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La storia di Pistoia si estende per oltre due millenni. Ricordata come oppidum romano nel II secolo a.C. da Ammiano Marcellino, dopo la caduta dell'Impero romano d'Occidente, nel 477, fu distrutta dagli Ostrogoti. Fu quindi assoggettata al potere dei Longobardi. Durante il dominio di questi ultimi, la città visse un periodo di splendore e forte rinascita economica. Divenuta Comune durante il Medioevo, durante l'epoca rinascimentale fece parte dei territori della signoria medicea, evolutasi in seguito nel Granducato di Toscana. Dopo l'unità d'Italia, la città divenne, con l'avvento del Fascismo, capoluogo dell'omonima provincia.

La ferrovia Bologna-Pistoia, conosciuta anche come ferrovia Porrettana, è una linea ferroviaria lunga esattamente 99 km che collega Bologna a Pistoia transitando per Porretta Terme, paese da cui prende il nome. È sostanzialmente tutta a singolo binario, eccetto la tratta da Bologna Centrale a Casalecchio Garibaldi. Fu il primo collegamento attraverso l'Appennino che, tra la Toscana e l'Emilia-Romagna, scavalcava interamente la dorsale appenninica collegando Bologna a Pistoia. Detta anche Strada ferrata dell'Italia Centrale venne inaugurata ufficialmente da Vittorio Emanuele II il 2 novembre 1864.Al tempo fu un'opera di enorme portata ingegneristica, con le sue 47 gallerie e i 35 ponti e viadotti. Il tratto più difficile risultò quello tra Pracchia e Pistoia, dove in 26 km venne superato un dislivello di 550 metri. L'impresa fu affidata all'ingegnere francese Jean Louis Protche che, per non ricorrere alla cremagliera, risolse il problema progettando due tornanti (ferroviari) nel tratto Piteccio - Corbezzi. A Porretta Terme gli è stata dedicata una piazza e un'altra è stata dedicata a Vittorio Emanuele II.

La stazione di Valdibrana è una stazione ferroviaria, attualmente chiusa al pubblico, posta sulla linea Bologna-Pistoia, costruita in località Valdibrana, piccola frazione del comune di Pistoia.