创新的基础设施:高铁

途径高速铁路系统

建设高铁系统有两种方法。第一个选项是改进现有的铁路轨道和信号技术，使高铁列车能够以110英里/小时(177公里/小时)的速度运行。有了这个选项，高铁列车通常会与速度慢得多的货运列车共用轨道。第二个选择,构建全新的轨道专门为高速客运铁路服务的使用,将使列车旅行速度更快——220英里每小时(354公里/小时)——因为火车就不会与慢分享跟踪货运列车或遇到优先权问题。第一种方法的建设成本自然比第二种方法要低得多(根据美国国家铁路管理局的数据，升级每英里轨道的成本约为700万美元，而建造新轨道的成本可能高达每英里3500万美元美国国会研究服务)。

虽然升级现有轨道比建造新轨道的成本更低，但现有轨道在实现安全最高速度方面存在一些障碍，如地理弯道和平交道口。美铁的阿西乐(Acela)列车运行在东北走廊(美国唯一的客运高铁系统)，使用倾斜技术，使列车能够在不大幅降低速度的情况下处理弯道，从而有助于减少整体旅行时间。然而，该系统中列车位置相当接近的区域限制了该技术的使用。在东北走廊上行驶的火车不是以每小时150- 200英里(241- 322公里/小时)的速度行驶，而是平均每小时70英里(113公里/小时)(尽管有一小段时间速度确实达到了每小时150英里(241公里/小时))。

高速铁路技术

HSR列车利用传统的钢制车轮或钢轨技术，和成熟的标准规铁路技术，使用在大多数情况下的开销电气化推进列车。该技术使列车显著提高速度，由于这样的事实，有没有必要携带的燃料。高铁列车减少的重量也使他们能够快速地停止和启动。大多数在美国现有的铁路都没有通电，这可能导致额外的费用，改造高铁使用现有的轨道时也是如此。

HSR列车也空气动力学设计，应用动态重量移技术，和使用空气制动和再生制动，以弥补其帮助一些能量在制动过程中丢失。HSR系统要求直线，平面的轨道，用很少的弯曲或高度的变化。随着轨道变得更加与另外的曲线，高度变化，或者与其它列车交叉区域的复杂的，速度必须降低，以适应列车的需求。专门为HSR使用而设计的轨道可以容纳一次为多个列车不会影响速度或安全性。

高铁通信技术

正如传统列车，高铁列车固定轨道上运行，这意味着它可以是困难的列车运营，以避免冲突，如果轨道受阻。HSR列车的高速使得越来越难以障碍物的视距内，在紧急情况下停止。HSR列车使用阳性列车控制技术，其中显示了列车的速度，使速度控制容易，并提供了关于变化的轨道和信号条件的数据。阳性列车控制技术提供与列车分离（冲突避免），临时速度限制，线速度执行，和铁路工人安全的路旁系统，根据美国铁路工程与维护的通行协会(AREMA)。随着美国高铁基础设施的扩张，使用的高铁技术也可能随之改变。未来，高铁列车预计将更加数字化，这意味着，目前旨在帮助列车运营商预测铁路状况变化和列车性能的技术，将能够在几乎不需要人工干预的情况下进行调整。