Demiryolu Sistemleri, alanın topografyasına uygun olarak yer yüzeyinin üstünde ve altında yapılabilir. Ayrıca, yer yüzeyinin altındaki demiryolları, yer seviyesinin hemen altına veya daha derinlere inşa edilebilir.
Dört demiryolu sistemi vardır:
1. Yüzey demiryolları
2. Yükseltilmiş demiryolları
3. Yeraltı demiryolları
4. Tüp demiryolları.
1. Yüzey Demiryolu:
Bu sistemde demiryolları yer üzerinden sağlanmaktadır. Yüzey Demiryolu Sistemi, dünya çapında en yaygın kullanılan ve en iyi raylardır. Yerüstü demiryollarında, demiryolu ve karayolu trafiğinin güvenli ve verimli bir şekilde geçilebilmesi için hemzemin geçitler, köprü üstü, köprü altı vb. çeşitli yapılar yapılmaktadır.
2. Yükseltilmiş Demiryolu:
Bu sistemde demiryolları yüzeyden daha yüksek veya yükseltilmiş kısımda sağlanır. Ayaklar, kolonlar vb. üzerinde desteklenen sürekli bir viyadük inşa edilir ve ray, çelik tabliye bu viyadüğün üzerinde taşınır. Bu sistem çok maliyetlidir çünkü istasyonlar, bekleme odaları, ofisler merdiven, yürüyen merdiven vb. gerektiren yapılardır. Bu tür demiryolları, yeraltı demiryollarının inşa edilemediği yoğun sıkışık kentsel alanlarda yapılamamaktadır.
3. Yeraltı Demiryolu:
Bu sistemde demiryolu yer seviyesinin hemen altında sağlanır. Tüneller, rayların içlerinden geçmesi için yapılır ve karayolu trafiğini, demiryolu trafiğinin üzerine taşımak için her yol geçişinde bir üst viyadük veya köprü gereklidir. Tünellerdeki havalandırma sorunu nedeniyle, yeraltı demiryolları için tek güç kaynağı elektriktir.
Bu sistem, yollardaki trafik yoğunluğunun yoğun olduğu, trafiğin yoğun olduğu bölgelerde uygulanmaktadır.
Avantajlar:
a) Hızlı ve engelsiz ulaşım sağlar.
b) Trafik sıkışıklığının azaltılmasına yardımcı olur.
c) Savaşta hava saldırısı sırasında güvenliği sağlar.
4. Tüp Demiryolu:
Yeraltında yaklaşık 18 m veya daha fazla (52 m’ye kadar) derinlikte sağlanan demiryoluna tüp demiryolu denir.
Bu demiryolları sistemi, yeraltı tünellerinin rayı taşıyan bölümü olarak adlandırılır, bir tüp gibi daireseldir. Tüp demiryolu sağlamanın temel amacı, hatların su ve gaz boruları, kanalizasyon sistemleri ve yağ veya drenaj boruları vb. ile karışmasını önlemektir.
Tüp demiryollarının bazı önemli özellikleri aşağıda verilmiştir:
1. Tren istasyonları silindir şeklinde olmalıdır.
2. Tüp demiryollarına ulaşmak için yürüyen merdivenler veya asansör yapılacaktır.
3. Duman ve havalandırma problemlerini önlemek için elektrikli mekanik çekiş kullanılmalıdır.
4. Otomatik sinyalizasyon sistemi kullanılacaktır.
5. Trenin öyle bir mekanizması vardır ki, tüm kapılar kapanmadan ve sinyal durma konumunda olana kadar çalışamaz.