مزاياي سيستم ريلي از ديرباز در اروپا معلوم بوده و بهمين جهت سيستم‌هاي گسترده ريلي در کشورهاي مختلف آن قاره بوجود آمده است. بعلت برتري اقتصادي، محيط زيستي و ترافيک که سيستم‌هاي ريلي در مقايسه با حمل و نقل جادهاي و هوايي دارند در سال‌هاي اخير توجه به سيستم‌هاي ريلي ميان شهري و برون شهري نيز در ايران زياد شده است. همچنين با توجه به نقش اين سيستم بعنوان يک سامانه شريان حياتي و لزوم قابل استفاده بودن آن پس از يک فاجعه طبيعي مثل زلزله، لازم است که رفتار آن در زلزله بخوبي بررسي شود و تنها مثل گذشته به طراحي آن براي بار قطار بسنده نشود. از آنجايي‌که ساختمان‌هاي ايستگاه با ضريب اهميت بيشتري، نسبت به سازههاي معمولي، طراحي مي‌شوند، يکي از هدف‌هاي تحقيق حاضر بررسي راه‌آهن در مقابل زلزله است.
با توجه به اين‌که راه‌آهن در طول قابل توجهي گسترده شده است و بعلت نوع تغييرمکان خط و حرکت قطار، لازم است طول نسبتاً زيادي از خط مدل شود، مدل‌سازي کامل جزييات با برنامههاي رايانهاي موجود مشکل و شايد غيرممکن باشد. به اين دليل بخش اول اين تحقيق مربوط است به توسعه يک المان ماکرو و تعيين ماتريس‌هاي مربوط به آن. اين المان با درنظر‌گرفتن رفتار غير‌خطي خط توسعه يافته است تا با آن بتوان پايداري خط و واژگوني ريل را نيز بررسي کرد. برنامه رايانهاي با اين المان در محيط Matlab نوشته شده و براي بررسيخط‌آهن و اندرکنش آن با قطار بکار رفته است.
يک بخش مهم اين تحقيق مربوط به تهيه منحنيهاي شکنندگي براي بررسي راه آهن در زلزله، با و بدون حضور قطار است. پارامتر معمول زلزله براي توسعه منحنيهاي شکنندگي تجربي خط آهن حداکثر تغييرمکان زمين است. براي توسعه منحنيهاي شکنندگي که بصورت عددي در اين تحقيق بدست آمده، علاوه بر حداکثر تغييرمکان، از حداکثر سرعت و شتاب زمين نيز استفاده شده است. حداکثر شتاب، که معمول‌ترين پارامتر اندازه‌گيري حرکت زمين است، براي منحنيهاي شکنندگي تحليلی مناسب‌تر بود. پارامترهاي بررسي‌شده ديگر مربوط به خط هستند. نتايج اين تحقيق نشان ميدهد که تراورس‌هاي چوبي بعلت وزن کمتر آنها نيروي لختي کمتري در زلزله ايجاد مي‌کنند. البته در کشوري مثل ايران که چوب کافي براي توليد تراورس چوبي وجود ندارد تراورس بتن مسلح و بتن پيش‌تنيده مزاياي خود را دارند.
قسمت آخر تحقيق مربوط به پاسخ ديناميکي خط آهن و اندرکنش آن با قطار است. يک مدل نسبتاً کامل قطار ارايه شده که با ترکيب آن با مدل خط‌آهن يعني با حل معادلات دو سيستم بصورت همزمان با روش عددي، امکان بررسي اندرکنش قطار و خط را ميدهد. تعدادي پارامتر، مثل وزن قطار و سرعت آن، ناهمواری روی ريل، گم‌شدن تراورس و از بين رفتن مقاومت جانبي بالاست در طراحي و نگهداري خط تاثير دارند. اين پارامترها و اثرات بحراني آنها بر‌روي خط‌آهن روي زمين و همينطور روي پل بررسي شده است.