存しない。ただし、日本国有鉄道の事業を継承したJRグループ のうち、北海道旅客鉄道 （JR北海道）、四国旅客鉄道 （JR四国）、日本貨物鉄道 （JR貨物）、ならびに帝都高速度交通営団の事業を継承した東京地下鉄 （東京メトロ）については、国や独立行政法人 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 が一部または全部の株式を保有している[ 8] [ 9] 東日本旅客鉄道 （JR東日本）、西日本旅客鉄道 （JR西日本）、東海旅客鉄道 （JR東海）、および九州旅客鉄道 （JR九州））は政府保有株の完全売却により民間企業化されており、東京地下鉄（東京メトロ）についても政府保有株を一部売却する動きがあり、長期的に見ると政府の鉄道経営への関与は少なくなる流れにある。
鉄道は、線路・駅などのインフラストラクチャー 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）という認識であるとの紹介がある[要出典 。また、相当な利益を上げないと既存路線の高速化 や自動列車保安装置 設置、駅のバリアフリー 化やホームドア設置、パークアンドライド 用駐車場 設置などの鉄道サービスや安全性向上も困難である。
日本では、1990年代 から鉄道の利用者数が減少している [要出典 。減少の背景には、日本の人口 構成が関わっている。鉄道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[ 10] モータリゼーション （列車から自動車 へのシフト）[要出典 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）といったものもある[要出典 。
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。採算が取れない場合、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、地方公共団体の不良債権 として問題になっている [要出典 。
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。
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。
EU28か国における輸送セクターの温室効果ガス 排出割合。鉄道は持続可能な交通 である。 鉄道は、レールの上しか通行できない半面、他の陸上輸送機関に比べて自然環境 への負荷が比較的少なく、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。
鉄道は、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、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、この際の走行抵抗は、きわめて小さい。鉄製の車輪は、自動車に用いられるゴムタイヤと比べると変形量が小さいためである。また、一般的な自動車と比べ細長く体積の割りに前面投影面積が小さいため、空気抵抗も小さい。車列が長いほど体積当たりの空気抵抗は少なくなる。
結果、必要な動力も重さの割には小さくできる。例えば日本の国鉄115系電車 10両編成（質量は400トン 、出力は2880 kW ）では1トンあたり7 kW であるが、乗用車のカローラ （質量は1400 kg、出力は82 kW）では1トンあたり58 kWであり、国鉄115系電車が1トンあたりで要する出力はカローラの8分の1以下である[ 11] 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。
鉄道は、その走行抵抗の少なさなどのため、単位輸送量当たりのエネルギー消費は自動車や航空機よりはるかに少ない。環境省 の調査[要出典 によれば、一定の距離で、一定の人数を輸送するために要するエネルギーの量は、日本の国鉄の鉄道を基準にすると、バスはその1.8倍、乗用車は5.3倍、航空機は8.8倍であった。また、貨物の場合、船は0.8倍、トラックは2.8倍であった[ 12] 電車 や電気機関車 の場合、発電機 や電動機 のエネルギー変換効率が内燃機関よりはるかに高いので、電化鉄道は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 [要出典 。したがって、地球温暖化 の原因となる二酸化炭素 の単位輸送量当たりの排出量が少ない[ 注 2] [ 13]
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。定められた時刻通りに列車を運行することは鉄道事業の出発点である。特に、自動車や飛行機などの代替輸送機関が発達した先進国地域では、遅れのひどい鉄道からは利用者が去っていってしまう[ 14] [ 15]
その反面、基本的に専用の走行路しか走行できないことは弱点でもあり、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、復旧・運転再開まで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容易に回避・迂回できたり、途中経路の天候が悪くても出発地・目的地の天候に問題がなければ任意の経路で航行が可能な飛行機 ・船舶 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。
鉄道は安全性が高い交通手段であるといえる[ 16] [ 17]
鉄道が自動車より安全であることの理由として、次のようなことが挙げられる[ 18]
専用軌道を走行するため、自動車と違いハンドル操作が不要である。自動車の場合、少々のハンドルの動きで車体が左右へぶれてしまう。特に高速の場合、わずかなハンドルのぶれでも瞬時に本来進むべき道から逸れてしまい、事故の原因にもなり得る。それに対して鉄道は、線路さえしっかりしていれば、高速走行しても支障がない。 鉄道には運転士が信号を見落としても、自動で列車を停止させるシステム（運転保安装置や運行制御システム）が備わっている。自動車にはこのようなものがないため、信号を無視すれば他の自動車や歩行者と衝突してしまう可能性がある[ 注 3] 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 、急カーブ 、単線 、地上の線路で発生している。これらの事故に対して、踏切では立体交差 化、駅のプラットホームではホームドア の設置、カーブではカント の設置及びカント量の上限を超えない範囲内での引き上げや脱線防止ガード 設置、鉄道路線全般では自動列車保安装置 の装備といった防止措置がとられる。
鉄道は、飛行機・船と同様、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。ただし、鉄道での死亡事故の大半は駅構内や踏切で起こる接触・衝突事故で、大量死亡事故は非常に少ない [要出典 。
鉄車輪と鉄軌道との摩擦力が小さいという理由により、自動車ほど急勾配 を上り下りすることができない。自動車の勾配は立体駐車場などの1/6（水平に6 m進むと1 m高くなる）が最急だと言われているが、鉄道では25‰程度が常用の限度とされている。より急な線区も存在する（例えば小田急箱根 鉄道線 には80‰ 勾配が存在する）が、その場合建設や運転に不利になる[ 19] 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、ICE 3 など、一部の高性能車両は連続40 ‰勾配路線を300 km/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。
また摩擦力・粘着力によって加速度を得ることが、自動車に比べて難しく、急加速・急減速が困難である。普通鉄道の最高速度は574.8 km/hだが、営業上の最高速度は320 km/hにとどまっている（「高速鉄道の最高速度記録の歴史 」を参照）。この限界を突破するために浮上走行が考案されたが、その一つがリニアモーターカー である。
急減速が利かない欠点に対しては線路を一定区間に区切り、1つの区間に同時に2本以上の列車を入れない閉塞 という概念・設備を導入して列車同士の衝突事故を防いでいる。ブレーキ の改良も進められている。
また、鉄道は曲線にも弱い。曲線では遠心力が働くが、遠心力による横からの力に対して鉄道は自動車より弱い。よって、鉄道と自動車が同じ半径の曲線を通過する際には、鉄道の通過速度を自動車よりずっと小さくする必要が生じる。この欠点を小さくしようとすれば曲線を緩くする以外に方法はない[ 20]
路上を自由自在に走行できる道路交通とは違い、レールの上しか走行できないという制約があるため、わずかな障害によって広範囲で正常運転ができなくなることが多い[ 21] 人身事故 が発生すると、多くの列車に影響が出る[ 22] 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。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[ 23] [ 注 4]
鉄道は建設と維持に莫大な費用を必要とし、特に地方の閑散線区では採算性が低くなりやすい[ 24] 公的資金 の投入が必要となることがある。一例を挙げると、2011年（平成23年）7月の豪雨災害で不通となったJR東日本只見線 会津川口 - 只見間は、線路などを地元自治体が所有する「上下分離方式 」を採用して復旧することが決定した。復旧に際し沿線市町村と福島県は復旧費を約54億円負担し、復旧後は沿線市町村と福島県が年間運営費として約2億1000万円負担することになると見積もられている[ 25]
鉄道はエネルギーあたりの輸送効率が良く、自動車 交通や航空 交通などと比較して排出される二酸化炭素 （CO2）が少ない。日本の国土交通省による2022年の見積もり[ 26] グラム 量である。鉄道に比べてバスは3.5倍以上、航空は5.0倍以上、自家用車は6.4倍もの排出量である。
自家用車：128、航空：101、バス：71、鉄道：20
以上の数字で具体的に東京 - 大阪（片道）で計算すると新幹線（実距離515 km）で10.3 kg に対し、高速バス（実距離490 km）で34.8 kg、飛行機（羽田 - 伊丹、実飛行距離524 km[ 27]
しかしながらこの議論は当然ながら対象とする区間の電化・非電化や乗車率により大きく異なり、閑散な地方交通線 区間では当てはまらないケースも出てくる。一試算では、乗客1人1 kmあたりの二酸化炭素排出量は、山手線 ではわずか7 gであるのに対し、芸備線 の東城 -備後落合 間では1101 gにもなると見積もられており[ 28]
かつては蒸気機関車の煤煙 が大きな問題であったが、日本国内の鉄道は電化 が進み、ディーゼル機関 を利用した非電化 鉄道が残っているものの、排気中の汚染物質が問題になることは少ない。
一方、国外（主に発展途上国 ）においては電化されていない鉄道が現在も大量に走っており、そうした地域では大気汚染の大きな原因の一つとなっている[ 29] [ 30] [ 31]
新規開発は地域の利便性が大きく向上し経済発展に繋がるが、森林 等自然が残るエリアを開拓する形で行われるため自然破壊 （森林破壊 ）に直結している。ブラジル ・アマゾン熱帯雨林 の鉄道を含む開発事業は国際的に大きな非難を浴びている。また日本国内ではリニア新幹線 の開発が現地住民やNGO などから批判され、抗議運動を起こされている[ 32] [ 33] [ 34] [ 35]
現在の世界の鉄道のネットワーク（2022年） 世界の軌間 規格の違い。 ^a b 鉄製のレールによる輸送方式は、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、在来線 、新幹線 、地下鉄 等を含む多くの鉄道がこの形態である。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。ただし、法規上と実態上で区分が一致していない実態があり例外も多く、鉄道と軌道の境界は曖昧と言えば曖昧である。 ^ 国土交通省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、貨物輸送では自家用貨物車・営業用貨物車・船舶に比べて輸送量あたりの排出量が少ない。 ^ なお、若干性質は異なるが、2010年代以降、自動車でも先進運転支援システム や安全運転サポート車 が開発され普及し始めており、自動車の安全性の向上に向けての営みが行われている。 ^ それゆえ、積雪地では運行事業者の負担が大きくなるという側面もある。 （著者・編者の五十音順）
法律 
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