近年来，随着旅游业的快速发展，旅游人数不断提升、旅游深度不断增大，许多自然风光旅游景区的原生态风景逐渐开发，其中不乏有山地等陡峭地形地貌。山地情况一般比较复杂且交通极为不便，严重影响了此类景区的开发速度。

齿轨铁路（Rack Railway）是一种新型登山铁路，它是一种轮轨+齿轨的新制式轨道交通，其构造特点在于：齿轨铁路在轨道中间新增了1条或多条齿条轨道，齿轨车辆的转向架上配有对应的齿轮与齿条轨道啮合，极大提高了齿轨铁路系统的牵引力、制动力和爬坡能力，最大坡度可达480‰，远高于普通铁路40‰的最大坡度，有效地增强了铁路地形适应能力。因此，齿轨铁路为山地轨道交通发展提供了新思路。

  齿轨铁路迄今已有逾200年历史，1812年英国工程师John Blenkinsop首次提出了齿轨铁路的设想，其独特的结构引发了人们的关注。英国的米德尔顿铁路是世界上第一条齿轨铁路，主要用于煤矿运输，并没有实现载客运营。1868年，世界上第一条载客山地齿轨铁路在美国华盛顿山开通运营；1871年，欧洲第一条齿轨铁路——瑞士瑞吉山齿轨铁路开通运营，之后的50年内，大量的齿轨铁路得以修建。目前世界范围内已修建齿轨铁路线路180余条，总里程超过3000公里，覆盖近30个国家，其中瑞士作为齿轨铁路建设技术最成熟的国家，其齿轨铁路建设数量和总里程占世界一半以上，并通过将齿轨与传统轮轨铁路相结合的方式，实现了齿轨铁路和轮轨铁路的无缝衔接以及齿轨列车的跨线运行，促进了齿轨铁路的应用向着长途旅游观光方向发展。

齿轨铁路先后出现了Marsh、Riggenbach、Abt、Strub、Locher、Margon、Lamella等7种不同的系统模式，其中以Riggenbach、Abt、Strub三种齿轨系统应用最为广泛，在各种齿轨系统中，仅Locher齿轨系统为水平齿，其余均为竖齿。

2022年11月24日，由中国中车制造的我国首列齿轨列车（电客车）——“雪山旅列”在资阳齿轨列车试验线成功下线，这是国内首创、拥有完全自主知识产权的新制式车辆，填补了我国在齿轨列车领域的空白，为齿轨列车成功研制奠定了坚实基础，也为打造国内首个山地齿轨车辆研制基地创造了条件。“雪山旅列”将用于国内首条齿轨铁路——都江堰至四姑娘山山地轨道交通线路，预计于2026年实现全线通车，“都四”线全长122.692km，列车创新性地采用了“轮轨+齿轨”双制式的牵引模式，其中轮轨段长约111.292km，齿轨段长约11.400km，在轮轨段最高运行速度可达120km/h，在齿轨段最高运行速度可达40km/h，完全满足“都四”线路最高120‰的坡道运行条件。此外，我国张家界、神农架等多个景区也开展了齿轨铁路建设的前期工作。 

基于产、学、研一体化的理念，为突出我校轨道交通特色，引导学生思考轨道交通新形势，激发在重大交通基础设施方面的创新思维，特在本次铁道工程组中设立齿轨铁路结构设计制作赛题，重点考核“在恒定牵引动力作用下齿轨铁路的载重爬坡能力”。本次赛事采用了线上线下评委相结合的模式，有来自教育部首批国家虚拟教研室全国11所成员高校的评委老师参加了本次赛事的评选指导工作。以下是本次赛事的过程图：