蒸汽火車發明與推展後，配合各國正如火如荼推展的工業革命，使城市日漸興起，因為火車使居住在城市中心以外的人們，也可以每日通勤到城市工作，因此城市範圍擴大。但人口的聚集使得都市擁擠不堪，道路與火車交會的平交道阻礙交通流動，造成阻塞。為了改善交通，1863年首先在英國倫敦解決了這個問題，就是將鐵路移往地底下，興建了世界第一條「地下鐵」，從帕丁頓直達法林頓街，全長6.4公里。當時地下鐵還是使用會冒煙的蒸汽火車，所以地鐵中煙霧瀰漫，看不見車站，鐵路公司必須僱人大聲報告站名，不然乘客看不清是哪一站，會忘了下車。空氣十分污濁，地鐵隧道內壁都是黑顏色，對乘客身心也會有害。當時曾用一種專門設備把黑煙移進水罐裏，更重要的是到了1890年改用無黑煙的電氣化火車，終於解決了黑煙的問題。地下鐵對紓解交通阻塞有很大的助益，所以倫敦的地鐵路線逐漸擴充延長，現在全長有400公里了，最深處達於地下67.3公尺。幾分鐘就有一班車，十分方便，對交通的輸運貢獻極大。不過倫敦地下鐵的貢獻，在倫敦人民心目中最津津樂道的是第二次世界大戰時，德國納粹希特勒每天用數百架空軍不分日夜空襲倫敦，地下鐵被當成防空壕，不僅十數萬人民獲得庇祐居住其中，甚至在其內上幼稚園、設立軍需用品工廠生產戰爭物資，使英國度過戰爭難關，也獲得了戰爭的勝利。因為地鐵的優點，十九世紀中葉以後，世界許多國家都進行了地下鐵工程，如巴黎地下鐵於1900年開始營運，美國第一條地下鐵在1897年於波士頓建成，但1904年於紐約開通的地下鐵最具重要性，因為它的車站就有475個，可以想見每日往來的乘客數量之多。1935年蘇俄共產黨頭目史達林驅使人民修建了世界上最富麗堂皇的地下鐵路網，其內有大壁畫、雕像與藝術大吊燈，到今日成為莫斯科觀光的一大特色。台北縣市於民國73年起開始將部分都會區的鐵路地下化，目前松山到板橋已在地下行駛，並與大眾捷運系統相互溝通，帶給台北市區許多交通的便利。當蒸汽被運用的時候，電力作為動力來源的潛力也被人看好，所以電力火車將出現。首先是1800年義大利人伏特發明了蓄電池，1821年英國人法拉第設計出第一台發電機， 1835年達文波特首先製作了第一輛電力火車展示。1842年電力火車在蘇格蘭愛丁堡與格拉斯哥間往返，不過時速只有6.4公里，效能不佳。直到1879年，終於由德國發明家沃納?馮?西門子(Siemens Werner von)在柏林貿易博覽會上首次展示實用的電力火車，他在一條300公尺長的橢圓軌道上以每小時12公里行駛，司機跨坐在車頭上拉著乘坐18人的三節車廂，被人們稱為「不冒煙的車頭」，廣受喜愛。不久，1881年柏林郊外鋪設了電車鐵軌，電車車頭開始載運乘客。1890年倫敦地下鐵採用電力車頭來改善冒黑煙問題。1895年美國巴爾的摩到俄亥俄之間也開始使用電力火車，後來舊金山、香港、東京、上海、天津等地也有電車行駛，因為不產生黑煙和廢氣，對人口稠密的城市的交通運輸頗為便利。中華民國台灣在民國六十八年十大建設時對西部縱貫鐵路進行電氣化工程，所以「電聯車」、「莒光號」、「自強號」等都是電力火車。火車的第三種動力來源是柴油機，柴油引擎採用「壓縮點火」使汽缸內柴油爆發燃燒。柴油引擎由法裔德國人魯道夫狄塞爾(Diesel Rudolph)於1893年發明，經過無數次實驗失敗，有一次爆炸差一點喪命，但到1897年終於製造出較可靠的引擎。1912年在英國試驗運用，次年在瑞典正式使用，1923年美國採用，英國則到1931年才正式運用。到了1960年代，蒸汽火車多數已走入歷史，讓人們懷舊憑弔，正式在鐵軌上往來奔馳的多是柴油火車和電力火車。柴油火車在電力不足或電纜設備不足的國家是最主要的火車形式，因為柴油火車長距離行駛不需加燃料，行駛時較蒸汽火車節省許多燃料，保養也較節約，行駛時清潔且平穩，所以柴油火車在各國受到大量運用。台灣在民國44年後也採用柴油火車，到今日在沒有電氣化的北迴鐵路和東部鐵路還是使用這種火車。火車日漸普及後，許多旅客乘客火車進行長途旅遊，長途火車有很多不同路線，其中以「東方快車號」最豪華，它於1883年6月開始營運，從巴黎開往羅馬尼亞布加勒斯特，1889年延伸至土耳其伊斯坦堡。1919年它路經義大利，再到土耳其。因旅費昂貴，多為富豪貴婦搭乘，在火車上生活依然奢侈享受，還發生浪漫愛情故事，但是也難免沒有爭端意外發生，曾有英國懸疑偵探小說家克莉斯蒂用「東方快車號」為場景寫出謀殺案故事，一時膾炙人口。可惜，東方快車已於1977年5月結束營運。不過，歐洲、中國大陸、非洲南部、澳洲、西伯利亞、美洲長程鐵路都還保存，台灣也設計了環島火車旅遊，所以未來還是可以進行火車遊，盡覽大地風光，看遍文化面貌，並非夢想，值得嚐試。所有交通工具的發明與發展，目的就是要更快速、舒適和安全，當然自十八世紀末工業革命以來最重要的交通工具「火車」更要經得起考驗，從早期火車時速一、二十公里，到柴油火車或電氣化火車的時速160公里，但人類不斷求新求進，科學家就不斷突破，使火車走向現代化新紀元。首先，地狹人稠、競爭激烈的日本於1964年發展出「新幹線」的「子彈列車」，是世界第一條電氣化鐵路，當時「子彈列車」時速可達210公里，創新了世界紀錄。今日新幹線系統不斷向各方向延伸，總路線長度已有數千公里。預計民國94年底完工通車的台灣高速鐵路系統就由日本進行技術協助，期望能夠提升台灣鐵路交通的進步與舒適。人類不斷求進步，「子彈列車」快，但是到了1981年，法國創造出TGV(法語:高速火車) ，使用一種新型的電力火車，穿行於巴黎和里昂之間，1988年時，火車的日常速度每小時已經可達320公里，1990年4月最高時速曾達於515.3公里，打破世界紀錄。TGV巴黎控制中心和每一列火車司機保持密切聯繫，任何臨時意外會引發的故障或危機，控制中心均能掌握，告知列車司機並去除危機，保持列車通暢無阻與安全無虞。另外，德國的高速火車稱為ICE(德語:市際快車) ，流線型的車頭設計使它能快速行駛，12節車廂最多可載500人，而最高時速達到345公里。在火車的不斷進化中，距離已不是問題，舒適與安全才是最需要考量的事，不過，高速鐵路造價非常昂貴，軌道設計精細，只能有平直的坡度與軌道，興建並不是不受限制的，所以，目前只有先進國家進行相關的建設。歐洲的高速火車通行中，以英法間英吉利海峽海底隧道最著名，實現了自拿破崙以來的理想，1992年開始，高速列車載著乘客從倫敦中心到巴黎中心只要3個多小時，證實了人類科技突破的偉大。除了高速火車的進步外，地下鐵興建費用龐大，且受到地理環境與都市人文環境限制，不是任何地方都能興建的，且興建過程中影響都市擁擠的人民生活甚大，所以在都會區的快速火車不少往上發展，形成有軌道的高架捷運系統。最早的單軌火車早在1901年於德國伍伯特就設立了，迄今依然還在使用中。美國於1956年在德州休士頓營運，日本在1964年舉行奧運時也興建一條單軌鐵路。目前，許多國家均設立此種交通工具，台北市的捷運系統已通行數年，帶來了交通便利與商業繁榮，目前還在許多路線正在努力興建中。而高雄都會區的捷運系統也在興建中，未來的進步與繁榮指日可待。火車在軌道上行駛，因為有摩擦力之故，會減緩速度，也會有噪音出現，所以科學家又有新的突破，磁浮列車(maglev)的發明就是代表。磁浮列車是利用強力磁鐵，因為車廂與車軌靠著彼此相互的排斥作用，讓車廂懸浮在軌道上。其推力由軌道內延伸的直線電動機產生，因此列車行駛平順且低摩擦，使其行進速度快速且沒有廢氣或噪音污染，符合環保觀念，被稱為「綠色交通工具」。1987年，日本磁浮列車在搭載乘客的情況下最高時速達400公里。1996年日本山梨線開通，全程40公里，時速可達500公里以上。目前德、法、韓、俄各國都在努力研發中。中國上海市浦東國際機場到市區於2003年由德國協助建造了一段長33公里的「上海磁浮列車線」，時速最高可達430公里，平均用234公里的速度，約8分鐘可抵達，工資耗費約100億人民幣，但使中國的交通史發展有了最新科技的突破。不過，雖然磁浮列車好處多多，但也有缺點，如運輸能力較小、與普通鐵路不相容、造價太高等，使磁浮列車票價可能比飛機票價都高，又不能結合過去的火車形成交通網路，所以尚有待改進與考量其實用性。火車發明至今已有170餘年了，十九世紀時曾是人類最重要的交通工具，雖今日汽車一般較為普遍，但火車的特色與地位依然不可取代，期待人類更加努力，未來創造出更有效能、更舒適、更環保的火車。