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Le patrimoine ferroviaire désigne l'ensemble du patrimoine culturel des chemins de fer (matériel, outils, savoirs et culture) dont la sauvegarde et la mise en valeur rendent hommage et facilitent la compréhension de l'évolution du monde des trains. Cela passe par la création de musées assurant la conservation et la restauration de matériel ferroviaire, l'organisation de trains touristiques, la création d'un chemin de fer touristique ou des recherches. Plus modestement, il peut aussi s'agir de la collecte d'archives écrites ou orales. Ces actions peuvent être le fait d'organisations institutionnelles, d'entreprises ou d'associations souvent constituées d'amateurs des chemins de fer. Le patrimoine ferroviaire est une spécialisation du patrimoine industriel, dont la révélation découle souvent de pratiques d'archéologie ferroviaire.