在中国，铁路是国家的重要基础设施、大众化的交通工具，在中国综合交通运输体系中处于骨干地位。中国地域辽阔、人口众多、资源分布不均，所以经济、快捷的铁路普遍占有更大的优势，成为一种受广泛使用的运输方式。
北京北站始建于清光绪三十一年，原名西直门站，是中国自主设计建造的第一条干线铁路——京张铁路的重要车站。1988年，正式改名北京北站。
原西直门车站东西方向被高梁河、护城河环绕，站北有大片芦苇塘。车站平面近似矩形，主站房面积2300平方米，车站正面入口为三孔外券廊，朝站台一面也用连廊，站台为并列式，旅客进站方向与站台垂直。
西直门车站建有跨越铁道的铁架天桥，站房建筑为西方古典风格，是中国铁路发展史上的重要实物例证。车站主体建筑、月台、连接两个月台的过街天桥均为詹天佑设计。
京张铁路为詹天佑主持修建并负责的中国第一条铁路，它连接北京丰台区，经八达岭、居庸关、沙城、宣化等地至河北张家口，全长约200公里，1905年9月开工修建，于1909年建成。
京张铁路是中国首条不使用外国资金及人员，由中国人自行设计，投入营运的铁路。这条铁路工程艰巨。现称为京包铁路，以前的京张段为北京至包头铁路线的首段。
京张铁路是袁世凯在清政府排除英国、俄国等殖民主义者的阻挠，委派詹天佑为京张铁路局总工程师修建的。
京张铁路从1905年9月4日正式开工，到1909年10月2日在南口举行通车典礼，仅用了4年的时间，京张铁路的建设期比预定计划提前了两年。按当初预算，京张线施工以及购置机车、车辆的费用为白银729万两，实际仅用了约700万两。
这不仅要有精确的计算和正确的指挥，还要有新式的开山机、通风机和抽水机。前者对詹天佑都不成问题，而后者当时中国全都没有，只靠工人的双手，其困难程度可以想见。【中国京张铁路，1910年。摄影：张伯林】
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