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Il tram-treno è un sistema di trasporto pubblico effettuato con veicoli tranviari i quali percorrono anche i percorsi ferroviari locali (grazie ad accorgimenti tecnologici) per ottenere maggiore flessibilità e convenienza adattando la velocità al tipo di percorso. Differiscono da essi i treno-tram che sono invece sistemi di trasporto pubblico effettuato con veicoli ferroviari i quali percorrono anche i percorsi tranviari cittadini (grazie ad accorgimenti tecnologici).[1]
Sono sistemi tram-treno impropri quei sistemi che utilizzano la tratta ferroviaria in modo esclusivo (cioè circolano solo i veicoli della rete tram-treno) o in modalità time-sharing (a determinate ore circolano veicoli ferroviari in altre veicoli tranviari).[1]
Il vantaggio rispetto ai sistemi che prevedono la separazione tra tram e treno consiste nel fatto che i passeggeri che provengono dal di fuori di una città non devono effettuare il trasbordo da treno a tram o viceversa. Alcuni passeggeri tuttavia non gradiscono la sostituzione di treni regolari con tram-treno, che non hanno ovviamente a bordo alcuni comfort come ad esempio le toilettes[senza fonte].
La prima esperienza europea moderna, il modello Karlsruhe, reinserì il concetto in Germania, e da allora è stato adottato anche a Kassel (RegioTram) e Saarbrücken (Saarbahn), in Germania, e sul RijnGouweLijn nei Paesi Bassi.
Gran parte dei tram-treno sono a scartamento standard, che facilita la condivisione dei binari con i treni, che presentano lo stesso scartamento; fa eccezione il sistema di Nordhausen, in cui sia i tram che i treni sono a scartamento ridotto. In alcuni casi, come in quello citato di Zwickau, si può ricorrere all'uso del doppio scartamento.