複層貨物鉄道輸送（ふくそうてつどうかもつゆそう、英:Double-stack rail transport）とは、インターモーダル輸送（コンテナ輸送）において、輸送コンテナを貨車に二段重ねにして鉄道貨物輸送することである。

複層貨物鉄道輸送は1984年に北アメリカで初めて導入された輸送方式で、2010年代のアメリカ合衆国では鉄道によるコンテナ輸送の7割を占めている。コンテナを2段重ねにすることで貨物列車の単位長さあたりで約二倍の貨物を輸送できるため、輸送力の増強とコンテナ1つあたりのコスト低減を両立できる。

2段に重ねたコンテナを車両限界に収め、また積載時の重心高を可能な限り下げるため、トレーのような形をした専用の低床貨車（ダブルスタックカー）を用いる。このような形状によって、下段コンテナのドアが開かないようにする効果も得られている。また、更なる輸送効率の向上のために、40ftを超えるサイズのコンテナについても二段重ねとすることが可能となっている。
歴史

1970年代のアメリカ合衆国の物流では、ベトナム戦争への装備調達やアジアから北米への輸出増大のために、西海岸で海陸間輸送の重要性が高まっていた。コンテナ船は輸送コスト低減のために年々大型化しており、やがてパナマ運河を通れないオーバーパナマックス船が一般化してアジアからの定期航路は東海岸に向かわないようになると予想されたため、貨物を西海岸から内陸部や東海岸に運ぶ手段が必要になった。

サザン・パシフィック鉄道(SP)は、大手コンテナ船会社シーランドの創設者マルコム・マクリーンと共同で、1977年に初めて二段重ね貨物列車のアイデアを発表した[1][2]。 SP社はその年、ACF Industryと台車を設計した[3][4]。複合貨物鉄道輸送が業界標準となるまでには時間がかかったが、その後1984年、 アメリカンプレジデントラインズはSP社と共同で作業し始め、同年内に最初の総二段重ね貨物列車がロサンゼルスからサウスカーニーに"Stacktrain" rail serviceの名前で走った。列車は途中SP社からコンレールを走った。
重量

コンテナ車1両に積載するコンテナ数が2倍となるため、車両側では車体や輪軸の強度と連結器や緩衝器の性能が、線路側では軸重制限と路盤の強度が適正であることが求められる。
コンテナ積載に関する問題

貨物を二段重ねにする場合、重心を低く保つことが車両の安定のために必要である。異種のコンテナを積み重ねる場合には、貨物の容積と重さを考慮して積載する必要がある。コンテナ船と同様、ヒューリスティックな手法やタブーサーチによって積載順序を決定するアルゴリズムが研究されている[5]。
サイズと車両限界

運ぶコンテナの大きさには決まった種類があることから、複層貨物輸送にはいくつかサイズがある。ダブルスタックカーのくぼみの長さの規格は40 ft (12.19 m), 48 ft (14.63 m), 53 ft (16.15 m) が普通である[6]。コンテナ高さは8 ft (2.44 m)から9 ft 6 in (2.9 m)("high cube"または背高コンテナ)まである。

複層貨物輸送を行う場合、走行区間全てにおいて十分に大きな車両限界が確保されている必要がある。そのため、大陸の東西を結ぶインターモーダル貨物輸送（ランドブリッジ(鉄道)）が多く、他の先進国と比較して鉄道の電化区間の割合が少ない北アメリカで最も普及している。それでも、跨線橋のかさ上げやトンネルを拡張するために多額の投資がなされている。

CSX社はレール上の車両限界の高さのリストを公開している[7]。

Doublestack 1 ? 18 ft 2 in (5.54 m)

Doublestack 2 ? 19 ft 2 in (5.84 m)

Doublestack 3 ? 20 ft 2 in (6.15 m)

このリストによれば、Doublestack 3ではISO High Cube コンテナ（背高コンテナ）を二段積みして輸送できる。
各地域の輸送状況

線路が電化されている地域では、ほとんどがダブルスタックカーのことを考えられていないため、架線高さが障害となって走行できない。また、同じくダブルスタックカーの運行を前提としていない跨線橋やトンネルも通過できない。これらの拡張には多額の費用がかかるため、これらの制限が無い、または少ない地域で普及している。
北アメリカ

アメリカ合衆国では、鉄道会社と政府機関で連携してダブルスタックカーの運行の妨げとなる障害物を取り除く工事を開始している。