Грешката ти е в тази функция:

else if(parameters.Length == 2 && inputLine.Contains("="))
                {
                    string firstTrain = parameters[0];
                    string otherTrain = parameters[1];

                    if(!trains.ContainsKey(firstTrain))
                    {
                        trains.Add(firstTrain, new Dictionary<string, long>());
                        trains[firstTrain] = trains[otherTrain];
                    }
                    else
                    {
                        trains[firstTrain] = trains[otherTrain];
                    }
                }

Дебъгни още малко и ще я намериш сам. За съжаление в момента не мога да вкарам кода в IDE.

Предложение: Редактирай кода, като направиш проверка дали се съдържа train, ако да - изтрий целия keyvaluepair, направи нов key-value с train и добави към него Othertrain item-ите.