美国的铁路运输，发达的重载列车-银河百科全书

在技术方面，尤其是与重载列车相关的技术方面，美国铁路行业高度发达。早已退乎的铁路爱好者@wmlrail 曾经有一句名言，中国国铁凡是与货有关的名堂，除了电气化之外都有美国的影子。在本次俄亥俄州事故中，事故线路是否如中国国铁一样安装5T设备来监测列车轴温曾引起一番讨论，着实令笔者哭笑不得——事实上，中国国铁5T的核心装备，如TADS、THDS正是从美国引进的，痕迹还保留在相关装备的型号之中——国铁TADS有一种型号叫TTCI型，而TTCI正是美国的“铁科院”和“环铁”的管理单位：

事实上，不只是中国大陆，全世界范围内（加拿大、澳大利亚、南非等）万吨级别的重载列车背后都有源于美国铁路行业的技术支持。早前部分答主已经开展过详细的叙述：

为什么美国钟情于公路系统，而不着重发展铁路？557 赞同 · 93 评论回答

为什么美国钟情于公路系统，而不着重发展铁路？1291 赞同 · 133 评论回答

这里仅再指出两点：

其一，中国国铁机车车辆的试验场地位于北京东郊的“环行铁道”，但世界上最大的“环铁”试验基地并不在中国，而在美国科罗拉多州的普韦布洛试验中心，由TTCI管理。世界范围内也仅TTCI一家能对大轴重（>30t）机车车辆开展综合试验。

其二，在中国大陆，万吨级别的重载列车被视为繁忙线路提升运能的手段，也就是不到万不得已不会考虑万吨方案。但在美国，万吨级别的重载列车是干线铁路货运的默认选项，无论线路运量高与低，无论是普货、单元列车还是组合列车，如果没有特殊的原因则一律上万吨。甚至极端的，NS的重载列车还能开上Amtrak的东北走廊线。如果把200-250km/h等级的提速既有线算成高速铁路，那么美国是地球上唯一能看到达速运行的高速列车与两万吨级重载货车会车的国家：

但在另一些方面，美国铁路行业却异常落后，个别指标在全世界范围内排倒数：电气化率约等于零——非但约等于零，历史上还有过电气化线路去电气化、内燃化的案例；复线率个位数；木枕占比超过九成；线路病害严重；危桥比比皆是；平交道口众多；正线还有大量非集中联锁道岔——以及众所周知的长途客运缺失问题，新建高速铁路里程是零，中距离以上的铁路城际客运基本就是个笑话。

安全记录方面，美国铁路行业也劣于境外同行。今次俄亥俄州的铁路事故在中文互联网上能引起如此大的反响着实令人意外。事实上，这样的事故在美国铁路行业实在是再平常不过了。在美国的铁路刊物《Trains》中以关键词derailment检索，截至2023年2月19日能找到84页的文章。

因此，表面上存在一个明显的矛盾：如此“破烂的线路”承载着地球上“最先进的重载货运系统”，也许还没有“之一”。

——如果说这两个表面上看似矛盾的事实本质上非但不矛盾，反而存在内在因果关联，读者会感到惊讶么？

关于这一对矛盾最为合理的解释，来自于笔者早前看到的一篇博文《Efficiency and the Decline of American Freight Railroads》（效率至上与美国货运铁路的衰落）。博主Uday Schultz为哈佛大学历史专业的本科生，也是一位铁杆“车迷”。以下的论述基于该文的结论展开。笔者本科的时候绝对写不出如此独到的见解，着实惭愧。

回到正题。美国铁路长期保持完全私营的模式。固然在19世纪初铁路刚刚问世时，美国各级政府提供了相当多的政策优惠（例如：廉价甚至无偿提供土地）帮助私营铁路发展壮大。但铁路很快便展现出相对于人力畜力交通工具的碾压性优势，到19世纪与20世纪之交的时候，铁路已经垄断了除极短途和极偏远地区以外的其它各种陆上客货运输市场。

铁路行业本身在运输市场占有垄断地位的同时，行业内部却出现了高度的竞争，以至于大多数高运量的运输廊道内出现了两家及以上铁路公司修建多条走向平行、覆盖面相同的线路，激烈争抢客货源的局面。这种竞争留下的遗产在今天的地图上很容易分辨。例如，今天的美国东北部的铁路系统之所以能基本实现客货分线，正是因为历史上多家铁路公司修建了平行线路，上世纪末的时候便将其中电气化的一条提速改造为客线，成为今天Amtrak的东北走廊线，同时将大部分货车分流至另一条：^[2]

铁路市场的这种状况导致了以下两个事实：

一是长期以来，美国各级政府对铁路行业一直持监管、规制的态度，主旨是避免大资本利用行业垄断优势来作恶，而非通过政策倾斜以鼓励支持其进一步发展——不用促进它自然而然会发展，而且往往是野蛮发展。

1887年，美国组建了州际通商委员会（Interstate Commerce Commission，缩写为ICC）来整治当时的铁路公司漫天要价、挑客拒运之类的不当行为。随着美国进入进步主义时期，ICC在确保铁路运输的公益性方面的监管范围大幅扩充：其不仅拥有了对运价、拆分重组合并、停运等业务问题的指导权，还进一步介入监管铁路安全问题。（此后ICC的监管范围还从铁路运输行业扩大到公路运输乃至无线电等其他公共服务行业，这是后话）

二是行业内激烈的竞争加上之后ICC的价格指导机制，使得各铁路公司无法依靠随意涨价来攫取更高的利润；欲追求更高的利润，就只能提升效率。纵观这一时期美国铁路行业为全世界铁路发展做出的重要贡献：车辆专业的半自动/全自动车钩和空气制动机/电空制动机，通号专业的轨道电路、自动闭塞、机车信号和调度集中（CTC），大多是以“降本增效”和“自动化减员”为典型特征。

在当时，这种对效率的追求确实对铁路运输的质量有极大的改善。例如自动闭塞虽然淘汰了大量的信号员，同时也提高了线路的通过能力；空气制动机在淘汰制动员（brakeman）的同时也改善了列车的制动性能，大大降低了制动失效的概率。高使用量道岔的联锁化乃至调度集中化则省去了人工扳道的时间。甚至连不起眼的闸机和自动门的推广，都是纽约地铁在私营时代人力成本高涨背景下能够较长时间维持相对低廉票价的重要因素。

美国铁路行业就这样在运量的不断增长和效率的不断提升中度过了黄金般的20世纪前叶，危机接踵而至。其中，最大的危机不是来自行业内，而是来自行业外——汽车的发明为非短途的客货运输提供了额外的选项。汽运于20世纪30年代进入美国市场，不消三十年的时间，便抢走了最高附加值的货物，以至于20世纪50年代时，美国的卡车公司营业额之和已经超过了铁路。

然而汽运最大的杀伤力并不是单纯从铁路手中抢走高时效性，高附加值的货物，而是促进产业和货源的分散化，釜底抽薪让铁路无货可运。这种分散化背后牵涉到一个更为根本的问题：汽运所仰赖的公路系统由政府免费，无偿地提供——在美国就连高速公路大部分都是免费的。这对于需要自己承担基础设施建设维护的铁路而言，当然是变相的不正当竞争。

对于产业而言，既然无论搬到哪里政府都帮你免费修路，卡车都帮你拉货，物流成本都差不多，那么为什么非得赖在铁路沿线呢？今天我们习以为常的“铁路货运有‘最后一公里’的问题”、“铁路不能完成门到门运输”，反而是近几十年来在政府主导的公路建设和汽车运输普及后才形成的——在过去，产业集中在铁路沿线，大型企业还有自己的专用线衔接干线铁路。

需要指出的是，前述的这种产业的分散化并不仅仅限于工业（第二产业）。事实上，第一产业天然地比第二产业更分散化——靠技术进步也实现不了亩产万斤，但工厂上量很容易。就连属于第三产业的高科技园区、办公园区，也有随公路建设而远离铁路，逐步分散化的趋势。此外，大规模公路建设更为人所知的效应是促进人口和住房的分散化。随着消费主义的兴起，铁路面对日益增长的快递物流同样无能为力。

高附加值的货物丢了，短途货运丢了，那低附加值的大宗货物长途运输能保住么？屋漏偏逢连夜雨，在美国铁路史上最黑暗的20世纪中叶，这一市场也岌岌可危。今天我们将铁路拉黑货当做习以为常，嘲笑中国国铁时说“国铁货运除了拉煤其它什么都不会”，言下之意是拉煤没技术含量。但在半个世纪以前并非如此。就以煤炭而言，除了铁路运输还有更为传统的水运，以及当时新兴的管道运输——虽然固态的煤炭无法管道运输，掺了水变成流体就可以，这种运输方式叫slurry pipeline。

面对这一系列的挑战，美国铁路行业并没有得到政府的任何帮助，只能自救。有着增效传统的美国铁路行业彼时也自然将自救的希望寄托于效率的提升。重载铁路运输的基石——单元列车，便在这一时期的美国发明出来。

要理解单元列车模式对铁路货运的革命性意义，先得了解传统上铁路的货运模式（在中国国铁的语境下称为普货运输）——枢纽（编组站）中转模式（hub and spoke operation）。传统上，铁路货车没有固定的运行图。铁路沿线的货主将货物装入货车，铁路收下之后并不会直接将它们直接拉往目的地，而是通过本地货列（local freight，在中国国铁的语境下包括摘挂列车与小运转列车）将某个区域内的货车汇总之后送往铁路枢纽。铁路枢纽内有列车编组站，通过平面调车和驼峰调车的方式，将本地货列送来的货车打散，编成干线货列（在中国国铁的语境中包括直通和区段列车）发往各地。期间可能再经过多次编组站编组，最终抵达目的地附近的铁路枢纽，在最后一次经过编组站打散之后，由本地货列送到目的地。

枢纽中转模式有一个显而易见的缺点，即货车在编组站内反复编组和解编，浪费了大量的时间：

北京到上海货运列车需要多长时间？561 赞同 · 63 评论回答

这种浪费一个明显的后果就是大大拉低了铁路货运的时效性，另一个相对不明显的后果是降低了铁路运输的效率：同样数量的货车皮，在编组站里停留的时间、比例越多，在路上完成的运输量就越少；同样的员工工时，浪费在编组站编组和解编上的时间越多，用于跑车的时间就越少。最终的结果就是单位运输量的运营成本非必要地增加。

（顺便科普一条常识：在不考虑线路养护成本的前提下，铁路降速反而对降低运营成本不利——降速后相同的车辆在相同的运营时间内完成的运输量减少了，单位成本反而增加。）

单元列车模式的出现则改变了这一切。该种模式下，运输单一种别大宗货物的货车编成固定编组的列车，在起运地和目的地之间循环往复地运转，直接装货直接卸货，全程不进编组站、不解编，从而彻底消灭了铁路普货运输中编组站中转的时间，在提高时效性的同时，更重要的是提高了铁路运输的效率。在美国，单元列车模式带来的低成本优势成功地将slurry pipeline之类的大宗货物管道运输逼出了市场。

在低附加值的大宗货物运输之外，美国铁路行业同样试图通过效率优化来维持竞争优势。在美国铁路行业的文献中，单元列车模式经常与同一时期发明的另一种新兴运输模式——多式联运模式——相提并论，行业视两者为同等成功的案例。多式联运模式固然也是通过减少编组站中转来提高铁路运输的时效性和效率，但这种减少是通过将短途货运拱手让给汽运，让汽运完成末端货物集散的方式实现的。因此，多式联运模式这种增效措施与过往美国铁路行业的增效措施有着本质性的不同——过去的增效手段是增量背景下的增效，减的是员；而多式联运这种增效不仅减员，还减量，主动向汽运“投降”退出不盈利的短途货运市场，来换取干线运输市场的苟延残喘。

只是，这种半优化半投降式的效率优化并没有使美国的铁路行业重新焕发生机。随着美国干线高速公路网络的成型，进入20世纪70年代，美国铁路行业陷入了严重的经济困难，其标志性事件便是宾州-中央铁路公司（Penn Central）的破产。宾州-中央铁路公司由原宾州铁路公司与纽约中央铁路公司合并而来，全盛时期的宾州铁路公司预算堪比美国联邦政府，如今在与竞争对手合并重组后依然落得破产的下场。

面对这样的困难，当时的美国政府依然没有改变变相补贴汽运，公路导向的交通发展政策，也同样没有给予铁路行业任何形式的补贴和帮助。相反，美国政府认为之所以铁路行业落得如此境地，是因为过去对铁路行业的监管太严，要求太多，不让铁路公司随意涨价，随意废线，随意停运。1971年，美国国家铁路客运公司（Amtrak）成立，接手各大铁路公司的客运业务。Amtrak的成立本质上是政府的“阳谋”，让除东北走廊线之外的铁路客运在自己手上慢慢死亡，来免除铁路企业的公益性客运义务——当然半个多世纪后Amtrak依然存在则是另一个故事了。

1976年和1980年，又分别出台了4R法案与Staggers法案，进一步削减了过去ICC等监管机构的监管权力。这种政策方面的松绑向绝望中的美国铁路行业传达出一个信号：之所以你们落得如此境地，是因为过去我管得太严，要你们维持公益性，不让你们躺平。现在你们可以躺平了。

结果呢？当然是美国铁路行业毫无意外地躺平了，随着铁路行业内的进一步重组，大量线路被废弃。20世纪70-90年代，铁路运营里程减少了一半：

随着里程的减少，表面上效率也得到了提升。同时，美国政府长期公路导向的交通政策也为美国铁路行业铸就了畸形的想法：之所以汽运有利可图，是因为它们不需要承担基础设施的维护成本，要有竞争力，就得削减基础设施的维护成本。这也是今日美国铁路行业如此憎恶基础设施建设，尽一切可能废线、废站、废信号，断然拒绝电气化改造的根本原因——对它们而言，铁路基础设施根本不是资产，而是包袱，无法甩掉的包袱。

如果读者对美国铁路信号行业有所了解，应注意到近年来美国新上道的“车站”联锁设备多半不会安装于信号楼等永久性的建筑之中。美国铁路公司在开展信号设备大修时，通常会拆除既有的信号楼，并以临时性的“活动板房”（signal bungalow）安置新上道的信号设备。

之所以这样做，是因为永久性的建筑要被地方政府征收房地产税^[7]。真是天大的讽刺，同样是交通基础设施，公路由政府兜底建设和维护，汽运公司不需要交一分钱，铁路公司非但要自己承担基础设施的建设维护成本，还会被地方政府收房地产税。如此，铁路公司能不憎恶基础设施的建设维护么？

此后，放弃了相当多不盈利市场的美国铁路行业逐渐扭亏为盈。畸形的交通政策带来的对基础设施的憎恶以及长久以来的增效传统在此时此刻转化为了重载列车技术的跨越式发展。

在本文的一开始笔者便强调，万吨级别的重载货运是美国干线铁路货运的默认选项，如无特殊情况一律开行万吨，哪怕在别人家的“高速铁路”上都是如此。原因正是因为列车牵引定数的提升大幅降低了完成单位运量所需要的司乘人员数量，以及完成单位运量所需要的基础设施——如果1列重载列车的运量抵上5列普通列车的运量，那过去能力饱和的复线完全可以拆成单线，高性能的信号系统同样可以不要。

随着远程控制（locotrol），无人值守的中补（DPU）从根本上解决了集中牵引的重载列车容易断钩的问题，美国铁路的重载化水平迅速提升。近十年来，美国各一级铁路公司干线列车平均长度增加了10%-20%——目前约为2km，同一时期裁掉了25%的员工。与此同时，美国铁路行业还试图将最后剩下的一点普货运输图定化，客列化，通过优化列车的编组方式，减少编组站特别是驼峰调车带来的时间和资源浪费。这就是所谓的Precision Scheduled Railroading（PSR）。伴随着PSR实施的是大量编组站的废弃。^[8]

这种策略成功了么？表面上铁路公司扭亏为盈，但从实际的运量上来看：

真正增长的，只有煤炭、砂石等大宗货物运输，以及集装箱多式联运运输。其它类型的货运，铁路的市场份额依然在下滑。

——那至少跟只会运黑货的中国国铁比起来稍微好了一些罢？很遗憾，前述大幅增长的多式联运运输主要是国际集装箱，这些箱子在抵达美国前已经在海上漂了相当长一段时间，因此没有过高的时效性要求。铁路也是凭借着低廉的运价打入了这一市场。换言之，美国铁路的集装箱运输，本质上还是黑货运输，并非马前卒等人声称的白货运输。

美国铁路的这种发展方向近年来在美国政界甚至车迷圈子里都引起了一些不同意见。美国铁路货运重载化的其中一个目标是减少线路资源的使用，理论上重载列车可以越做越长，但到发线不够长怎么办？照开不误。

只是这样会带来什么结果呢？2018年，中国国铁在多数车站到发线有效长度仅满足5000吨列车开行要求的原张集线古营盘~孔家庄间强行开行万吨大列之后——

如何看待 2018 年 4 月铁路运行图调整，张集线赶下所有普速列车而去开行货运列车？143 赞同 · 40 评论回答

由于法律要求，美国的货运铁路无权赶客车下道，但由于到发线不够长，客车只得待避和会让货车，因此客车晚点的概率大大增加。去年Amtrak甚至在推特上公然妖魔化重载列车^[9]。一些美国政客和车迷朋友也叫嚣着要限制货运列车的最大长度，向欧洲看齐。

另一方面，2020年新冠疫情大爆发以来，受疫情反复的影响，集装箱集中进港的状况时有发生。这时，一些美国政客惊讶地发现，原先偌大无比，无所不运的美国干线铁路网，竟然没有足够的运能裕量来转运积压的集装箱，导致供应链瘫痪，于是纷纷责怪铁路公司为何不保留一些冗余的线路来应对这种突发情况。

但退一步说，就算当今美国社会这些越来越尖锐的批评反对声音并没有出现，美国铁路行业的前景仍然黯淡。随着碳中和的推进，煤炭等大宗货物运输终有一天会消亡，而特朗普当局和GQP近年来又大力推动中美脱钩，制造业回流，长远来看国际集装箱的运量也会下降。届时，被畸形、公路导向的交通发展政策塑造成黑货重载运输专线的美国铁路，又该运些什么呢？

后记：

在中国国铁的语境下，铁路分为“普速铁路”与“高速铁路”。但笔者认为按速度划分的方式并不确切——按速度，中国大陆的城市轨道交通均是“普速铁路”，但与国铁普速铁路的运营模式千差万别。

笔者认为更好的区分方式是“传统铁路”和“专线铁路”。传统上的铁路客货兼运，无所不运；专精城市短途运输的城市轨交，专精市域运输的日韩首都圈电铁，专精中长途城际运输的高速铁路，中国大陆的煤运重载铁路，澳大利亚的铁矿石重载铁路，美国近乎煤炭和集装箱重载运输专线的货运铁路，都是专精少量运输门类的专线铁路。

专线铁路经济状况不见得比传统铁路来得好——无法自负盈亏的地铁、高速铁路比比皆是，但经济状况最好的铁路往往都是专线铁路——这通常是因为所在地存在一个既有条件下铁路绝对占优的运输门类，比如东京圈的通勤，东京与大阪间的城际运输，澳大利亚内陆矿区的矿石运输等等，而专线铁路专门抓住了这一种运输做大做强。

之前在一条想法下方

@Nakamura Kenichi 提到：

相对于国铁集团，我倒是坚决的认为高速公路才是真正带动中国经济快速发展的大动脉所在，某些人经常用于捍卫高铁过度建设的“社会效益”“算大帐”，放在高速公路与整个公路体系上恐怕才是名副其实的：自南巡讲话后高速公路里程突破1000公里的1993，到CRH全系统长度超过一万公里的2013年间，20年来高速公路向农民工乘坐的长途汽车，维系全国物流输送的卡车提供不分贫富，一视同仁的服务，真正成为默默无闻的国民经济大动脉。

一直没有来得及回复。现在是时候在本回答的下方谈一些个人看法了。

个人有一个不太成熟的猜测，即交通政策越是公路导向、汽车导向的地区，铁路运输越容易向专线铁路的方向发展。整个20世纪后半叶以来，我们看到铁路所面临的最大压力来自于公路行业的不正当竞争，即汽运企业不承担基础设施的成本，但铁路企业需要承担。如果交通政策不能有效地将道路设施的成本转移到承运人的头上，那么就会出现不合理的状况，例如运输效率低的长途汽车票价反而比铁路客车更为便宜。这种竞争的压力便会迫使铁路企业放弃普惠性、公益性的运输，转而专营有绝对优势的市场。

世界范围内，传统铁路模式维持得最好的地区（可能没有之一？）是中欧，这些地方的高速铁路本质上都是快一些的传统铁路，客货混跑。瑞士铁路（SBB）吃下了跨阿尔卑斯山货运量的大头，奥地利铁路（OBB）拿到了四分之一的市场份额，而法国铁路只有公路运量的一个零头且逐年递减。