東海道新幹線

この路線は、関東地方と関西地方を結ぶ歴史的な東海道にちなんで名付けられた従来の東海道本線の輸送回廊をほぼ踏襲している。1930年代後半までに、日本政府は東京から下関まで標準軌の単幹列車を提案した。第二次世界大戦中に建設は中断されたが、いくつかのトンネルの工事は後に新幹線のルートに組み込まれた。^{[ 8 ]}

戦後、急速な経済成長により、1956年に東京と大阪間の電化が完了したにもかかわらず、東海道本線は容量限界に達した。国鉄は1956年5月に実現可能性調査委員会を設置し、翌年の鉄道技術研究所の講演で、東京と大阪を3時間で結ぶ鉄道旅行の可能性が公表された。^{[ 9 ] [ 3 ]}国鉄社長の曽我進二と技師長の島秀雄は、既存の路線に1,067 mm ( 3 ft 6 in )の線路をもう1組追加するのではなく、1,435  mm ( 4 ft 8 + 1/2 in )の標準軌複線電化鉄道を別途建設することを支持した。内閣は1958年12月にこの計画を承認し、運輸省は1959年4月に建設を認可した。^{[ 9 ]}       

新丹南トンネルの東坑口での建設は1959年4月20日に始まった。このプロジェクトでは、連続溶接レール、プレストレストコンクリート枕木、全線立体交差、運転台信号、自動列車制御が採用された。1962年にカモノミヤ近郊の試験路線が開通し、1964年7月に全線試験運転が開始された。^{[ 9 ] [ 10 ]}

当初の費用見積もりは低すぎたため、プロジェクトが完了する前に曽我と志摩は辞任した。1961年5月、世界銀行は国鉄に8000万米ドルを融資した。これは最終的なプロジェクト費用の約15％に相当する。この融資は、鉄道が実験的なプロジェクトではなく、実用的な輸送投資であることを外部から保証する役割も果たした。^{[ 11 ] [ 8 ]}融資は1981年に全額返済された。

東海道新幹線は1964年10月1日に開業した。当初、ひかり号は東京～新大阪間を4時間で走破し、こだま号は5時間かかった。インフラと0系車両は時速210km （130マイル）で設計されていたが、新設された盛土が安定するまでは、当初は保守的なダイヤで運行されていた。1965年11月1日、計画通り時速210kmのダイヤが開始され、ひかり号の所要時間は3時間10分、こだま号の所要時間は4時間に短縮された。^{[ 12 ]}   

旅客需要は急速に増加した。 1969年にはひかり号が16両編成に増結され、 1972年にはこだま号もそれに続いた。 1972年3月の岡山行き、1975年3月の博多行きの山陽新幹線の開通により、本州西部を横断する高速サービスが確立された。当初1時間にひかり号とこだま号がそれぞれ1本ずつ運行されていた東海道の運行パターンは、1975年までにそれぞれ5本ずつにまで増加した。

1969年には三島駅が新設され、民営化後の1988年には新富士駅、掛川駅、三河安城駅が新設された。インフラも拡張され、1973年には大井車両基地への接続が開通し、1999年には予備施設として2つ目の新幹線管制センターが完成、1970年代から1980年代初頭にかけては予想外の利用増加による老朽化に対応するため、繰り返し改修工事による閉鎖が行われた。

100系は1985年に運行を開始し、2階建てのグリーン車と食堂車を導入した。1986年11月には最高運行速度が210km/hから220km /h（140mph ）に引き上げられ、最速所要時間は2時間56分に短縮された。国鉄は1987年4月1日に分割民営化され、JR東海は東海道新幹線全体を、JR西日本は山陽新幹線を引き継いだ。  

JR東海は、初期投資計画の中心に高速化と運行頻度の向上を据えた。軽量の300系と新サービス「のぞみ」は1992年3月14日に運行を開始した。最高速度は270km /h（170mph ）に上昇し、東京-新大阪間の所要時間は2時間30分に短縮された。^{[ 13 ]} 1993年には博多行きの「のぞみ」が1時間ごとに運行を開始した。JR西日本の500系は1997年に、700系は1999年に、N700系は2007年に直通運転を開始した。  

品川駅の新幹線ホームは2003年10月1日に開業した。東京エリアに新たな停車駅が加わったことでターミナルの混雑が緩和され、同時にダイヤの大幅変更が行われ、ひかりに代わってのぞみが主力列車となった。これにより全ての列車が 時速270kmで運行できるようになった。N700系は車体傾斜機能と加速性能の向上により、2007年には最速所要時間が2時間25分に短縮された。^{[ 14 ]}

2015年3月14日、 N700A型列車の最高速度が285 km/h (177 mph)に引き上げられ、23年ぶりの速度向上となった。 ^{[ 15 ]} 700系は2020年3月に東海道での運行を終了し、それ以降は全ての定期列車が285 km/hで運行できるようになった。同月に導入された改訂ダイヤでは、最速所要時間が2時間21分に短縮され、1時間に最大12本ののぞみ列車を運行できるようになった。N700Sは2020年7月1日に運行を開始した。^{[ 16 ]}   

2026年3月の時刻表では、需要の高い時間帯に1時間あたり13本目ののぞみの運行が追加され、早朝と深夜の運行も増便された。^{[ 5 ]} JR東海は、2028年頃に一部のN700S系統で、運転士が運転台に留まり、加速とブレーキが自動化される自動運転2級を導入する予定である。^{[ 17 ]}

東京と新大阪間の実際の路線距離は515.4 km (320.3 mi)ですが、運賃や鉄道会計に使用される運行距離は552.6 km (343.4 mi)です。^{[ 1 ] [ 18 ]}この差は、東海道本線の追加輸送能力としてこの路線が法的および運賃体系的に設立されたことに起因します。高速路線の線路が短い場合でも、運賃距離は一般的に古い鉄道の線路距離に従います。    

この鉄道は複線で、標準軌、完全立体交差で、踏切はなく、在来列車との混載運行もありません。全線が架線による25kV  、 60Hzの交流で電化されています。富士川以東の公共電力網は50Hzを使用していますが、周波数変換変電所により、新幹線は全線で60Hzを使用できます。本線の設計では、最小曲線半径は約2,500m （8,200フィート） 、勾配は最大2%とされています。これらの基準は在来鉄道よりはるかに寛容ですが、後の新幹線で一般的に採用された4,000m （13,000フィート）以上の曲線に比べると、超高速走行には不利です。       

後の新幹線路線のほとんどとは異なり、東海道線は主にバラスト軌道を使用している。土木工事は、約276.7 km (171.9 mi)の土木工事 (54 パーセント)、170.1 km (105.7 mi)の鋼鉄およびコンクリート製の橋梁と高架橋 (33 パーセント)、68.6 km (42.6 mi)のトンネル (13 パーセント) から構成されている。^{[ 19 ]}当初から連続溶接レールとコンクリート枕木が使用されていた。バラスト軌道は、迅速に建設でき、新しい盛土が沈下するにつれて調整できるため維持され、スラブ軌道は後の路線でのみ新幹線の標準となった。^{[ 10 ]}      

線路脇の信号はありません。運転室には運行許可と許容速度が表示され、必要に応じて自動列車制御システムがブレーキをかけます。元のアナログATC-1システムは、2006年3月にデジタルATC-NSシステムに置き換えられました。ATC-NSは、一連の固定速度ステップを強制するのではなく、連続的なブレーキプロファイルを計算し、分離を維持しながら列車がより遅く、よりスムーズにブレーキをかけることができるようにします。^{[ 20 ]}

COMTRAC（コンピュータ支援交通管制）システムは、運行時刻表の作成と管理、経路の設定、車両と乗務員の割り当ての追跡、および運行障害時の管制官のサポートを行います。1972年の山陽延伸で運用が開始され、その後世代交代で置き換えられてきました。^{[ 21 ]}運行は東京の新幹線総合管制センターから指示されます。主要センターが使用不能になった場合は、地理的に離れた第2センターが管制を引き継ぐことができます。^{[ 22 ]}

この路線には17の旅客駅と2つの信号施設がある。すべての列車が停車する6つの駅（東京、品川、新横浜、名古屋、京都、新大阪）では、通常、各方向に2面ずつプラットホームが設けられており、2本の列車が同時に停車して同方向の乗り換えを行うことができる。ほとんどの中間駅では、プラットホームのない通過線路の外側に待避線が設けられており、ノンストップ列車が発する圧力波から待機中の乗客を守っている。

地域的な制約により、いくつかの例外が生じました。三島駅は、2つのループ線と通過線の間に島式ホームが1つあります。熱海駅は、急峻な地形と既存の線路に挟まれているため、側線ホームが本線上に直接設置されています。豊橋駅と米原駅は、片方向に追加のループ線があり、岐阜端島駅は、両方向に2つのループ線があります。ホームバリアは、列車がホーム面を高速で通過する場所で最初に必要とされました。その後、車両とドアの位置が16両編成に合わせて標準化された後、設置範囲が拡大しました。新大阪駅は、より短い山陽新幹線も利用するため、より広い開口部のバリアが必要でした。

点検および保守作業は、夜間の運行停止中に集中して行われる。従来、専用の922系および923系電気・軌道点検列車（通称ドクターイエロー）が、線路速度で軌道および架線の状態を計測していた。JR東海923系T4編成は2025年1月29日に最後の点検運行を行った。JR西日本T5編成は引き続き使用されているが、2027年に引退予定である。その業務は、商用N700S編成に搭載された監視装置によって代替される予定である。^{[ 23 ] [ 24 ]}

この路線は、地震、台風、豪雨、冬の積雪にさらされる複数の地域を横断しています。地震探知機は牽引力を遮断し、緊急ブレーキを指示することができます。JR東海は、高架橋の柱、橋脚、盛土、駅の屋根、トンネルの坑口を強化し、線路脇に脱線防止ガードを設置しています。2024年度末までに約887km （551マイル）のガード設置が完了し、2028年度には全線での設置完了が予定されています。横ずれ防止装置は車両に装備されています。^{[ 1 ]}  

関ヶ原周辺の積雪は列車の下に積もり、凍結し、後に氷となってバラストを散らすことがある。元の土塁は大量の温かい融雪水を安全に受け入れることができないため、線路脇の散水装置が冷たい河川水を使用して雪を湿らせ、下部フレームに雪が吸い込まれるのを防いでいる。このシステムは1967年に試験的に開始され、その後、積雪の多い地域全体に拡張された。^{[ 25 ]}降雪時には一時的な速度制限が必要であり、積雪区域をはるかに超えたバラストの上には、列車が暖かい地域に到達した後に積もった氷が落ちる可能性があるため、飛散防止カバーが使用されている。

降雨は、路線の半分以上が土工であるため、別の脆弱性となります。雨量計と土壌水分量の測定は、盛土が不安定になる前に速度制限を課したり、運行を停止したりするために使用されます。ますます激しい降雨により繰り返し運行障害​​が発生したため、JR東海は2025年に主要な降雨制御指標を24時間累積降雨量から盛土内に保持された水の推定値に変更し、制限が現地の地盤状況により密接に対応できるようにしました。^{[ 26 ]} JR東海は、台風や豪雨が予報されている場合、運行障害区間に列車を送り続けるのではなく、計画的な運休を使用します。

早朝と深夜を除き、この鉄道は1時間ごとの繰り返し時刻表を使用しています。定期列車と臨時列車は同じ事前計画された経路を共有しているため、JR東海は基本的な運行パターンを書き換えることなく、日付ごとに列車の数を変更できます。2026年3月の改訂後、特定のピーク時間帯には、ひかり列車とこだま列車に加えて、最大13本ののぞみ列車を収容できます。^{[ 5 ]} 2024年度には、臨時列車を含めて1日平均383本の列車が運行され、最も混雑する旅行日には合計でさらに多くなります。^{[ 1 ]}

旅客列車の運行は通常 午前6時から深夜0時までです。この6時間の運休は、点検、バラストやレールの工事、架線保守、および工事用機器の移動に使用されます。運行障害が深刻化し、旅客列車の運行が深夜0時を過ぎる場合は、夜間の騒音を軽減し、短縮された保守作業時間を確保するため、列車の速度を落とすことがあります。

全ての列車は16両編成です。この標準化に加え、性能やドアの位置も共通化されているため、車両を短時間で交換でき、運行間隔の短縮にも貢献しています。JR西日本運行では、新大阪駅以降も直通列車が運行されますが、東海道線と山陽線間の運行障害拡大を防ぐため、遅延した列車は新大阪駅で終点とするか、折り返すことができます。

路線のカーブが、最高速度の絶対値を高めるメリットを制限している。N700系列車の車体傾斜により、 2,500 m (8,200 ft) のカーブをより高速で通過できる一方、ATC-NS の高い加速と連続ブレーキプロファイルにより、制限間のロス時間が短縮される。東京-新横浜間は、密集した市街地を通過し、武蔵小杉駅付近に約500 m (1,600 ft)のカーブがあるため、特に低速である。逆に、比較的直線的な米原-京都間は高速試験に使用されており、実験用 300X は1996 年にそこで443 km/h (275 mph)に達した。 ^{[ 10 ]}      

JR東海は、自然災害による混乱を含め、2024年度の列車1本あたりの平均遅延時間を1.4分と報告した。^{[ 6 ]}車両の高い均一性、低速列車や道路交通との完全な分離、路線上の分岐点の不在が、近間隔の維持に役立っている。管制官は通常、新幹線を在来線への接続遅延のために一定時間以上待機させることを避ける。なぜなら、1本の列車の出発遅延が後続の多くの列車に影響を与える可能性があるからである。

天候は依然として広範囲にわたる遅延の最も頻繁な原因である。この路線で記録された最大の遅延は、2000年の東海洪水後に発生したもので、名古屋周辺で雨が悪化する中列車が出発し、複数の地点で立ち往生した。東京行きの「のぞみ」は22時間21分遅れて到着した。^{[ 28 ]}その後の混乱対策では、影響を受ける区間に列車が集中する前に出発を停止し、点検後に制御された復旧スケジュールを提供することに重点が置かれている。

定期運行される列車はすべて、JR東海またはJR西日本が所有する16両編成の電車を使用しています。車両は「のぞみ」「ひかり」「こだま」の間で相互に連結されており、運行名称は特定の列車タイプを指すものではなくなりました。

• N700A型：N700シリーズの既存車両を改造したものと、専用に製造されたN700A型車両。N700型は2007年7月1日に運行を開始し、量産型のN700A型は2013年2月8日に運行を開始した。
• N700S系：2020年7月1日より運行開始。JR東海とJR西日本が東海道新幹線で運用している。

N700系は、東海道最高速度285km /h（177mph ）と車体傾斜、高加速、回生ブレーキを組み合わせたものです。N700Sは炭化ケイ素パワーエレクトロニクスと軽量牽引システムを使用しています。JR東海は、N700Aよりも約7%少ないエネルギーで、地震時に約5%早く停止できると述べています。バッテリー自走システムにより、架線が停電した場合でも列車は低速で走行できます。^{[ 16 ]}標準編成は、グリーン車3両と普通車13両で構成されています。内部レイアウトとバリアフリースペースの確保状況により、現在の列車は1,318人または1,314人の乗客を収容できます。^{[ 1 ]}  

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  N700Aシリーズは2021年9月に発売予定
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  N700Sシリーズ

0系は東海道で最も長く運行された車両で、35年間続いた。 車幅3.4m、2+3の普通座席配置、16両編成という基本形を確立し、後の車両の方向性を決定づけた。100系は乗客定員を増やしたが、従来の牽引モーターはそのまま採用した。300系は2階建て車両を廃止し、軽量化と高速化に注力した。一方、500系は 新大阪以西での時速300kmでの運行に最適化され、車幅が狭く丸みを帯びた形状となった。700系は、空力性能と広い車内空間、そして低コストを両立させた。

N700の導入により、路線の最高速度制限を上げることなく、カーブ通過速度を大幅に向上させることが可能になった。既存のN700編成は後にN700Aのブレーキおよび制御基準のほとんどに適合するように改造され、N700A型として識別されるようになった。2020年3月に700シリーズが廃止されたことで、最高速度285km/hの車両が揃い 、同月に導入された高頻度ダイヤの実現が可能となった。

代表的な仕様は、直流牽引モーターを備えた重い鋼鉄製の列車から、三相交流牽引を備えた軽量アルミニウム製の列車への移行を示しています。^{[ 12 ] [ 1 ]}値はサブシリーズと編成によって異なりました。

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  1989年、小田原でシリーズ0
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  2003年の100シリーズ
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  2008年の300シリーズ
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  2008年の500シリーズ
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  2008年の700シリーズ

線路および電気設備の点検列車としては、922系T1、T2、T3編成と923系T4、T5編成が使用されてきた。JR東海T4は2025年1月に廃車となり、JR西日本のT5は同路線を使用する最後の専用点検列車で、2027年に廃車予定である。夜間運休中は、特殊救助列車、レール研削列車、バラスト清掃列車、資材輸送列車なども運行される。

普通車は2+3の座席配置ですが、3両のグリーン車はより広い2+2の座席配置で、全席指定席です。普通席は指定席と自由席に分かれていますが、それぞれの数は運行によって異なり、指定されたピーク時間帯にはすべてののぞみ席が指定席となります。N700S列車は全席に電源コンセントを備えています。以前のN700A編成では、コンセントは主に窓側の席とサロンの両端にあります。すべての列車は奇数番号の車両にトイレがあり、11号車には多目的トイレと車椅子対応トイレがあります。^{[ 30 ]}

2026年10月1日からは、一部のN700Sでグリーンカーより高額な料金設定のシュプリームクラスが提供される予定です。各車両には、7号車に2人用キャビン、10号車に1人用キャビンが設置され、それぞれ完全に個室になっています。各キャビンには、個別に調整可能な照明、空調、座席、オーディオ設定、専用Wi-Fi、車内ウェルカムサービスが備わっています。JR東海は、2027年度から半個室のシュプリームクラス座席も計画しています。^{[ 31 ]}これは発表済みのサービス変更であり、2026年10月以前に利用可能な座席の一部ではありません。

のぞみ、ひかり、こだま列車では、 7号車はSワークカーに指定されています。移動中に仕事をする乗客を対象としており、通常の静かな車両では推奨されないオンライン会議などの活動が可能です。3人掛け列の中には、中央の座席をブロックして仕切りを設置し、SワークPシートとして販売しているものもあります。N700S編成には、7号車と8号車の間のデッキに有料のビジネスブースも設置されており、既存のN700S車両への設置は2024年度に完了しました。^{[ 14 ]}

新幹線では、全列車と17駅すべてで無料Wi-Fiが提供されています。車内接続は公共のモバイルネットワークを使用しているため、トンネルや混雑したエリアでは速度が低下したり、接続が切断されたりすることがあります。^{[ 32 ]} 2009年に列車無線システムで導入された当初の有料車内無線LANサービスは、2020年に全車両に無料Wi-Fiが設置された後、廃止されました。JR東海とJR西日本の列車では到着チャイムが異なり、2023年7月21日以降、JR東海列車は「会いにいこう」のアレンジを使用していますが、JR西日本列車は「いい日旅立ち西へ」のままです。^{[ 33 ]}

かつては食堂車とビュッフェがこの路線の目立った特徴だった。0系にはビュッフェカウンターがあり、後の0系と100系編成には本格的な食堂車が含まれていたが、短距離化、運行頻度の増加、プラットフォームでの小売業の変化により乗客の需要が変わったため、これらは姿を消した。のぞみとひかりでのトロリー販売は2023年10月31日まで続いた。JR東海は、乗車前の購入の増加、静かな車両への需要、将来の労働力不足を理由に挙げた。グリーン車の乗客は代わりに座席横のコードをスキャンして限られた種類の製品を注文することができ、駅での自動販売機の設置が拡大された。^{[ 34 ]}

当初の列車では全車両で喫煙が許可されていました。禁煙車両は1976年に導入され、徐々に拡大されました。2007年に導入されたN700系では座席での喫煙は禁止されましたが、個室の喫煙室が設けられました。2020年に700系が廃止されたことで、座席での喫煙は終了しました。車内のすべての喫煙室は2024年3月16日に閉鎖され、そのスペースは駅から離れた場所での長時間の停車に備えて緊急用の飲料水を運ぶために使用されています。^{[ 35 ] [ 36 ]}

 2020年5月以降、3辺の合計が160cmを超え250cm以下の手荷物を運ぶ乗客は、 大型手荷物置き場のある座席を予約する必要があります。予約には追加料金はかかりませんが、予約なしでそのような手荷物を持ち込んだ乗客は、取扱手数料を請求され、別の保管場所に案内される場合があります。ベビーカー、スポーツ用品、楽器はサイズ制限の対象外ですが、予約スペース自体には予約が必要です。^{[ 37 ]}