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フリートレイン（GCT）は、 1994年に開始された日本の研究開発プロジェクトで、 1,435 mm （4フィート8 + 1/2インチ）の標準軌新幹線ネットワークと1,067 mm （3フィート6インチ）の狭軌在来線ネットワーク間の直通運転を可能にする可変軌間車軸を備えた高速列車を開発することを目的としていました。[ 1 ]
3編成の試作型電気複数ユニット（EMU）列車が3編成2本と4編成1本製造され、試験が行われた。最初の列車は1998年から2006年まで、2番目の列車は2006年から2014年まで運行され、3番目の列車は2014年に試験を開始したが、台車の技術的な問題により後に試験は中断された。[ 2 ]
GCTは当初、 2022年の西九州新幹線開業時に博多と武雄温泉間の直通運転を提供し、路線の延伸までの空白を埋めるために導入される予定だった。しかし、2017年6月にJR九州は同技術の導入計画を断念したと発表した。[ 3 ]この決定を受けて、JR西日本も2018年8月に敦賀と大阪間のGCT導入計画を断念したと発表した。
2010年代後半の時点では、軌間変更列車の利用に関する積極的な開発計画や提案は存在しない。
最初のGCT列車は1998年10月に完成しました。[ 4 ]新幹線では最高時速300km /h（186mph ）以上、従来の狭軌線では25kV AC（50/ 60Hz）、20kV AC（50/60Hz）、または1,500V DCの架線電圧で時速130km /h（81mph）以上で走行できるように設計されました。[ 5 ]
列車は下図のように編成され、3両すべてが電動式であった。
東京国分寺の鉄道技術研究所（RTRI）での準備の後、この列車は1999年1月にJR西日本の線路に移され、山陰線で最高時速100km （62mph ）での試験が行われた。1999年4月からは、この列車は米国コロラド州プエブロの交通技術センターに輸送され、2001年1月まで長期間にわたる高速耐久走行が行われた。ここでは、最高時速246km （153mph ）を記録し、総走行距離は約60万km（37万2823マイル）に達し、車軸軌間変更サイクルは約2000回に及んだ。[ 6 ]
2002年11月、この列車は九州の日宝本線で最高速度130km /h（81mph）を記録した。[ 4 ]
2003年5月から6月にかけて、この列車は四国で初めて試験運行され、深夜に与山線坂出駅と松山駅の間で運行された。 [ 7 ]
山陽新幹線の試験運転は、当初2002年度中に開始する予定だったが、2004年8月23日に新山口駅と新下関駅の間で開始された。 [ 4 ] 2004年8月23日から10月27日にかけて、深夜に15回の往復試験運転が行われ、初日は最高速度70km /h（45mph）で開始された。 [ 8 ] 2日目には最高速度が100km /h（62mph ）に引き上げられ、最終日には最終的に210km /h（130mph ）まで引き上げられた。 [ 8 ]
試験は2006年に終了し、その後、車両はJR九州の小倉工場に保管された。2007年4月、車両はJR四国の多土津工場に移送され保管された。東急の先頭車両と近畿車輛の中間車両は現地で解体されたが、川崎の先頭車両（GCT01-1）は2014年2月に川崎重工業の神戸工場に移送された。[ 9 ]
当初2004年に完成予定だった2号車は、2006年に納入され、JR四国多渡工場を拠点に試運転を開始した。2007年3月には、国分寺にある鉄道総合研究所から小倉工場へ輸送され、同年5月に報道陣に公開された。
オリジナル設計の最初の列車とは異なり、この列車はE3系新幹線をベースにしており、中間車に座席が設けられていた。最高速度は、25kV交流（60Hz ）で運行する新幹線路線では270km /h（168mph）、20kV交流（60Hz）または1,500V直流で運行する在来線では130km /h（81mph）であった。[ 10 ]いずれの交流電圧でも50Hzで運行できたかどうかは不明である。
列車は下図のように編成され、全車両が電動式であった。
両端の車両は長さ23,075 mm (75フィート 8.5インチ)、中間の車両は長さ20,500 mm (67フィート 3インチ)であった。[ 10 ]
2007年12月から、小倉工場と西小倉駅間の在来線での試運転が開始された。
2009年6月から、この列車は九州新幹線と在来狭軌線路の間で試験走行を行い、新幹線線路では最高時速270km （168mph ）で走行した。[ 11 ]
2011年、列車は半径600m （1,969フィート）未満のカーブや分岐器を通過する際の安定性と乗り心地を向上させるため、より軽量な新型「E」台車が取り付けられました。これは以前の「D」台車設計に取って代わるものです。2011年8月から、列車は多渡津を拠点として、与山線で最高時速130km （81mph）での深夜の試運転が行われました。 [ 12 ]その後、2011年12月から2013年9月まで、与山線の多渡津と松山の間で耐久試験が行われ、その間に約70,000km （43,496マイル）の距離を走行しました。[ 13 ] [ 14 ]
編成の廃車後、端の車両であるGCT01-201は、愛媛県西条市の四国鉄道文化財博物館に展示するため、2014年7月に多度津から伊予西条に移送された。[ 15 ]残りの2両、GCT01-202とGCT01-203は、2014年8月にJR四国の多度津工場で解体された。[ 15 ]
2014年3月下旬、第3世代の4両編成列車が九州の熊本車両基地に納入され[ 16 ] 、2014年10月には新八代駅近くに新設された施設で「3モード」（標準軌 - 軌間変更 - 狭軌）耐久試験が開始された[ 17 ]。耐久試験は2017年3月まで継続され、総走行距離は60万km（37万2823マイル）に達する予定だった[ 17 ]。しかし、台車のスラストベアリングオイルシールに欠陥が発見されたため、約3万3000km （2万505マイル）走行した2014年12月に試験は中断された[ 18 ]。
列車は下図のように編成され、すべての車両にモーターが接続されている。[ 19 ]
1号車、3号車、4号車は神戸の川崎重工業で製造され、2号車は山口県下松の日立製作所で製造された。[ 19 ] 2号車には単腕集電装置が装備されている。[ 19 ] 2号車には座席が設けられており、2列＋2列の11列に配置されている。[ 19 ]
2017年6月、JR九州はコストと安全性の問題を理由に、長崎新幹線（2022年開業）へのGCT導入計画を断念したと発表した。 [ 3 ]
2012年、国土交通省は、北陸新幹線にGCTを導入し、敦賀駅で大阪方面の在来線に直通運転できるようにする計画を決定した。[ 20 ] 2年後、JR西日本は敦賀駅構内に全長180メートルの可変軌間試験線を建設し、機関車が試験運転で可変軌間台車を軌間変更装置を通して移動できるようにした。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]また、同社は2014年度から新しい6両編成の可変軌間列車の設計・製造を開始する意向も発表し、2016年度から標準軌の北陸新幹線と狭軌の北陸本線・湖北線で試験運転を行う予定だった。[ 24 ]しかし、JR九州が西九州新幹線長崎線でのGCTの導入計画を断念した結果、JR西日本は2018年8月に敦賀と大阪間のGCT導入計画を断念したと発表した。