Mode d'action permettant d’entraîner tout matériel roulant (train de marchandises ou train de voyageurs) sur un réseau de voies ferrées. On distingue trois types différents de traction ferroviaire permettant de faire rouler tous types de véhicules ferroviaires attelés entre eux.
Dans la traction vapeur, la source d’énergie est une machine à vapeur installée dans la locomotive du train. Ce mode, le plus ancien, est encore utilisé de nos jours dans certains pays. La traction Diesel lui a succédé, le train devient un autorail uniquement propulsé par moteur thermique embarqué. L’autorail est aménagé pour le transport de passagers et possède une cabine de conduite à chaque extrémité du train. Le moteur Diesel peut également être couplé à un moteur électrique, c’est ce dernier qui entraîne alors les roues de la motrice. Dans la traction électrique, l’électricité est apportée par le biais de caténaire du réseau ou d’un troisième rail, on parle d’automotrice, voire d’élément automoteur électrique.
Le système ferroviaire est vieux de plus de deux siècles et a subi en termes de modes de traction d’importantes évolutions technologiques. La traction électrique ferroviaire, dont un des aspects est de couvrir et la très grande vitesse et les trafics urbains, possède une dynamique qui lui est spécifique [D5501]. L’augmentation des puissances des engins moteurs, ainsi que l’augmentation du trafic, ont nécessité l’évolution de la puissance unitaire des groupes de traction. En 2017, en France, près de 60 % des lignes du réseau ferré national sont électrifiés, soit plus de 16 000 km (essentiellement sous tension monophasée 25 kV-50 Hz, système appliqué de nos jours pour la plupart des électrifications en France et dans le monde) assurant plus de 90 % du trafic ferroviaire national.
La circulation des trains relève de l’exploitation du système ferroviaire. La sécurité et la satisfaction du client sont notamment assurées par l’application de règles et de procédures. Les systèmes de sécurité évoluent en permanence [D5540]. Les technologies de la mécanique, de l’électromécanique, de l’électrotechnique puis de l’électronique, et de nos jours, l’informatique, sont à la base de l’ensemble des fonctions de sécurité de l’exploitation du réseau ferroviaire [D5503]. Citons le système de signalisation ERTMS, un référentiel défini au niveau européen qui impose notamment une signalisation de cabine et un contrôle de la vitesse dite de sécurité [D5545], ou encore la maîtrise du frottement au contact roue-rail qui associe capteurs, microprocesseurs et calculateurs de bord reliés entre eux au moyen de réseaux informatique locaux [D5535].
