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アメリカ合衆国における鉄道の速度制限は、連邦鉄道局によって規制されています。鉄道会社は独自の速度制限を設定し、それを遵守させています。速度制限は、曲線、信号設備、線路の状態、踏切の有無など、多くの要因に基づいて設定されています。アメリカ合衆国の道路の速度制限と同様に、線路や列車の速度制限もマイル毎時（mph）で測定されます。
連邦規制当局は、使用されている信号システムに基づいて列車の速度制限を設定しました。[ 1 ]閉塞信号のない線路、いわゆる「暗域」では、旅客列車は時速 59 マイル (95 km/h)、貨物列車は時速 49 マイル (79 km/h) に制限されていました。自動運転信号、列車停止装置、または列車制御システムがない列車は、時速 79 マイル (127 km/h) を超えることは許可されていませんでした。1947 年に発行され、1951 年末までに有効になったこの規則は、1946 年にイリノイ州ネイパービルで発生した 2 つの列車が絡む重大な衝突事故への対応でした。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
1987年にメリーランド州で発生した列車衝突事故を受けて、高速区間を走行する貨物列車には、運転室内の信号で運転士に警告するだけでなく、列車を強制的に減速させることができる速度制限装置の設置が義務付けられた。メリーランド州の事故では、信号盤の一部が故障しており、汽笛が鳴らなかったり、電球が欠落していたりした。
2008年にカリフォルニア州で発生したチャッツワース列車衝突事故を受けて、連邦法により、2015年までに全国で列車自動制御システム（PTC）を導入することが義務付けられました。[ 5 ]数回の延長を経て、連邦鉄道局（FRA）は2020年12月29日、すべての必要な貨物および旅客鉄道路線でPTCが運用されていると発表しました。[ 6 ] PTCの主な目的は衝突事故の防止ですが、場合によってはより高速での運行も可能になります。国内のさまざまな地域で、異なるPTCシステムが使用されています。
米国では、連邦鉄道局が線路品質の分類システムを開発しました。[ 7 ] [ 8 ]線路の区間のクラスによって、最大走行速度制限と旅客列車の運行能力が決まります。
線路が適切に維持管理されていると仮定すると、曲線区間における最高速度は、列車を転覆させようとする「遠心力」によって制限されます。この力を相殺するために、線路はカント（外側のレールが内側のレールよりも高くなっている）が設けられています。線路の傾斜によって遠心力が完全に相殺される速度は、平衡速度と呼ばれます。最高速度は、平衡速度を超える速度での運行を可能にする以下の式を用いて求めることができます。
どこ：
通常、旅客列車は平衡速度を超えて走行し、速度と曲率による平衡カントと実際の曲線上のカントの差は、不平衡カントとして知られています。線路のカントは通常6 インチ (150 mm)に制限されており、内側レールの摩耗を減らすために、低速の重量貨物列車が走る路線では、しばしばカントが低くなります。米国で許可されている不平衡カントは3 インチ (76 mm)に制限されていますが、6 インチ (152 mm)は免除により許可されています。アセラのような傾斜列車は、列車の重量を動的に移動させることで、さらに大きな不平衡カントで運行されます。列車の実際の転倒速度は、主に乗客の快適性のために設定されている速度式で設定された制限よりもはるかに高いです。ヨーロッパの鉄道には、不平衡カントの厳密な最大制限はありません。一部の鉄道では、高速輸送を可能にするために、11 インチ (280 mm)を超える不平衡カントを持つ曲線があります。 [ 15 ]
許容される不均衡なカントにより、列車はフランジが通常接触した状態で走行します。車輪とレールの接触点は、車輪のタイヤプロファイルによって影響を受けます。列車の速度の違いを考慮する必要があります。低速の列車はカーブで内側のレールにフランジが接触する傾向があり、高速の列車は外側に走行して外側のレールに接触する傾向があります。どちらの接触も摩耗を引き起こし、速度とカントが許容範囲内にない場合は脱線につながる可能性があります。多くの高速線では、特に軸重の重い低速貨物列車の使用は許可されていません。場合によっては、フランジ潤滑剤を使用することで、カーブでのフランジ接触による摩耗や摩擦が軽減されます。
