L'une des composantes majeures du système ferroviaire est le moyen de traction dont l'une des sources d'énergie principale est l'électricité. Celle-ci s'appuie sur des technologies dont l'évolution n'a cessé de se manifester à tous les niveaux, de la distribution à son utilisation sur les véhicules de traction. La recherche du meilleur rendement énergétique et de l'économie de son utilisation en sont les critères essentiels. Ainsi la traction électrique voit ses domaines d'application se diversifier dans toutes les catégories de transport, de la grande vitesse aux transports lourds jusqu'aux dessertes urbaines.
L'évolution des dispositifs de stockage de l'énergie permet de concevoir et d'exploiter des motorisations hybrides, faisant intervenir plusieurs sources d'énergie. Cet article définit les concepts «bimode» et «hybride» appliqués à la traction ferroviaire, et donne un aperçu technologique des dispositifs de stockage de l'énergie disponibles: batterie, supercondensateur, volant d'inertie. Il décrit certains matériels roulants bimodes et hybrides tels que tramways, locomotives de forte puissance, locomotives de manoeuvre et automoteurs destinés aux services régionaux.
Dès l'apparition de l'énergie électrique apte à mouvoir les trains, le problème de leur alimentation s'est posé. Il est une des conditions de la performance du transport ferroviaire. Les puissances demandées, toujours plus importantes, ont engendré une permanente évolution de la technologie des lignes de contact, comme de celle des appareils de prise de courant. La distinction entre grande ligne et transport urbain existe toujours, résultant des contraintes de gabarit nettement différentes. Le présent article en décrit les composantes et leurs caractéristiques. L'infrastructure ferroviaire est un fort enjeu économique et environnemental, il convient donc d'en donner les principaux paramètres en termes de maintenance.
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