孙中山十分重视铁路的修建。早在1894年，他在《上李鸿章书》 中直言“地球各邦今视铁路为命脉矣”，希望中国能够大规模修建铁路。在孙中山的《实业计划》中，修建铁路及其重要的一部分。他说“交通为实业之母，铁道又为交通之母”。1912年4月，他践行誓言辞职引退，开始着手铁路事业。他担任全国铁路督办，组建中国铁路总公司，全权筹办全国铁路。他设想在中国建设16万公里的铁路。由于国内军阀混战，因此孙中山没有能力建设一寸铁路。但是孙中山的设想依然启发着后人。
按照孙中山的设想，要建设五大铁路系统，分别是中央铁路系统、东南铁路系统、东北铁路系统、西北铁路系统、高原铁路系统。另外还要建立火车制造厂，以满足列车需求。
中央铁路系统主要位于长江以北地区，“为中国铁路系统中最重要者”。该系统的主要以东方大港为核心，连接中国北方大城市。主要的线路有东方大港—塔城（伊犁）线、东方大港—库伦线、东方大港—乌里雅苏台线、南京—洛阳线、南京—汉口线、西安—大同线、西安—宁夏线、西安—汉口线、西安—重庆线、兰州—重庆线、安西—于阗线、婼羌—库尔勒线、北方大港—哈密线、北方大港—西安线、北方大港—汉口线、黄河港—汉口线、芝罘—汉口线、海州—济南线、海州—汉口线、海州—南京线、新洋港—南京线、吕四港—南京线、海岸线、霍山—嘉兴线。
孙中山在张家口考察铁路建设
东南铁路系统位于东南地区，涉及浙江、江苏、福建、江西、江苏、安徽、湖北、广东、湖北等地。孙中山认为该地区人口密集，煤铁丰富，修建铁路必然会带来巨大的经济价值。孙中山规划的东南铁路线路有东方大港重庆线、东方大港广州线、福州镇江线、福州武昌线、福州桂林线、温州辰州线、厦门建昌线、厦门广州线、汕头常德线、南京韶州线、南京嘉应线、东方南方两大港间海岸线、建昌沅州线等。
孙中山铁路设想南方部分
西南铁路系统主要是以南方大港（广州）为核心，修建通往广州的铁路线路。主要有广州到达重庆、成都、大理、南宁、钦州、海南等地的线路。西南铁路系统包含7条铁路，分别是：广州—湖南—重庆线；广州—湖南—贵州—重庆线；广州—桂林—泸州—成都线；广州—梧州—叙永—成都线；广州—大理—腾冲线；广州—思茅线：广州—钦州线。可以看出，孙中山的西南铁路系统重点连接的是广州和成渝。
西南铁路系统地图
东北铁路系统主要分布在满洲、蒙古和河北的一部分地区。该地区三面北大山包围，只有南面临海。而内部则是广阔的平原，水资源和矿产资源丰富，盛产大豆等作物，如果大规模修建铁路，这里会成为中国经济最发达的地区之一。东北铁路系统以松花江和嫩江汇合处为中心，孙中山称为“东镇”，也就是现在的松原。东镇有到达葫芦岛、北方大港（京唐港）、多伦、克鲁伦、漠河、科尔芬、饶河、延吉线、长白等地的线路。东北铁路系统的第二个铁路中心是葫芦岛，这里是蒙古出海最方面的地区之一，主要有到北京、克鲁伦、呼伦、安东（丹东）等铁路线路。其他线路有漠河绥远线、呼玛室韦线、乌苏里图们鸭绿沿海线、临江多伦线、节克多博依兰线、依兰吉林线、吉林多伦线。
松原为中心的铁路
西北铁路系统主要是将西北地区和北方大港联系起来，包括北方大港到达外蒙古的乌兰巴托、恰克图、乌里雅苏台等地，另外还有一条铁路连接西伯利亚和北方大港。在新疆方面，北方大港有经过呼和浩特到达乌鲁木齐、伊犁和喀什等地的铁路。为了进一步开发蒙古、新疆和甘肃，孙中山又设想了扩张西北铁路系统。在西北地区增加了大量的线路。然而这些线路大多数都经过地广人稀的地方，应该是很难发挥重要的经济价值的。孙中山想让蒙古成为向阿根廷那样的大牧场基地，为中国提供优质的肉类。
孙中山铁路计划最后一部分是高原铁路系统，主要分布在青藏高原地区和西南地区，其主要目的在于开发青藏高原的矿产资源，以及推动了青藏高原大牧场放牧业的发展。高原铁路系统的中心在拉萨，主要有通往兰州、成都、大理、郎宗、亚东、来吉雅令、诺和、于田等线路。此外，还有环绕青藏高原的线路，如兰州婼羌线、成都宗札萨克线、宁远车城线、成都门公线、成都沅江线、叙府大理线、叙府孟定线、于阗噶尔渡线等。
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