miniatura|Tren d'alta velocitat Un tren és un vehicle que circula sobre uns rails i fa possible el transport ferroviari en ser propulsat per si mateix (autopropulsat) o per una locomotora. Habitualment un tren consisteix en un conjunt de vehicles connectats que són capaços de moure's junts al llarg d'una via de ferrocarril per transportar mercaderies o passatgers. Els vagons i locomotores de ferrocarril que no utilitzen eixos simples descansen sobre una estructura rodant anomenada bogi. La propulsió pot venir de diverses fonts. Sovint és proporcionada per una locomotora o per unitats múltiples autopropulsades. Els trens més moderns són impulsats per locomotores amb motors dièsel o elèctrics. En els trens elèctrics la font d'alimentació, l'electricitat, se subministra per cables aeris, o rails addicionals. La font d'alimentació tradicional dels trens ha estat el vapor, però també s'han utilitzat cavalls, cordes o filferros, la gravetat, mecanismes pneumàtiques i turbines de gas. La Xarxa Ferroviària Transeuropea (sense Noruega, Suïssa, Bulgària i Romania) té una longitud de 199.682 km, dels quals 100.228 km estan electrificats.
Desenvolupament tecnològic del tren a través de la història miniatura|Passatgers pujant al Arco García Lorca Aquesta paraula o el seu equivalent és gairebé la mateixa en anglès, francès, holandès, castellà o italià. Les llengües alemanyes i escandinava van donar zug, tåg i tog, emparentades amb el verb anglès to tug, que té el sentit d'arrossegar. Avui definiríem el tren com un vehicle múltiple mogut per mitjans mecànics que circula per una via fèrria especialment realitzada per a ell.
Aquest ha fet més per la transformació del món i de la humanitat que qualsevol altre mitjà de transport, des que la barca es va convertir en navili. Ha estat per als continents el que va ser el vaixell, durant segles, per als oceans. Avui veiem com l'automòbil és per tot arreu i l'avió és capaç de sobrevolar la terra i els mars a gran velocitat, però abans que apareguessin aquests dos mitjans de locomoció, el vaixell i després el tren van permetre a l'home conèixer el món i dominar-lo després.
En un curt espai de temps algú va inventar la roda poc abans que un altre inventor va descobrir la possibilitat de guiar un vehicle. Ambdós esdeveniments van tenir lloc, segurament, a Mesopotàmia, aquest zona entre dos grans rius de l'occident d'Àsia.
Possible origen miniatura|Locomotora a vapor en un tren de passatgers (Earl Bathurst)
Els carros van anar excavant solcs paral·lels en els carrers d'Ur. Els seus habitants es van adonar molt aviat que aquestes rodades, quan eren profundes, mantenien els vehicles sense sortir d'una senda i sense fer malbé les cases al costat de les quals passaven, en els estrets carrers de les ciutats que regaven el Tigris i l'Eufrates. Més endavant es van cobrir els carrers polsosos o enfangar amb lloses, deixant, deliberadament, els solcs necessaris perquè els carros seguissin un camí fix. Cal no oblidar que la carreta de quatre rodes era llavors una invenció recent, i que el seu eix posterior no era orientable.
El ferrocarril va ser producte de la Revolució Industrial sorgida a Anglaterra durant els segles i .
Bàsicament, un ferrocarril consta d'una locomotora a la qual se li afegeixen vagons per al transport humà i de càrrega.
Els ferrocarrils han estat subjectes dels avenços tecnològics. Un bon exemple és el tren bala del Japó.
El constructor de la primera locomotora que circulava sobre rails el 25 de juliol de 1814, que derivaria més tard en un tren, va ser George Stephenson.
El destí inicial de la locomotora va ser en les mines de carbó. En la primera demostració es va aconseguir arrossegar una càrrega de quaranta tones a una velocitat de sis quilòmetres per hora.
El 1823, el Parlament anglès va aprovar l'acta que assegurava a George Stephenson la titularitat d'un projecte, la finalitat del qual era unir els pobles de Stockton i Darlington mitjançant una via fèrria.
Redescobriment Al , en nombrosos països europeus van començar a descobrir els vestigis de l'Imperi Romà, i van aparèixer ciutats perfectament traçades amb les seves fortificacions, esplèndides cases de camp amb una espècie de calefacció central i aigua corrent, carreteres ben pavimentades i també camins de pedra habilitats per a la circulació de carretes amb càrregues pesants. Un d'aquests camins va ser trobat a les Illes Britàniques, precisament on s'elevaria després l'estació de ferrocarril d'Abbeydore, a la frontera d'Anglaterra amb Gal·les.
Aquella va ser l'època del vehicle guiat, però no del camí proveït de rails. La idea d'aquest devia sorgir quan en les vies de profundes rodades, es van col·locar, tot al llarg, troncs d'arbre partits per la meitat per evitar que les rodes de les carretes s'enfonsessin en el fang. Aquests van ser els primers rails. Sens dubte, aquest sistema es va estendre per les comarques on plovia molt i escassejava la pedra. L'essència mateixa del camí de rails és l'existència de vorells en el camí o a les rodes. Els camins de pedra tenien la vora de la rodada. Però, quan va aparèixer la roda de pestanya sobre rail pla? miniatura|Els trens fàcilment ens poden dur a llocs remots, aquí la línia de Bernina Express a Suïssa En la seva forma primitiva aquesta roda semblava un rodet i els troncs d'arbre a esquadra (avets o làrixs) clavats sobre altres troncs més curts formant angles rectes constituïen la via: rails muntats sobre travesses. Hi va haver fins i tot rudimentàries agulles. No se sap qui va instal·lar la primera via, però en el s'usaven ja en les mines d'or de Transsilvània, i alguns exemplars d'aquelles vies primitives i dels vehicles, que sobre elles circulaven, han sobreviscut al pas del temps.
Evidència de desenvolupament En diversos tractats del hi ha il·lustracions representant "aquells ferrocarrils" i rails de fusta. El més conegut és potser De Re Metallica, de Georgius Agrícola (Georg Bauer), publicat el 1556. El dibuix d'una d'aquestes vies en una mina d'Alsàcia, es troba també a la Cosmographica Universalis (1550) de Sebastían Münster. És probable que abans d'aquestes dates aquestes vies es fessin servir a les mines d'Europa de l'Est i del Tirol.
Així doncs, segons els nostres coneixements actuals, sembla que la idea de fer un camí especial per carruatges la van tenir a Mesopotàmia, i que l'ús de la roda de pestanya sobre rail es deu a un alemany desconegut. Les vagonetes s'anomenaven en alemany antic Hunte (gossos). Al hi va haver dos sistemes rivals: el de la roda de pestanya sobre carril ordinari (la forma actual) i el de les rodes ordinàries sobre rail amb vora o amb un solc. Aquest darrer, format per barres de ferro fos en forma de L i recolzades en pedres, donava una via dura, però útil, quan les càrregues no eren excessives. Durant tot el segle es van construir nombrosos ferrocarrils miners a tot Europa, sobretot a Gal·les i al nord-oest d'Anglaterra, on la mineria prosperava. En el llibre de Charles Edward Lee, "L'evolució dels ferrocarrils", que acaba en el moment en què gairebé totes les obres consagrades al tema comencen, es troben molts detalls d'aquella època.
Què té a veure tot això amb els trens? cal preguntar. És cert que un cavall que arrossega una vagoneta sobre uns carrils no és un tren, però sense els rails, l'animal no hagués pogut arrossegar més que un sol vehicle, i amb ells remolcava diverses vagonetes. El tren modern sorgeix en substituir la tracció animal per la màquina.
Exceptuant els models simples i clàssics en els segles i , podem considerar que no hi ha màquines. Anys més tard diem que l'enginyeria mecànica és més moderna que les obres públiques. Tanmateix, els aqüeductes romans, construïts sota l'emperador Claudi, ens semblen moderns.
Durant el , a Europa, sobretot al nord-oest d'Anglaterra, es van realitzar obres per a sostenir les arcaiques mines. Aquestes es trobaven generalment sota dels turons i les vies de vagonetes descendien fins al riu o canal més proper, on els vaixells recollien el carbó. Per pujar al turó, els cavalls tiraven de les vagonetes i al baixar les pendents pel seu propi pes, els animals anaven en el vehicle de cua. En Country Durham, Anglaterra, es conserva encara el que pot ser el primer viaducte ferroviari del món: el Causey Arch en Tanfield, construït el 1727. Aquelles mines van quedar exhaurides a finals del , però, com els aqüeductes romans, Tandfield Arch segueix en peu i ha estat catalogat com a monument històric, ja que és sens dubte un dels més impressionants objectes mòbils sobre la terra.
Desenvolupament El 1879 l'enginyer Werner von Siemens va pensar en el primer tren elèctric, el qual podia transportar fins a trenta passatgers a 6,5 kilòmetres per hora. En la dècada del 1890 van aparèixer i es van utilitzar els trens elèctrics en un ferrocarril subterrani.
El motor dièsel s'incorporà als trens a Europa i Estats Units d'Amèrica a la dècada del 1930. A la dècada posterior van substituir quasi la totalitat dels trens amb motor de vapor.
El tren com a conjunt Un tren en marxa pot analitzar-se com un conjunt d'elements que realitzen funcions diferents. La primera classificació és la següent: Elements materials que serveixen per al transport En un tren clàssic: locomotora i vagons En trens sense locomotora: vagons amb motors incorporats Equip humà a bord Maquinista, cap de tren/revisor/personal auxiliar Elements transportats Passatgers Transport d'animals vius Transport de mercaderies (perilloses o no perilloses) Descripció dels elements rodants Tant una locomotora, com un vagó amb motors o un vagó sense motors disposen d'una estructura, un volum útil (tancat o obert) i uns elements de rodadura. Entre les rodes i l'estructura hi ha d'haver un sistema de suspensió (amb dispositius elàstics i amortidors) Ballestes com a element elàstic de la suspensió Suspensió d'una locomotora.
Sistema motor i de transmissió En els trens de vapor la potència la proporcionaven els pistons que actuaven (generalment) directament sobre les rodes. Les locomotores dièsel necessiten una transmissió entre el motor i les rodes. Transmissió que pot ser hidrodinàmica o mecànica. A vegades s'usa un conjunt motor-generador elèctric-motors elèctrics.
Sistema de frenada i de bloqueig de les rodes Un tren ha de poguer reduir la seva velocitat, aturar-se o bloquejar les rodes. Aquesta és la funció del sistema de frens (manual mecànic, comanat per aire comprimit –abans s'usava el buit, a la península Ibèrica-, elèctric amb recuperació d'energia, elèctric sense recuperació d'energia,...etc
Vagons de passatgers En trajectes curts els passatgers han d'anar còmodes i segurs, preferiblement amb seients adequats. L'interior dels vagons ha de disposar de ventilació, calefacció o aire condicionat.
Vagons per a transport d'animals vius En cada cas hi ha d'haver solucions especials, que compleixin la normativa.
Vagons de mercaderies Les mercaderies perilloses o delicades exigeixen mesures especials. També hi ha diferència entre les càrregues empaquetades o a granel.
Història del tren a Catalunya miniatura|Rèplica de la locomotora "la Mataró".