Слово "железнодорожный" пишется слитно, так как оно является составным словом, образованным от слов "железный" и "дорожный". Слово "железный" обозначает материал, из которого сделаны рельсы и другие части железной дороги, а слово "дорожный" относится к дороге, по которой движется поезд.
Слово "железнодорожный" образовалось в результате объединения двух слов в одно, для того чтобы обозначить всю инфраструктуру, связанную с железной дорогой. Это включает в себя не только рельсы и пути, но и станции, вокзалы, поезда, локомотивы, вагоны, сигнальные устройства и многое другое.
Существует множество других подобных слов, которые также пишутся слитно, например, "автомобильный", "авиационный", "космический" и т.д. Эти слова также образованы от двух или более слов, которые объединены в одно для обозначения определенной области или отрасли.
Таким образом, слово "железнодорожный" пишется слитно, так как оно образовано от двух слов, которые вместе образуют новое слово, обозначающее всю инфраструктуру железной дороги. Это является общепринятой практикой в русском языке и используется везде, где упоминается железная дорога и все, что с ней связано.