Rautatieliikenne

Rautatieliikenne on maaliikenteen kiskoilla kulkeva muoto, joka on suunniteltu kuljettamaan junilla matkustajia ja rahtia.
Yleistä.
Rautatieliikenteessä rautatie tarkoittaa raideliikenneväylää kaikkine varusteineen (sähköistys, opastimet, turvalaitteet). Junien käyttämä kulkuväylä eli raide koostuu kahdesta rinnakkaisesta kiskosta, jotka on nykyisin valssattu teräksestä. Kiskoja tukee puinen tai betoninen ratapölkkyrakenne, joka pitää raiteet tarkalleen oikealla etäisyydellä toisistaan. Raide tuetaan lujasti tukikerrokseen, joka on tehty sepelistä tai sorasta. Viime vuosina betoniset ratapölkyt ovat korvanneet monissa maissa puiset ratapölkyt varsinkin nopeille junille suunnitelluilla rataosuuksilla johtuen betonisten ratapölkkyjen paremmista kiskontuentaominaisuuksista. 
Rautatieliikenne on yksi energiatehokkaimmista tavoista siirtää mekaanisesti tavaraa maalla. Rautatie tarjoaa erittäin tasaisen ja kovan pinnan, jolla junan pyöräkerrat voivat rullata erittäin pienellä kitkalla. Tämä on matkustajille mukavampaa ja säästää energiaa. Junat ovat myös kapeita ja matalia sekä pitkiä, jolloin ilmanvastus on alhainen. Kaiken kaikkiaan sopivien olosuhteiden vallitessa juna tarvitsee 50–70 % vähemmän energiaa kuljettaakseen tietyn määrän rahtia (tai tietyn määrän matkustajia) kuin tiellä; Ratapölkkyjen avulla raiteet jakavat junan painon tasaisesti ratapengertä ja maata vasten, mikä mahdollistaa huomattavasti suuremmat lastit kuin on mahdollista tiekuljetuksissa.
Junaliikenne on yksi turvallisimmista liikennemuodoista ja käyttää myös erittäin tehokkaasti tilaa: kaksiraiteinen ratalinja voi kuljettaa enemmän matkustajia tai rahtia tietyssä ajassa kuin nelikaistainen moottoritie.
Historia.
Varhaisimmat todisteet eräänlaisesta raideliikenteestä ovat Mesopotamiasta 2900-luvulta ekr. Varhaista raideliikennettä oli myös Kreikassa Korintin kannaksella 6. vuosisadalla eaa., jolloin orjat työnsivät veneitä kalkkikiviuralla ns. Diolkosin vaunutietä.
Myöhempi raideliikenteen historia alkaa 500 vuoden takaa, jolloin raiteet olivat puusta tai kivestä ja voimanlähteenä käytettiin ihmis- tai hevosvoimaa. Ensimmäiset jyrkkiin rinteisiin rakennetut funikulaarit tulivat myös käyttöön 1500-luvulla. Nykyaikainen rautatieliikenne sai alkunsa James Wattin keksimästä höyrykoneesta 1820-luvulla Englannissa. Siinä hyödynnettiin höyryveturia, joka oli ensimmäinen käytännöllinen mekanisoidun maaliikenteen muoto, ja pysyi sellaisena seuraavat sata vuotta. Maanalaisia rautateitä alettiin rakentamaan 1800-luvun puolivälin jälkeen. Ensimmäinen dieselsähköllä toiminut veturi kehitettiin sveitsiläisten ja saksalaisten toimesta 1914. Rautateiden tarkastuksessa välineenä olivat resinat, kunnes 1910 otettiin käyttöön tarkoitukseen tehty veturi.
Voimanlähde.
Höyryveturi.
Höyryveturi on höyrykoneen voimalla kulkeva junan veturi. Suomessa rautaliikenne alkoi höyryvetureilla 1800-luvun loppupuolella. Niitä käytettiin Suomessa vakituisessa liikenteessä 1975 asti.
Dieselveturi.
Dieselveturi on veturi, joka käyttää polttoaineenaan dieselöljyä. Moottorilta saatu voima välitetään akseleille joko mekaanisella vaihteistolla, hydraulisesti (diesel-hydraulinen, esimerkiksi Dv12) tai sähköisesti (diesel-sähköinen, esimerkiksi Dr16). Dieselveturit yleistyivät Suomessa sotien jälkeen 1940-luvulla. 
Sähköveturi.
Sähköveturi saa käyttöenergiansa rautatien yläpuolella olevasta ajojohtimesta tai raiteiden vierestä ja/tai välistä virtakiskosta virroittimella, jota kautta saatu sähkövirta muutetaan veturin sähkömoottorissa liike-energiaksi, joka siirretään voimansiirtolaitteiden eli yleensä ajomoottorikäyttölaitteen kautta veturin pyöriin. Suomessa käytetyt sähköveturimallit ovat neuvostovalmisteinen Sr1, sveitsiläisvalmisteinen Sr2 ja saksalaisvalmisteinen Sr3.
Suomessa sähköveturit alkoivat liikennöidä ensimmäisen kerran vuonna 1973. Rautateiden sähköistystyöt olivat alkaneet 13. joulukuuta 1965 Helsingin ja Kirkkonummen välisellä rataosuudella. Useimpien ratojen sähköistystyöt kestivät 1990-luvulle.
Sähkömagneettijuna.
Sähkömagneettijunia on kehitetty ennen kaikkea Saksassa, mutta ainoa nykyisin käytössä oleva järjestelmä toimii Shanghaissa, Kiinassa. Nykyinen linja on 30 km pitkä, mutta 175 pitkä laajennusosa aukeaa suunnitelmien mukaan 2010.
Rautatie.
Rautatie on liikenneväylä, jonka kulkualustana on kahden rinnakkaisen teräskiskon ja niitä altapäin tukevien ratapölkkyjen muodostama, ratapengerryksen päällä lepäävä raide. Rautatieliikenne toimii kiskoilla, ja liikenne on yleensä aikataulunmukaista.
Rautatie tarkoittaa koko raideliikenneväylää kaikkine siihen kuuluvine raiteineen, laitteineen ja järjestelmineen, kuten asemat, ratapihat, opastimet, sähköistys ja turvalaitteet.
Rautatieliikenteen harjoittaminen.
Rautatieasema.
Rautatieasema on junaliikenteen henkilö- ja tavaraliikenteen terminointialue mahdollisine lipunmyynti- ja oheispalvelupisteineen. 
Junien nopeuden nostaminen pakottaisi harventamaan asematiheyttä.
Aikataulut.
Aikataulut muodostavat rautatieliikenteen rungon turvallisuudelle. Yksiraiteisella rautatieosuudella junat odottavat toisiaan kohtaamistilanteessa, asemilla, seisakkeilla ennen kuin saavat jatkaa matkaa.
Opastin- ja merkinantojärjestelmä.
Opastimet osoittavat kunkin junan kulkuvuoron. Opastimien toimintaan tarvitaan kytkimiä ja merkinantovälineitä, joita on sijoitettu rataosuuden varteen. Ohjauskeskukset ja liikenteen valvomot hoitavat rautatieliikennettä.
Turvallisuus.
Tasoristeyksissä tapahtuu eniten onnettomuuksia junaliikenteessä. Kehittyneet opastin- ja turvapuomijärjestelyt ehkäisevät onnettomuuksia tasorisreyksissä. Kuitenkin autoilijoiden riskinotto aiheuttaa vaaratilanteita.
Euroopan unionissa tapahtuu keskimäärin yksi merkittävä onnettomuus vuodessa sataa tasoristeystä kohti. Suomessa tasoristeysonnettomuuksia on vuosittain noin 50 ja kuolleita keskimäärin 8. Vaikka tasoristeysten määrä on vähentynyt, liikenteen määrä on lisääntynyt ja onnettomuuksien määrä on pysynyt samana.
Rautatieliikenne Suomessa.
Suomessa junaliikennettä hoitaa valtion omistama VR Group ja rataverkkoa ylläpitää liikenne- ja viestintäministeriön alainen Väylävirasto (edeltäjä Ratahallintokeskus). Rautatieliikenteen lainsäädännön valmistelusta sekä kotimaassa että Euroopan unionissa vastaa Liikenne- ja viestintäministeriö. 
Suomi avasi EU-vaatimusten mukaisesti rautateiden kansallisen tavaraliikenteen kilpailulle vuoden 2007 alussa. Myös EU:n sisäinen kansainvälinen matkustajaliikenne on avattu kilpailulle vuonna 2010. Muutoksilla ei ole välittömiä vaikutuksia Suomessa, koska Suomesta ei ole suoraa henkilöliikenneyhteyttä muihin EU-maihin rautateitse. Yleiseurooppalaisella normaalileveydellä toteutettu rataverkko ulottuu Ruotsin puolelta Tornion rautatieasemalle, mutta sen jatkamisesta eteenpäin ei ole tehty poliittista päätöstä.
Rautateiden rakentaminen alkoi Suomessa 1860-luvulla. VR:n kaukoliikenteessä kulkee päivittäin noin 260 junavuoroa edestakaisin. Nykyään suurin osa Suomen henkilöjunakalustosta on sähkövetoista. Monilla vähemmän liikennöidyillä rataosuuksilla hoidetaan henkilöliikennettä yhä dieselkalustolla.