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单线铁路是一种铁路线的形式，使两个方向的列车只可使用同一条路轨前进。单线铁路多出现于列车班次较少的铁路线、铁路支线路段，及缺乏资金或空间去建设双线铁路或四线铁路的路段。
当单线铁路系统中，如需在同一时间使用多于一列的列车，则需建设会让站（一段短的双线铁路），使一方向的列车进入及通过车站后，另一方向列车在另一路轨等待。在一些情况（例如英国的Abbey线、台铁林口线、深澳线）中，由于同时间只有一组列车运作，所以便不需要建设一个会让站，不需避开另一方向列车。
在单线铁路上的会让站，有一些措施必需办妥，例如转辙器必需扳至正确的位置，使一方列车不会误入另一方等待列车的轨道上，造成两车正面相撞的意外。因此，在会让站内或附近地带需要设置一些铁路信号机。在传统英国做法（一此国家也依此做法），在每一段会让站与会让站之间的单线铁路中，都有独特的电气路签（牌），列车需要通过那路段时，需要向会让站站员索取电气路签（牌），使列车可以得到那路段的行驶权，而其他列车因无法得到电气路签（牌），而防止进入那路段，造成正面相撞的意外。现时只有少许铁路线使用那种系统，而香港港铁（当时为九广铁路）东铁线的大学站至罗湖站之间，在未铺设双线及电气化前，便使用该系统[1]。在早期的北美洲，在一段有单线铁路的铁路线上，都会设有简单的时间表，列出列车到达会让站的时间，使得单线铁路上不会有两列列车以不同方向运行，可是这个做法会不灵活且没有效率。所以便发明了电报系统，使列车与车站间可以进行通讯。
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