Tvrdi i glatki metalni kotači nailaze na tvrdim i glatkim tračnicama na mali otpor kotrljanja (oko 10 puta manji nego pneumatici na cesti) pa to omogućuje znatnu korisnu i ukupnu težinu vlakova, s obzirom na pogonsku snagu i vučnu silu lokomotive.
Železnički transport je vrsta transporta gde se prevoz robe ili putnika vrši vagonima koji se kreću po pruzi uz lokomotivsku vuču. Osnovne karakteristike železničkog transporta su:
Prve željezne vagončiće na tračnicama upotrebljavali su još u 16. stoljeću u Njemačkoj i Engleskoj za prijevoz iskopane rude. Vagončiće su vukli konji. Engleski inženjer George Stephenson izumio je prvu parnu lokomotivu. Mogla je brzinom pješaka vući nekoliko rudničkih vagona. Gradnjom udobnijih vagona, počeo je teretni i putnički razvoj željeznica. Prva javna željeznička prometna veza uspostavljena je 1825. između engleskih gradova Stocktona i Darlingtona. Željeznički promet vrlo je značajan, premda u zadnje vrijeme opada zbog automobila, kamiona i autobusa. Poslije spore parne željeznice nastale su dizelske, pa moderne električne željeznice (elektrificirane). Željeznice velikih brzina (preko 200km/h) se koriste najčešće za putnički promet na dalekim relacijama i iznimno za prijevoz većih količina poštanske robe na dalekim relacijama. Željeznice velike brzine vrlo dobro konkuriraju osobnim motornim vozilima i imaju prednost, da nema zastoja u prometu i prometnih gužvi. Željeznice doprinose ekologiji kroz efikasnost, za razliku od cestovni promet. Prvu željeznicu na zapadnoj polutci postavili su Španjolci na Kubi1837. godine, a tijekom stoljeća željeznica se pojavila u gotovo svim zemljama.[2]
Monorail željeznice ustvari idu na jednoj vodilici i obično su električnog tipa. Struju za pogon dobivaju iz tračnica pod naponom, ali koje nisu direktan put za vođenje.
Najzadnje željeznice su tzv. magnetolevitacijske, koje više ne koriste klasične tračnice, nego lebde iznad voznog puta. One koriste tzv. linearni motor.
Vagoni se vuku od strane upregnutih konja, a rjeđe drugih vučnih životinja (volova).
parna vuča
Vuča se vrši tako, što toplina, dobivena sagorijevanjem (drveta ili ugljena) zagrijava vodu, koja se pretvara u paru. Tako dobivena snaga se prenosi na pogonske kotače.
Vuča se vrši tako, što se sagorijevanjem fosilnih goriva (najčešće nafta) dobiva energija koja se prenosi na pogonske kotače. Prijenos može biti mehanički (preko poluge). Hidraulički prijenos je preko stlačene tekućine. Diesel-električni prijenos funkcionira tako, što se preko generatora stvara električna struja, koja napaja elektromotore u pogonskim kotačima.
električna vuča
Najefikasniji način vuče. Ova vuča zahtjeva najviše ulaganja u infrastrukturu elektrovod, ali daje najbolje rezultate.
Podzemna željeznica
U velegradovima je velik problem prijevoz putnika ujutro na posao i popodne s posla jer za kratko vrijeme treba prevesti desetke i stotine tisuća ljudi od središta grada, do udaljenih dijelova grada. U tu su svrhu izgrađene željeznice pod zemljom, najčešće električne, s kojima se izbjegava nadzemna gužva. Najprometnija je newyorška podzemna željeznica. Zanimljivo je, da mnoge svjetske željeznice nose titulu podzemne, a zapravo im je većina trase nadzemna, radi skupih troškova izgradnje tunela.
