鉄道車両の歴史
世界で初めてレールの上を走る車両が用いられたのは、16世紀のドイツの鉱山においてであるとされている。トロッコのような車両が手押しまたは家畜の力での貨物輸送に用いられていた。レールと車輪は木製であった。
この技術はイギリスに渡り、やはり鉱山での輸送用に用いられて次第に改良が行われていった。1738年にカンバーランドにおいて初めて鋳鉄を利用したレールが発明された。ただし木材の上に薄い鉄を貼り付けただけのもので、また磨耗しやすいカーブなど一部の区間にだけ用いられていた。1750年代になるとすべての区間で鋳鉄を貼り付けたレールを用いることが一般化し、1767年にコールブルックデールの製鉄所技師であったリチャード・レイノルズが木材基盤ではなくすべてを鋳鉄で作ったレールの生産を開始した。この時初めて脱線を防ぐ目的でフランジが使われたが、車輪ではなくレールの側にフランジがついていた。レールの両側につばが取り付けられて車輪の脱落を防いでいたが、車輪とレールがきしみあってうまく走行できず、雨水や落ち葉などが溝に溜まるという問題もあった。1776年にベンジャミン・カーがこれを改善して、片方のつばを取り除いたL字形のレールを発明した。
1789年に土木技師のウィリアム・ジェソップが、レールの上面は平らにし車輪側にフランジを取り付けた、現代でも用いられている形式を発明した。これにより列車の走行は安定して行えるようになった。
この時期の鉄道は、まだ機械力による動力がなかったため、主に馬が牽引する馬車鉄道であり、鉱山の貨物輸送などごく一部の輸送手段に留まっていた。
ヨーロッパにおいてはイギリスが鉄道技術を先導し、大陸ヨーロッパ諸国でもイギリスの技術的な影響の下で鉄道が発展した。これに対してアメリカでは、比較的初期から独自の鉄道技術が発展した。これはアメリカの国土の特徴が影響している。
ヨーロッパでは当時既に産業がかなり発展しており、人口も稠密であった。一方で土地代は人件費に比較して高価であった。建設に要する土地を削減することは、多大な労働力の投入を必要とする大規模土木工事を要してでも必要とされた。このため鉄道の建設は、かなりの資金を投じて土木工事を行い規格のよい立派な線路を最初から敷設した。産業と人口の観点から、それだけの線路を必要とするだけの需要を最初から見込むことができた。イギリスでは、鉄道が開業した当時と同じ路線の上を現代の高速鉄道が走行しているほど、当初から規格のよい線路を造っていた。ヨーロッパの機関車は、この規格のよい線路を走ることを前提に設計されていた。
これに対してアメリカでは広大な大地にまばらに人が住んでおり、要求される鉄道路線は長大であった。1 kmでも長く鉄道を敷設するために建設費用は切り詰められ、地形に沿って急勾配と急曲線が多く、軌道の狂いも大きい線路が敷設されていた。アメリカでは人件費に比べれば、土地代はタダ同然であったということも影響している。当初は木材の基盤の上に鉄を貼り付けたレールがまだ用いられていたほどである。現代のアメリカの鉄道では、重厚に整備された高規格の線路の上を大重量の高速貨物列車が驀進しているが、当初はこれとは全くかけ離れた軽規格の鉄道であった。
これに対して二等車は、無蓋貨車の上にベンチを並べて、申し訳程度に覆いをつけて風雨を凌げるなど、現在のトロッコ車輌に類似したようになっていた。三等車になると、単なる貨車がそのまま用いられており、座席も用意されなければテント程度の屋根すら付いていなかった。初期の鉄道では信号システムの未発達から事故が多発していたが、万一事故の際には三等車に乗っている客はたちまち車外に放り出されて死傷する運命にあった。
こうした状況を改善するために、イギリスでは1844年鉄道規制法が制定された。この法律では、屋根と座席のある三等車を連結したすべての駅に停車する列車を、すべての路線において毎日上下最低1本ずつ運転することを鉄道会社に対して義務付けていた。また運賃や運転速度についても一定の水準を満たすように規制していた。これと引き換えに三等車の収入については税金を免除されたが、鉄道会社は二等車の客が三等車に転移するとして不満であり、嫌々ながらこの規制を受け入れることになった。こうして設定された屋根・座席付きの三等車を連結した列車は議会列車と呼ばれ、当初は早朝や深夜の、他の列車が線路を使わない時間帯に1日1本だけ走っていたが、やがて鉄道会社間の競争によりこの三等車は一般的なものとなっていった。
このようにヨーロッパでは馬車の車体を基本として鉄道の客車が開発されたため、その後の発展においても馬車の流儀が適用された。
炭鉱用のトロッコから出発した貨車は、馬車鉄道用に連結運行ができるようにしたり、簡単な手ブレーキを取り付けたりといった改良が行われていき、蒸気機関車で運行する本格的な鉄道が登場した後も同じような貨車が用いられることになった。
これに対して客車の開発は遅れ、ストックトン・アンド・ダーリントン鉄道の開業記念式典では、ほとんどの乗客は石炭輸送用の貨車に乗っていた。しかし、1両だけ貴賓客を乗せるための特別な車両が造られ、「エクスペリメント号」 (Experiment) と名づけられた。これが世界で最初の客車である。長物車のようなフラットな貨車の上に木造の小屋を載せただけのもので、左右それぞれ3つずつの窓があり、16 - 18人程度の乗客が乗ることができた。スプリングはまだなく、乗り心地はきわめて悪いものであった。
その後も客車の開発は後回しにされ続け、初期の鉄道では馬車に使われていた車両を、車輪もそのままで貨車に載せただけで客車として使用していた。しかしすぐに車輪を取り外して客室のみを貨車に載せる方式に移行した。このため、各車室ごとに外に出るドアが取り付けられており、車内での行き来は全くできなかった。御者が座るための客室外の席もそのまま残されており、車掌はこの席に座って乗務していた。
リバプール・アンド・マンチェスター鉄道開業の頃の客車は、一等車は前述したような馬車の客室を利用した構造であった。