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鉄道貨物輸送とは、旅客輸送とは対照的に、貨物を輸送するために鉄道と列車を利用することである。
貨物列車、貨物列車、または貨物列車とは、鉄道上で1台以上の機関車に牽引される貨車（米国）または貨物貨車（国際鉄道連合）のグループであり、物流チェーンの一部として、荷送人と目的地の間を貨物を全部または一部輸送します。列車は、バルク材、インターモーダルコンテナ、一般貨物、または専用設計の貨車で特殊貨物を輸送する場合があります。 [ 1 ]鉄道貨物輸送の慣行と経済は、国や地域によって異なります。
トンマイルまたはトンキロメートルで測定した場合、鉄道輸送は他の輸送手段よりもエネルギー効率に優れています。特に長距離輸送の場合、石炭などのばら積み貨物で最大の経済効果が得られます。鉄道による貨物輸送には、特に荷送人または荷受人が鉄道に直接アクセスできない場合、積み替えコストが発生することがよくあります。これらのコストは列車自体の運行コストを上回る場合があり、コンテナ化、トレーラー・オン・フラットカー、ローリングハイウェイなどの手法は、このコストを最小限に抑えることを目的としています。
従来、大手荷主は鉄道線路の近くに工場や倉庫を建設し、敷地内に側線と呼ばれる線路を設け、そこで貨車への積み下ろしを行っていました。他の荷主は、貨車を荷馬車やトラックで貨物駅（米国では貨物駅）まで、または貨物駅から荷揚げしていました。小型機関車は、側線や貨物駅から貨車を仕分けヤードに移送し、そこで各貨車は目的地に応じて、そこで編成されている複数の長距離列車のいずれかに連結されました。十分な長さになった場合、またはスケジュールに従って、各長距離列車は別の仕分けヤードに派遣されました。次の仕分けヤードでは、貨車が再編成されます。そのヤードがサービスを提供する駅に向かう貨車は、配達のためにローカル列車に割り当てられます。その他の貨車は、最終目的地に近い仕分けヤードに向かう列車に再編成されます。 1台の貨車が最終目的地に到着するまでに複数のヤードで再分類または切り替えられる場合があり、このプロセスによって鉄道貨物の速度が低下し、コストが増加しました。そのため、貨物鉄道事業者は、ユニットトレインやコンテナ化などの技術によって分類ヤードでの切り替えを削減または排除することで、これらのコストを削減しようと継続的に試みており、一部の国では、これらの技術によって混合貨物列車が完全に置き換えられています。[ 3 ]多くの国では、鉄道は石炭や鉱石などの単一の商品を内陸の地点から港まで輸送するために建設されています。
鉄道貨物輸送では、さまざまなタイプの貨車（UIC）または貨物車（US）が使用されます。これらには、一般貨物用の有蓋貨車（ US）または有蓋貨車（UIC）、重量物や大型貨物用の平貨車（US）または平貨車（UIC）、道路車両輸送用のウェル貨車または「ローローダー」貨車、食品輸送用の冷蔵バン、鉱物や石炭などのばら積み貨物輸送用のシンプルなオープン貨車、液体やガス輸送用のタンカーなどがあります。石炭や骨材のほとんどは、効率的な取り扱いを可能にするため、迅速に積み下ろしできるホッパー貨車またはゴンドラ貨車（US）またはオープン貨車で輸送されます。
鉄道輸送はエネルギー効率が非常に高く、道路輸送よりもはるかに環境に優しい。[ 2 ] [ 4 ]トラック（貨物車）を使用する道路輸送と比較して、鉄道輸送では、本来であれば多くのトラックで輸送されるはずの貨物を1回の輸送で運ぶことができる。これにより、輸送に関連するコストが大幅に削減される。[ 5 ]鉄道貨物輸送は外部コストも非常に低い。[ 2 ]そのため、多くの政府は、環境上の利点から、貨物をトラックから鉄道に切り替えることを奨励している。[ 2 ] [ 4 ]鉄道輸送と内陸水運（「内陸水路輸送」（IWT）または「内陸船舶輸送」とも呼ばれる）は同様に環境に優しい輸送手段であり、どちらも2019年の欧州グリーンディールの主要な部分を占めている。[ 2 ]
ヨーロッパ（特にイギリス）では、鉄道が発達する以前から多くの製造業の町が発展していました。多くの工場は鉄道に直接アクセスできなかったため、貨物は貨物駅を経由して列車で輸送され、別の貨物駅で荷降ろしされてから別の工場へ配送される必要がありました。馬がトラックに取って代わられると、道路で一度の輸送を行う方が経済的で速い場合が多くなりました。アメリカ合衆国、特に西部と中西部では、町は鉄道とともに発展し、工場は多くの場合、鉄道に直接接続されていました。多くの小規模路線が廃止されたにもかかわらず、企業間の貨車による貨物輸送は依然として一般的です。
鉄道は、20世紀初頭にパンチカードやユニットレコード装置から始まり、自動データ処理装置をいち早く利用した。[ 6 ]多くの鉄道システムは、列車の運行計画と最適化をコンピュータ化することで、コストを削減し、鉄道の運行量を増やすことに成功した。
貨物鉄道と他の輸送手段との関係は大きく異なります。航空貨物とはほとんど相互作用がなく、海上貨物とは緊密に協力し、長距離トラック輸送やはしけ輸送とは主に競争関係にあります。多くの企業は、長距離輸送の場合、大量の商品をトラックで輸送するよりも鉄道で輸送する方が安価になる可能性があるため、鉄道で商品を輸送します。ただし、水上輸送が可能な地域では、はしけ輸送も依然として有力な競合手段です。[ 7 ]
貨物列車には、合法的に旅行するお金や意欲のない人が不法に乗り込むことがあり、これは「ホッピング」と呼ばれる行為です。ほとんどのホッパーは鉄道操車場に忍び込み、貨車に隠れます。大胆なホッパーは、走行中の列車に飛び乗ることもあり、時折死亡事故が発生し、中には記録されないものもあります。貨物列車に飛び乗って町や地域を離れる行為は、「町から出る列車に乗る」という意味で「キャッチングアウト」と呼ばれることもあります。[ 8 ]
ばら積み貨物は、ほとんどの貨物鉄道が輸送する貨物量の大部分を占めています。ばら積み貨物とは、包装されずに大量に輸送される商品貨物のことです。これらの貨物は通常、液体または固体の状態で、注ぎ口やシャベルバケットを使って鉄道車両に投下または注ぎ込まれます。石油や化学薬品などの液体、および圧縮ガスは、タンク車で鉄道輸送されます。[ 9 ]
ホッパー車は、石炭、鉱石、穀物、軌道バラストなどの乾燥したばら積み貨物を輸送するために使用される貨車です。このタイプの貨車は、貨物を排出するために下面または側面に開閉式のドアがある点で、ゴンドラ車（米国）またはオープンワゴン（UIC）と区別されます。ホッパー車の開発は、自動積載および荷降ろし設備を含む、そのような貨物の自動処理の開発と並行して行われました。ホッパー車には、オープンとカバーの2つの主要なタイプがあります。カバー付きホッパー車は、穀物、砂糖、肥料など、天候（主に雨）から保護する必要のある貨物に使用されます。オープン車は、濡れたり乾いたりしても害が少ない石炭などの商品に使用されます。ホッパー車は、自動貨物処理が必要とされるときに、世界中の鉄道で使用されてきました。回転式貨車ダンプは、貨車を反転させて荷降ろしし、特に北米では好ましい荷降ろし技術となっています。これにより、ホッパー車の代わりに、よりシンプルで頑丈、かつコンパクトな（傾斜した端部が不要なため）ゴンドラ車を使用できるようになる。
世界で最も重い列車は、鉄鉱石や石炭などの大量貨物を輸送します。1両あたり130トン、列車全体で数万トンの積載量があります。大秦鉄道は毎日100万トン以上の石炭を中国東海岸に輸送しており、2009年には世界で最も貨物輸送量の多い路線でした[ 10 ]。このような規模の経済により、運行コストが削減されます。貨物列車の中には、7kmを超えるものもあります 。
コンテナ化とは、標準的な輸送コンテナ（「 ISOコンテナ」または「アイソテイナー」とも呼ばれる）を使用して貨物を積み込み、密封してコンテナ船、鉄道貨車、トラックに積み込む複合一貫輸送システムである。コンテナ化は貨物輸送に革命をもたらした。2009年現在世界の非バルク貨物の約90%は、輸送船に積み重ねられたコンテナによって輸送されています。[ 11 ]コンテナ積み替え全体の26%は中国で行われています。[ 12 ] 2005年現在合計約1800万個のコンテナが、年間2億回以上輸送されている。
世界中で同じ基本コンテナサイズを使用することで、異なる軌間の列車の積み替えが容易になり、各国の鉄道軌間の不適合によって引き起こされる問題が軽減された。 [ 13 ]
通常、コンテナは鉄道で数百キロ、あるいは数千キロもの距離を輸送されますが、スイスの経験から、適切な物流調整を行えば、スイスのような小さな国でも、実行可能な複合一貫輸送（トラック＋鉄道）貨物輸送システムを運用できることがわかっています。[ 14 ]
ほとんどの平貨車（平床貨車）は、垂直方向のクリアランスが限られているため、通常は2個分の重量を積載できるにもかかわらず、標準的な40フィート（12.2m ）コンテナを1個以上上に積載することはできません。積載可能な重量の半分しか積載できないのは非効率的です。しかし、線路が十分な垂直クリアランスで建設されている場合、ダブルスタック貨車はコンテナを1つ積載しても、その上に別のコンテナを積載するのに十分なクリアランスを確保できます。中国とインドは、架線付きの電化されたダブルスタック列車を運行しています。[ 15 ]
米国では、サザン・パシフィック鉄道（SP）がマルコム・マクリーンと共に、1977年に最初のダブルスタック・インターモーダル貨車を開発した。 [ 16 ] [ 17 ] SPは同年、ACFインダストリーズと共同で最初の貨車を設計した。 [ 18 ] [ 19 ]最初は業界標準になるのに時間がかかったが、1984年にアメリカン・プレジデント・ラインズがSPと協力し始めた。同年、最初の全ダブルスタック列車が「スタックトレイン」鉄道サービスという名称でカリフォルニア州ロサンゼルスからニュージャージー州サウスカーニーに向けて出発した。途中で、列車はSPからコンレールに移管された。これにより荷主の費用が節約され、現在では米国のインターモーダル貨物輸送の約70%を占めている。これは、米国の鉄道が使用する十分な垂直クリアランスのおかげでもある。これらの路線は架線なしでディーゼルで運行されている。
オーストラリアでは、アデレード、パークス、パース、ダーウィン間でもダブルスタッキングが使用されています。これらは架線のないディーゼル専用線です。サウジアラビア鉄道はリヤド-ダンマーム回廊でダブルスタッキングを使用しています。インドでは、一部の貨物専用線でダブルスタッキングが使用されています。[ 15 ]
一部の国では、ローリングハイウェイまたはローリングロード[ 20 ]列車が使用されています。トラックは列車に直接乗り込み、最終目的地に到着したら再び降りることができます。このようなシステムは、英国とフランスを結ぶチャンネルトンネルやインドのコンカン鉄道で使用されています。他の国では、各トラックのトラクターユニットは列車に積まれず、トレーラーのみが積まれます。ピギーバック列車は米国で一般的で、トレーラーオンフラットカーまたはTOFC列車としても知られています。しかし、国内輸送で頻繁に使用される53フィートの長いコンテナ（COFC）に市場シェアを奪われています。また、列車内または道路車両のトレーラーとして使用するための2組の車輪を備えたロードレイラー車両もあります。
コンテナ輸送やばら積み輸送に適さない貨物もいくつかあり、それらは貨物専用に設計された特殊な車両で輸送される。
貨車積載量未満貨物とは、有蓋貨車または有蓋モーターを満載しない、または有蓋貨車1台分の積載量に満たない貨物のことです。
北米では歴史的に、列車は往路貨物列車と直通貨物列車に分類されることがありました。往路貨物列車は一般的に、貨車1台分未満の貨物を、発着地が鉄道ターミナルヤードである場所との間で輸送していました。この貨物は、直通貨物列車によってそのヤードに到着したり、そこから出発したりすることもありました。
正確なスケジュールを維持することが困難だったため、多くの貨物列車は定期旅客列車や直通列車に取って代わられた。[ 21 ]それらはしばしば孤立したコミュニティにサービスを提供する混合列車だった。旅客サービス全般と同様に、貨物列車とその小口貨物は非経済的になった。北米では後者は廃止され、[ 22 ]公共部門が旅客輸送を引き継いだ。
鉄道はネットワーク効果の影響を受けます。接続する地点が多いほど、システム全体の価値が高まります。初期の鉄道は、石炭、鉱石、農産物などの資源を内陸部から港まで輸送し、輸出するために建設されました。世界の多くの地域、特に南半球では、これが貨物鉄道の主な用途となっています。接続性の向上は、輸出以外の貨物輸送を含む、鉄道網の他の用途への展開を可能にします。鉄道網の接続性は、海や山などの地理的障壁、軌間や連結器の違いなどの技術的な非互換性、政治的な対立など、多くの要因によって制限されます。最大の鉄道網は北アメリカとユーラシアにあります。長距離貨物列車は一般的に旅客列車よりも長く、長いほど効率が向上します。最大列車長はシステムによって大きく異なります。（各国の列車長については、「最長列車」を参照してください。）
多くの国が、市場獲得、道路の過負荷緩和、オンラインショッピング時代における配送スピード向上を目指し、鉄道貨物輸送の速度と量を増やす動きを見せている。日本では、鉄道貨物輸送の導入傾向は、他の要因よりもむしろ労働力の確保が主な理由となっている。
国別の鉄道貨物輸送量（総輸送量に占める割合）：
国別の鉄道貨物輸送量（トンマイル換算）が総輸送量に占める割合：
ユーラシア大陸には、主要な相互接続鉄道網が4つあり、その他にも小規模な国内鉄道網が存在する。
欧州連合のほとんどの国は、オートゲージネットワークに参加しています。英国はこのネットワークに英仏海峡トンネルで接続されています。マルマライプロジェクトは、ボスポラス海峡の下を通る鉄道トンネルでヨーロッパとトルコ東部、イラン、中東を結んでいます。全長57kmのゴッタルド基底トンネルは、 2016年の開通により南北の鉄道接続を改善しました。スペインとポルトガルは大部分が広軌ですが、スペインは欧州高速旅客ネットワークに接続する標準軌の路線もいくつか建設しています。さまざまな電化システムと信号システムが使用されていますが、これは貨物輸送ではそれほど問題になりません。ただし、クリアランスの関係で、ほとんどの路線でダブルスタックサービスはできません。貨物車両間には一般的にバッファーアンドスクリューカプラーが使用されていますが、ロシアのSA3と互換性のある自動カプラーの開発計画があります。鉄道カプラー変換を参照してください 。
旧ソ連諸国は、フィンランドやモンゴルとともに、 SA3連結器を使用するロシアゲージ互換ネットワークに参加している。主要路線は電化されている。ロシアのシベリア鉄道はヨーロッパとアジアを結んでいるが、ダブルスタックコンテナを輸送するために必要なクリアランスがない。ロシアゲージの国々と、西側（ヨーロッパ全域）および南側（トルクメニスタン経由で中国、北朝鮮、イラン）の標準ゲージの隣国との間には、多数の接続が可能である。ソ連はトルコ（アルメニアから）およびイラン（アゼルバイジャンのナヒチェヴァン飛び地から）への重要な鉄道接続を持っていたが、コーカサス地域でのいくつかの凍結された紛争により、アブハジア経由でロシアとジョージア間、アルメニアとアゼルバイジャン間、およびアルメニアとトルコ間の鉄道接続が閉鎖されたため、1990年代初頭からこれらの接続は使用されていない。
中国は広範な標準軌鉄道網を有している。貨物列車にはジャニー式連結器が使用されている。中国の鉄道は、東では北朝鮮の標準軌鉄道網、北ではロシア、モンゴル、カザフスタンのロシア軌鉄道網、南ではベトナムのメーターゲージ鉄道網と接続している。
インドとパキスタンは、両国とも広軌鉄道網を全面的に利用している。インドとパキスタンの戦争や紛争により、現在両国間の鉄道輸送は旅客路線2路線に限定されている。また、インドからバングラデシュとネパール、パキスタンからイランへの路線もあり、イランのザヘダンでは標準軌鉄道網への新しい接続線が開設されているが、利用頻度は低い。
ユーラシア大陸の主要な4つの輸送ネットワークは、近隣諸国と、また複数の等級区分点で互いに接続している。コンテナ輸送の普及により、ネットワーク間の移動が促進され、ユーラシア大陸横断鉄道も実現した。
カナダ、メキシコ、アメリカ合衆国は、広範で統一された標準軌の鉄道網で結ばれている。唯一の例外は、孤立したアラスカ鉄道で、これは鉄道貨物船によって主要ネットワークと接続されている。
主に地理的要因や石炭に有利な商品構成などの外部要因により、北米における貨物鉄道の輸送分担率は世界でも最も高い部類に入る。[ 28 ]
北米の鉄道貨物輸送は、ジャニー連結器と互換性のある空気ブレーキによって高度に標準化されている。主な違いは、車両限界と最大車両重量である。ほとんどの線路は民間企業が所有しており、これらの線路で貨物列車も運行している。 1980年のスタガーズ鉄道法以降、米国の貨物鉄道業界は大幅に規制緩和された。貨車は必要に応じて運送業者間で定期的に交換され、会社の報告マークとシリアル番号で識別される。ほとんどの貨車には、コンピュータで読み取り可能な自動機器識別トランスポンダーが搭載されている。ごく一部の例外を除き、北米の貨物列車は、電化された北東回廊でさえも、ディーゼル機関車によって牽引されている。
進行中の貨物輸送向け開発には、特にダブルスタックサービスのために、より重く背の高い貨物を輸送するための路線のアップグレードや、ばら積み貨物用のより効率的なインターモーダルターミナルと積み替え施設の建設が含まれます。シカゴでは多くの鉄道が相互接続しており、そこのボトルネックを解消するためのいくつかの改善が進行中または提案されています。[ 29 ] 2008年の米国鉄道安全改善法は、最終的に列車自動制御信号システムへの移行を義務付けています。2010年代には、北米のクラスI鉄道のほとんどが何らかの形で精密鉄道を採用しています。[ 30 ]
グアテマラの鉄道は現在運行停止中で、メキシコ以南への鉄道輸送は不可能となっている。パナマには貨物鉄道があり、最近標準軌に改軌され、パナマ運河に沿って走っている。中央アメリカには他にもいくつかの鉄道システムがまだ運行されているが、ほとんどは廃止されている。中央アメリカから南アメリカへ通じる鉄道はこれまで存在したことがない。
ブラジルは広大な鉄道網を有しており、その大部分は狭軌だが、一部に広軌路線もある。狭軌路線網では、世界でも有数の重量を誇る鉄鉱石輸送列車が運行されている。
アルゼンチンには、南部にインディアンゲージ、東部に標準ゲージ、北部にメーターゲージの鉄道網がある。メーターゲージの鉄道網は一点で接続されているが、広軌での接続はこれまで一度もなかった。（2つの広軌鉄道網を結ぶメーターゲージの鉄道、トランスアンデス鉄道は建設されたが、現在は運行されていない。トランスアンデス鉄道も参照。）他のほとんどの国には鉄道網はほとんどない。東部の標準ゲージはパラグアイとウルグアイと接続している。
アフリカの鉄道は、主に植民地支配国が内陸の資源を港に運ぶために建設したもので、将来的な相互接続についてはほとんど考慮されていなかった。そのため、軌間や連結器の規格が多種多様である。南部アフリカでは、ジャニー連結器を使用した1,067mm （3 フィート 6 インチ）軌間の鉄道網が敷設されている。東アフリカではメートル軌間が使用されている。北アフリカでは標準軌が使用されているが、アラブ・イスラエル紛争により、ヨーロッパの標準軌ネットワークへの接続は阻まれている。
オーストラリア各地で鉄道は独自に発展したため、現在では3種類の主要な軌間が使用されている。標準軌のトランスオーストラリア鉄道は大陸を横断している。
2011年、北米の鉄道会社は1,471,736両の貨車と31,875両の機関車を運行し、従業員数は215,985人でした。3,953万両の貨車（平均63トン）を輸送し、817億ドルの貨物収入を生み出しました。米国最大の（クラス1）鉄道会社は、1,017万個のインターモーダルコンテナと172万台のトレーラーを輸送しました。インターモーダル輸送は、輸送量の6.2%、収入の12.6%を占めました。主な輸送品目は、石炭、化学製品、農産物、非金属鉱物、およびインターモーダル輸送でした。石炭だけで輸送量の43.3%、収入の24.7%を占めました。平均輸送距離は917マイルでした。米国内では、トンマイル換算で鉄道が貨物の39.9%を輸送しており、次いでトラック（33.4%）、石油パイプライン（14.3%）、はしけ（12%）、航空（0.3%）となっている。[ 35 ]
鉄道はトンキロ換算でEUの貨物の17.1%を輸送しており[ 36 ] 、道路輸送（76.4%）や内陸水路（6.5%）と比較するとその割合は低い[ 37 ] 。
旅客列車とは異なり、貨物列車に名前が付けられることは稀である。しかし、公式または非公式に名前が付けられた列車も存在する。
