(do francês antigo , do latim , "puxar") é uma série de veículos conectados que circulam ao longo de uma ferrovia e transportam pessoas ou mercadorias. Os trens são normalmente puxados ou empurrados por locomotivas, embora alguns sejam autopropelidos, como unidades múltiplas ou vagões. Os passageiros e as cargas são transportados em vagões ferroviários. Os trens são projetados para uma determinada bitola ou distância entre os trilhos. A maioria dos trens opera em trilhos de aço com rodas de aço, cujo baixo atrito os torna mais eficientes do que outras formas de transporte.
Os trens têm suas raízes nos vagões que usavam trilhos e eram movidos por cavalos ou puxados por cabos. Após a invenção da locomotiva a vapor no Reino Unido em 1802, os comboios espalharam-se rapidamente por todo o mundo, permitindo que mercadorias e passageiros se deslocassem por terra de forma mais rápida e barata do que nunca. O metrô e os bondes foram construídos pela primeira vez no final de 1800 para transportar um grande número de pessoas dentro e ao redor das cidades. A partir da década de 1920 e acelerando após a Segunda Guerra Mundial, as locomotivas a diesel e elétricas substituíram o vapor como meio de força motriz. Após o desenvolvimento de carros, caminhões e extensas redes de rodovias que ofereciam maior mobilidade, bem como aviões mais rápidos, os trens diminuíram em importância e participação de mercado e muitas linhas ferroviárias foram abandonadas. A disseminação dos ônibus também levou ao fechamento de muitos sistemas de metrô e de bonde durante esse período.
Desde a década de 1970, governos, ambientalistas e defensores dos trens têm promovido o aumento da sua utilização devido à sua maior eficiência de combustível e menores emissões de gases do efeito estufa em comparação com outros modos de transporte terrestre. A ferrovia de alta velocidade, construída pela primeira vez na década de 1960, provou ser competitiva com carros e aviões em distâncias curtas e médias. O transporte ferroviário suburbano cresceu em importância desde a década de 1970 como uma alternativa às rodovias congestionadas e um meio de promover o desenvolvimento, assim como o veículo leve sobre trilhos no século XXI. Os trens de carga continuam a ser importantes para o transporte de mercadorias a granel, como carvão e cereais, além de serem um meio de reduzir o congestionamento do tráfego rodoviário causado por caminhões de carga.
Embora os trens convencionais operem em ferrovias relativamente planas com dois trilhos, existem vários trens especializados que são significativamente diferentes em seu modo de operação. Os monotrilhos operam em um único trilho, enquanto os funiculares e os trilhos de cremalheira são projetados exclusivamente para atravessar encostas íngremes. Trens experimentais, como maglevs de alta velocidade, que usam levitação magnética para flutuar acima de uma ferrovia, estão em desenvolvimento na década de 2020 e oferecem velocidades mais altas até mesmo do que os trens convencionais mais rápidos. Os trens que utilizam combustíveis alternativos, como o gás natural e o hidrogênio, são outro desenvolvimento do século XXI.
História
Primórdios miniaturadaimagem| Trem inaugural especial de Stockton e Darlington, 1825: seis vagões de carvão, carruagem dos diretores e depois pessoas em vagões Os trens são uma evolução dos vagões com rodas que circulam em vagões de pedra, os primeiros dos quais foram construídos pela Babilônia por volta de 2.200 aC. A partir de 1500, foram introduzidos vagões para transportar material das minas; a partir da década de 1790, foram introduzidos trilhos de ferro mais resistentes. Após os primeiros desenvolvimentos na segunda metade de 1700, em 1804, uma locomotiva a vapor construída pelo inventor britânico Richard Trevithick alimentou o primeiro trem a vapor. Fora das minas de carvão, onde o combustível estava prontamente disponível, as locomotivas a vapor permaneceram inexploradas até a inauguração da Ferrovia Stockton e Darlington em 1825. O engenheiro britânico George Stephenson operou uma locomotiva a vapor chamada Locomotion No. 1 nesta longa linha de 40 quilômetros, transportando mais de 400 passageiros a até 13 quilômetros por hora. O sucesso desta locomotiva e do foguete de Stephenson em 1829 convenceram muitos do valor das locomotivas a vapor e, em uma década, a bolha do mercado de ações conhecida como "Railway Mania" começou em todo o Reino Unido.
As notícias do sucesso das locomotivas a vapor chegaram rapidamente aos Estados Unidos, onde a primeira ferrovia a vapor foi inaugurada em 1829. Os pioneiros das ferrovias americanas logo começaram a fabricar suas próprias locomotivas, projetadas para lidar com as curvas mais acentuadas e os trilhos mais acidentados típicos das ferrovias do país. miniaturadaimagem| As locomotivas Union Pacific Big Boy representavam o auge da tecnologia e potência das locomotivas a vapor. As outras nações da Europa também perceberam o desenvolvimento das ferrovias britânicas e a maioria dos países do continente construíram e abriram suas primeiras ferrovias nas décadas de 1830 e 1840, após a primeira viagem de um trem a vapor na França no final de 1829. Na década de 1850, os trens continuaram a se expandir por toda a Europa, com muitos influenciados ou adquiridos por projetos de locomotivas americanas. Outros países europeus prosseguiram os seus próprios desígnios. Em todo o mundo, as locomotivas a vapor tornaram-se maiores e mais potentes ao longo do resto do século, à medida que a tecnologia avançava.
Os trens entraram em serviço pela primeira vez na América do Sul, África e Ásia através da construção pelas potências imperiais, que a partir da década de 1840 construíram ferrovias para solidificar o controle de suas colônias e transportar cargas para exportação. No Japão, que nunca foi colonizado, as ferrovias chegaram pela primeira vez no início da década de 1870. Em 1900, as ferrovias operavam em todos os continentes, exceto na desabitada Antártica.
Novas tecnologias direita|miniaturadaimagem| Trem elétrico em Djursholmsbanan, em Estocolmo, na década de 1890. Mesmo com a melhoria da tecnologia das locomotivas a vapor, os inventores na Alemanha começaram a trabalhar em métodos alternativos para alimentar os trens. Werner von Siemens construiu o primeiro trem movido a eletricidade em 1879 e foi pioneiro nos bondes elétricos. Outro inventor alemão, Rudolf Diesel, construiu o primeiro motor diesel na década de 1890, embora o potencial de sua invenção para trens de força só tenha sido percebido décadas depois. Entre 1897 e 1903, testes de locomotivas elétricas experimentais na Ferrovia Militar Real da Prússia, na Alemanha, demonstraram que eram viáveis, estabelecendo recordes de velocidade superiores a 160 quilômetros por hora. miniaturadaimagem| O EMD FT preparou o terreno para que as locomotivas a diesel substituíssem o vapor. Os primeiros vagões autopropelidos movidos a gás entraram em serviço nas ferrovias na primeira década do século XX. As experiências com motores a diesel e gás continuaram a se desenvolver. Essas locomotivas a diesel bem-sucedidas mostraram que a energia diesel era superior à do vapor, devido aos custos mais baixos, facilidade de manutenção e maior confiabilidade. Entretanto, a Itália desenvolveu uma extensa rede de trens elétricos durante as primeiras décadas do século XX, impulsionada pela falta de reservas significativas de carvão naquele país.
Dieselização e aumento da concorrência A Segunda Guerra Mundial trouxe grande destruição às ferrovias existentes na Europa, Ásia e África. Após o fim da guerra em 1945, as nações que sofreram grandes danos às suas redes ferroviárias aproveitaram a oportunidade oferecida pelos fundos do Plano Marshall (ou pela assistência económica da União Soviética e do Comecon, para as nações atrás da Cortina de Ferro) e pelos avanços tecnológicos para converter os seus trens a diesel ou energia elétrica. França, Rússia, Suíça e Japão foram líderes na adoção generalizada de ferrovias eletrificadas, enquanto outras nações se concentraram principalmente na dieselização. Em 1980, a maioria das locomotivas a vapor do mundo tinha sido aposentada, embora continuassem a ser usadas em partes da África e da Ásia, juntamente com alguns redutos na Europa e na América do Sul. A China foi o último país a dieselizar totalmente, devido às suas abundantes reservas de carvão; locomotivas a vapor foram usadas para transportar trens da linha principal até 2005 na Mongólia Interior.
Os trens começaram a enfrentar forte concorrência de automóveis e caminhões de carga na década de 1930, que se intensificou bastante após a Segunda Guerra Mundial, quando o transporte aéreo também se tornou um concorrente significativo dos trens de passageiros. Grandes volumes de tráfego foram transferidos para estas novas formas de transporte, resultando num declínio generalizado do serviço ferroviário, tanto de carga como de passageiros. Um novo desenvolvimento na década de 1960 foi o trem de alta velocidade, que funciona com direitos de passagem dedicados e viaja a velocidades de mais de 240 quilômetros por hora. O primeiro serviço ferroviário de alta velocidade foi o japonês Shinkansen, que entrou em serviço em 1964. Nas décadas seguintes, foram desenvolvidas redes ferroviárias de alta velocidade em grande parte da Europa e da Ásia Oriental, proporcionando serviços rápidos e fiáveis, competitivos com automóveis e aviões. O primeiro trem de alta velocidade nas Américas foi o Acela da Amtrak nos Estados Unidos, que entrou em serviço em 2000.
Atualidade miniaturadaimagem| A China opera uma extensa rede ferroviária de alta velocidade. No final do século XX, a crescente consciencialização sobre os benefícios dos comboios para o transporte levou a um renascimento da sua utilização e importância. Os trens de carga são significativamente mais eficientes do que os caminhões, ao mesmo tempo que emitem muito menos emissões de gases do efeito estufa (GEE) por tonelada-quilômetro; os trens de passageiros também são muito mais eficientes energeticamente do que outros modos de transporte. De acordo com a Agência Internacional de Energia, “em média, o transporte ferroviário requer 12 vezes menos energia e emite 7 a 11 vezes menos GEEs por passageiro-km percorrido do que veículos particulares e aviões, tornando-o o modo mais eficiente de transporte motorizado de passageiros. Exceto pelo transporte marítimo, o transporte ferroviário de mercadorias é a forma de transporte de mercadorias mais eficiente em termos energéticos e menos intensiva em carbono." Como tal, o transporte ferroviário é considerado uma parte importante para alcançar a energia sustentável. Os trens de carga intermodais, que transportam contêineres, têm gerado, desde a década de 1970, negócios significativos para as ferrovias e conquistado participação de mercado dos caminhões. O aumento do uso de trens urbanos também foi promovido como meio de combater o congestionamento do tráfego de automóveis nas rodovias em áreas urbanas.
Operação
Agendamento e despacho Para evitar colisões ou outros acidentes, os trens são frequentemente programados, e quase sempre estão sob o controle dos despachantes dos trens. Historicamente, os trens operavam com base em horários; a maioria dos trens (incluindo quase todos os trens de passageiros) continua a operar com base em horários fixos, embora os trens de carga possam circular conforme a necessidade ou quando houver vagões de carga suficientes disponíveis para justificar a operação de um trem.
Manutenção miniaturadaimagem| Vários veículos de manutenção trabalhando na Metro-North Railroad