鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)主要有三種類型：城市間的旅客和貨物運(yùn)輸、通勤運(yùn)輸和高速運(yùn)輸。每一種的突出屬性是安全，低能量需求(對(duì)于鋼輪在鋼軌上，滾動(dòng)阻力是3～8lb/ton)，一列車運(yùn)送1000個(gè)乘客或10000t(或更多)貨物的能力，鐵路用地所需要的最小化的土地量，在所有天氣條件下工作的可靠性，以及很少的大氣污染。鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的其他類型有快速客運(yùn)，具有以最小的候車時(shí)間從路線上的一個(gè)站攜帶乘客到線上的任一個(gè)其他站，沒有中間站，并且是單軌道、磁力懸浮固定導(dǎo)軌系統(tǒng)。

1貨運(yùn)系統(tǒng)

一般貨運(yùn)鐵路是擁有或租借鐵路用地的私營產(chǎn)業(yè)，其修建并維護(hù)它們自己的軌道、結(jié)構(gòu)、信號(hào)系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)，并運(yùn)行自有的或租借的設(shè)備。這些鐵路為鄉(xiāng)村和城市之間或者在接近的鄉(xiāng)村之間提供貨物運(yùn)輸服務(wù)。貨運(yùn)鐵路可運(yùn)輸所有類型的貨物，有些，例如散裝貨像煤炭和谷物，它們以完全由一種類型的車廂組成的單元列車運(yùn)送。其他貨物以由很多類型的車廂組成的混合列車運(yùn)送，成功的貨運(yùn)業(yè)務(wù)取決于公平的價(jià)格、穩(wěn)定的運(yùn)送時(shí)間和準(zhǔn)時(shí)的交貨、免于裝載損壞以及減輕的貨物裝卸工作。為了提供有利可圖的貨運(yùn)業(yè)務(wù)，良好的技術(shù)和操作是必要的。

2城市間及高速乘客系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)的城市間客運(yùn)業(yè)務(wù)以每小時(shí)80mi的速度提供了穿越田野安全可靠的人員運(yùn)送服務(wù)。一般標(biāo)準(zhǔn)的城市間客運(yùn)業(yè)務(wù)使用貨運(yùn)鋼軌公司的軌道，因此與貨運(yùn)列車合用軌道。對(duì)于良好的客運(yùn)業(yè)務(wù)特有的技術(shù)要求包括用非常長的旅程原動(dòng)力裝備的卡車的車廂、減震器、交叉穩(wěn)定器、空氣調(diào)節(jié)裝置、良好的照明、有吸引力的室內(nèi)裝飾、舒適寬敞的座椅、清潔且足夠的盥洗室、便利的行李儲(chǔ)藏、定價(jià)合理的優(yōu)良餐車服務(wù)以及上等觀景車頂車廂(除了通宵服務(wù)之外)。出發(fā)時(shí)間、速度、準(zhǔn)時(shí)到達(dá)和低費(fèi)用也是重要的因素。

當(dāng)前在美國，大部分城市間旅客使用私人汽車或飛機(jī)旅行，僅有小百分比人員通過鐵路旅行。直到1971年，城市間鐵路客運(yùn)業(yè)務(wù)由貨運(yùn)鐵路提供。由于這種服務(wù)招致的巨大赤字，國會(huì)確立了一個(gè)私營公用事業(yè)的公司——全國鐵路客運(yùn)公司，通常叫做“美鐵”——來運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)基本的全國客運(yùn)系統(tǒng)。向鐵路運(yùn)行的城市間客運(yùn)業(yè)務(wù)給出了繼續(xù)其自身業(yè)務(wù)或通過合同加入美鐵的選擇權(quán)。鐵路通過支付相當(dāng)多的費(fèi)用加入美鐵，就解除了提供城市間鐵路客運(yùn)業(yè)務(wù)的所有的職責(zé)。美鐵于1971年5月1日開始運(yùn)轉(zhuǎn)，并經(jīng)營了其創(chuàng)立之前存在的城市間客運(yùn)列車的60%。最后所有的鐵路與美鐵簽署了合同。美鐵繼續(xù)在45個(gè)州的多于22000mi的路線上提供城市間鐵路客運(yùn)業(yè)務(wù)，并且受到聯(lián)邦政府的資助。有些州政府為了在其州內(nèi)的特殊列車運(yùn)行也資助美鐵。

高速鐵路(HSR)運(yùn)輸一般公認(rèn)為是110mi/h及以上的速度。HSR通常具有其自身指定的軌道和與任何貨運(yùn)業(yè)務(wù)分離的鐵路用地。日本、德國和法國多年以來已經(jīng)擁有這種業(yè)務(wù)，并繼續(xù)修建新的路線。最近，一種從加來開往馬賽的法國TGV平均時(shí)速306km(190mph)。美國正開始發(fā)展鐵路線中的HSR計(jì)劃，這樣的業(yè)務(wù)將提供與航線不相上下的旅行時(shí)間。美鐵已經(jīng)在東北通道中啟動(dòng)了HSR業(yè)務(wù)，服務(wù)于華盛頓和波士頓之間的較大城市。高速鐵路運(yùn)輸使用由兩個(gè)電力機(jī)車組成的小火車，一端一個(gè)，在電力機(jī)車之間帶有行李車廂、若干旅客車廂和一個(gè)食品服務(wù)車廂。這種小火車是空氣動(dòng)力型的以減少氣流的阻力。

3通勤系統(tǒng)

它通常在大城市及其市郊提供短程客運(yùn)業(yè)務(wù)，并作為較大鐵路系統(tǒng)的一部分進(jìn)行運(yùn)營。工人的運(yùn)輸高峰期發(fā)生在清晨和午后期間，但是有些業(yè)務(wù)必須貫穿全天提供。重要的要求是可靠性、最小的行程時(shí)間、便利性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。列車通常行駛在標(biāo)準(zhǔn)鐵路軌道上，它們可以結(jié)合自動(dòng)的車廂或者由內(nèi)燃電力傳動(dòng)機(jī)車運(yùn)轉(zhuǎn)。

汽車行駛與通勤業(yè)務(wù)相競(jìng)爭(zhēng)，因此工程師設(shè)計(jì)一個(gè)將吸引最大可能的交通量的通勤系統(tǒng)是重要的。吸引力是間隔頻繁的列車，防護(hù)狂風(fēng)暴雨的天氣，可能節(jié)約的行程時(shí)間，可能改善的空氣質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)。一些研究表明，通過降低對(duì)鐵路用地和用于汽車的行車道的要求，城市高速鐵路運(yùn)輸代替公路提供了更低的建造成本。帶有空氣調(diào)節(jié)裝置、良好的照明和舒適的座椅的雙層不銹鋼通勤車廂的使用，準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行和頻繁的行程安排，以及推拉式的操作已經(jīng)使通勤運(yùn)輸顯著增長，盡管帶有運(yùn)費(fèi)的一些增加。

然而，即使擁有良好的通勤業(yè)務(wù)，鐵路也不能有利潤地運(yùn)轉(zhuǎn)這項(xiàng)業(yè)務(wù)。因此，有些州在認(rèn)為有利的地方資助通勤運(yùn)行。一些大型城市地區(qū)已經(jīng)建立了為通勤運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展和運(yùn)轉(zhuǎn)投資的過境區(qū)域。在存在未充分使用或廢棄鐵路貨運(yùn)線的一些位置，已經(jīng)被購買或重新裝備以建立通勤業(yè)務(wù)。這些州和聯(lián)邦支持的正當(dāng)理由是節(jié)約了將另外用于額外高速公路的錢財(cái)和土地，緩解了城市中的汽車擁塞，減少了城市中所需的停車場(chǎng)的數(shù)量，較少了汽車事故以及噪聲和大氣污染。

4城市高速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)

其主要在城市內(nèi)，盡管有些為附近的郊區(qū)提供服務(wù)。特有的要求是頻繁且可靠的服務(wù)，快速的裝卸工作，用于迅速加速與減速的輕型重量，低價(jià)費(fèi)用，以及與其他要求相一致的舒適度。

高速交通車輛主要由外部電力的某種形式來推進(jìn)。在高峰期間，乘客通常不得不站行一段。在人口稠密區(qū)，鐵路線傳統(tǒng)上位于地道中或在高架結(jié)構(gòu)中。在某些人口稠密區(qū)，公路的汽車交通車道以鐵路線取代。同樣，在若干中心市區(qū)和較大的過境中心區(qū)，交通發(fā)展通向行人大廳建筑中以及購物區(qū)。

隨著人口的增長，在某些城市延伸或增加高速交通系統(tǒng)，或其他沒有高速交通系統(tǒng)的城市，為了滿足增大的人口而研究提供高速交通系統(tǒng)或一些其他類型的希求成為合乎需要的。城市高速鐵路運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)與通勤線給出的那些大致一樣。盡管城市高速鐵路運(yùn)輸作為自營的可能性不是很好，很少城市在現(xiàn)有的街道和公路上能夠提供自營式的公交服務(wù)。

城市高速鐵路運(yùn)輸和通勤系統(tǒng)之間的一個(gè)主要區(qū)別是，大部分情形下高速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)包括新建工程。因此，必須進(jìn)行研究以確定將與站上的供電線公共汽車最適應(yīng)并且也最方便于大量的人的位置和站距。

高速交通受到聯(lián)邦基金的資助，由聯(lián)邦高速運(yùn)輸管理局(FTA)、運(yùn)輸部(DOC)和當(dāng)?shù)鼗虻貐^(qū)高速運(yùn)輸管理局進(jìn)行分配。協(xié)調(diào)地面運(yùn)輸效率法案(ISTEA)贊助所有運(yùn)輸模式的利用，包括城市高速鐵路運(yùn)輸。FTA也贊助針對(duì)改進(jìn)高速交通部件和新的運(yùn)輸概念的開發(fā)的研究。歐洲技術(shù)，尤其是適用于客運(yùn)汽車的，被廣泛應(yīng)用在新式平面系統(tǒng)中。