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東海道新幹線

とうかいどうしんかんせん

東京駅~新大阪駅間を結ぶ、JR東海が管轄する新幹線路線。同社のみならず日本の屋台骨である。
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概要

東海道新幹線は、JR東海が管轄する東京新大阪間、およそ515kmの路線。日本最初の新幹線路線でもある。

歴史

東京オリンピック開幕を9日後に控えた1964年10月1日に営業開始。世間一般には(2020年東京オリンピックに擬えているのもあるが)オリンピックに合わせた開業という認識だが、実際には平行する東海道本線の抜本的な輸送力増強を図った路線であった。
東京駅9番線(当時)から6時発のひかり1号がテープカットと共に発車した。当初は12両編成で、最高速度210km/hで4時間かけて運行していた。

所要時間が4時間なのは当初慣らし運転として180km/h程度で運行していたことと、路盤が固まっておらず、徐行区間が多数存在したため。後に3時間10分になる。

1985年には、2階建て車両が特徴的な100系が登場。1986年以降の0系と同じ220km/h運転だった。この車両は設計上270km/h運転をする性能を持ってはいるが、騒音基準をクリアできなかったため、220km/hに抑えられた。2003年10月のダイヤ改正で東海道区間からは撤退し、2012年3月改正で営業運転を終了した。

1992年に、初代のぞみとして300系が登場。270km/h運転を開始、東京-新大阪間を最速2時間30分で結ぶようになる。700系登場後は主にひかり・こだまとして運転され、置換えが進められた。

1997年500系が登場。最初は山陽区間のみで走っていたが、同年11月に東海道区間にも乗り入れ。東海道区間では急曲線が多いため270km/hが最高だが、山陽区間では300km/hで走行。ダイヤ乱れや車両故障時の冗長性確保(300系や700系とドアの位置や座席配置が異なり、乗客の座席の位置を変えずに別系統の編成と入れ替えて運行することができない)のため、2010年2月末をもって東海道区間から退いている。

1999年700系が登場。エアロストリーム形式(カモノハシ型)の先頭部を持つ。この列車も東海道区間では270km/hが最高。現在は臨時のぞみと、ひかり、こだまとして活躍中。
また、この年で0系が東海道区間から姿を消す。

2007年N700系が運行を開始。曲線通過時、車体傾斜システムにより路線全体の3分の2を270km/h運転することが可能になった。その結果、東京-新大阪間を最速2時間25分と5分短縮。

2012年3月16日を持って300系が引退。これにより東海道新幹線を走る形式はN700系と700系のみとなる。
2015年3月のダイヤ改正で運転速度を再度変更。N700A(A')系の強化した車体傾斜装置を活用し、これまで半径2500mの区間で255km/hに減速しないためだけに使っていたそれを、半径3500mの区間でも動作させる事により、半径2500m区間のみ270km/hに減速する方法で最高速度を更に引き上げ285km/hに。
将来的には、特に線形の良い米原~京都など限定した区間・時間帯に限り330km/h運転も企図されている。

構造

規格

在来線の東海道本線がパンク寸前であったため、なるべく大きな輸送力が担保できる車体断面が求められた。そこで車両限界は大振りな戦前の「弾丸列車計画」のものを概ね引き継ぐこととされた。
かつての「弾丸列車計画」では満鉄への直通も意図されていたため、結果としてこれらとも車両限界が近似するが、上述の目的から戦前のそれらの旅客車より車幅が30cmほど広げられている。これにより、平屋の車体で通路を60cmほど確保した上で横5列席の配置が可能となった(修学旅行電車などの5列席は大人よりは小柄な中学生を前提に座席も通路も無理やり詰め込んだもので、通路も狭い)。
電車のみの運行とされたため、車両の軸重は空車で16t程度と、機関車列車前提だった「弾丸列車計画」よりは大幅に下げられた(20~23t)。
当初の予定最高速度は210km/hではなく250km/hであった。しかし1960年頃、一部の試験列車を除き実用の域でそんな速度を出している鉄道は全く無かったため200km/hを目安に、回復余裕のために10km/h上乗せした210km/hが当初の最高運転速度(名目値)となった。

電源

交流25kV電化なのは後発の全てのフル規格新幹線と同じである。但し東海道区間の東150kmほどは50Hzの東京電力の管轄エリアを走行するが、全線に亘り60Hzで列車に給電している。
1960年代にて一応、在来線車両であればED70など試験的に両周波数対応車両が作られていたが、新幹線の場合は交流電化に対応したATCを用いるため、これも両周波数に対応となると当時の技術ではコストや重量に著しい制約を受けた。また、延伸の方向がこの時点ではもっぱら山陽方面のみ想定されたため、その場合50Hz区間の走行比率はさらに低下する。
このため、車両構造の簡素化を優先し、代わりに地上に巨大な回転式周波数変換機を置いて50Hzから60Hzに変換した電力を給電。
後に半導体技術の発展により、設備増強分の変換機は回転式ではなく半導体式のものが用いられている。
「国際標準の電圧」と一応称されるが、世界中基本的には名目値+10%で加圧・-20%まで性能を担保で設備が構築されている。そのため、25kV電化であれば本来加圧27.5kV・性能保証下限20kVになる(在来線の20kV電化ではこの考えによって22kV給電としている)が、新幹線は特に大電力を消費するということで+20%・-10%を基準として給電電圧は30kVとされた。この+20%加圧は高速鉄道に於いては現在ではデファクトスタンダードとなっている。
同じ交流電化でも在来線と異なり高速で走行することからセクションの目視による惰行・再力行という運転は無理があると判断され、担当変電所の境目では地上側で受電区分を0.1秒程度で切り替える方式を用いている。しかし開業当初はまだ商用周波数電化でのAT饋電方式が実用化されておらず(元々は16.7Hz用など低周波数交流電化の技術)、交流電化で問題となる誘導障害を避けるには負饋電線を用いるBT饋電方式が必要であった。しかしBT方式は随所に吸い上げるためのセクションが要るものであり、こちらには切り替えセクションはない。これを在来線の倍以上の速度(=半分以下の時隔)で通過する上力行したままであるため、問題が残った。
山陽新幹線岡山開業(1972年)までに商用周波数でのAT饋電が実用化されたためそれ以降の新幹線にはBTセクションはなく、「のぞみ」運転開始までに東海道区間も全てAT饋電に変更された。

運行

現在の運行本数は1時間あたり最大13本。能力上は1時間に15本まで走らせることができるが、実際は東京駅と大井にある車両基地の間で回送列車を走らせないといけないので東京発着列車はこれ以上増発できない。ただし品川駅で折返しが出来ないわけではないので品川以西であれば1時間に最大15本列車を走らせることが出来る。(葛西敬之名誉会長が自身の著書でそのような用途を持たせる意味でも品川駅を建設したと語っている。)
現在早朝に品川・新横浜それぞれで始発の列車(それぞれのぞみ・ひかり。両駅を6時00分発)が出ているのは、この構造を活用したものである。

開業前史

東海道新幹線を先に走った阪急電車

京都 - 新大阪間の一部で、東海道新幹線は阪急京都線と高架で並行している。新幹線の建設に際し、元は高架ではなかった阪急線の東側にほぼ並行して新幹線の高架を建設することになったのだが、淀川沿いで脆弱な地盤ということもあって、工事で阪急線が地盤沈下する可能性があった。そのため、阪急京都線大山崎 - 上牧間の高架化工事も同時に施工し、並行させることになった。

その過程で、東海道新幹線の開業前の1963年(昭和38年)4月から12月の間(大阪方面は4月24日から12月14日まで、京都方面は5月10日から12月19日まで)、先に完成していた東海道新幹線の高架線路を阪急線工事中の仮線として用いて、仮設の駅ホームも設置して暫定的に阪急電鉄(当時京阪神急行電鉄)の車両を走らせていた。これは阪急電鉄の路線が、新幹線と同様の標準軌だからこそなしえたことであった。

よって新幹線の「線路」を走った初の営業列車は、阪急京都線の列車となる。 参考までに当時この区間を走行した車両のうち、阪急電鉄の2300系車両は2015年3月下旬に全車引退するまで、最後まで残った「新幹線の線路を走った阪急電車」であった。

その後、阪急線用の高架線路も完成したことから、それぞれの線路は本来の目的に使われるようになった。

エピソードなど

・開業当初は相当ダイヤに余裕があり、新大阪発一番列車の運転士は最高速度で飛ばしに飛ばした結果、東京駅到着時の早着を防ぐため、東京都内は相当スピードを落として運転したとか。その時に山手線電車に追い抜かれたらしい。

・神奈川県の鴨宮駅から絢瀬の辺り一帯の区間がモデル線として先行整備され、試験車両の走行試験や運転手の訓練などが行われていた。一般客向けへの試乗会も行われ、沿線住民から駐日大使、やんごとなきお方まで数多くの人が試乗に訪れた。ちなみに試乗列車のトイレは施錠されていたのだが、乗務員判断で鍵を開けて使用させていた。そんな事を続けているうちにタンクが一杯になってしまい、ある日の夜にタンクの中身を酒匂川へ投棄したらしい。

・旧国鉄時代にイギリスエリザベス女王が来日した際、新幹線で移動するはずが…ストライキの真っ最中で、キャンセルとなった。
「イギリスにもストはありますから」
 平謝りする日本側に、女王陛下は笑って答えたという。

・東海道新幹線の建設当時、「旅客運用しない夜間に貨物列車を運行させてしまえ」ということで貨物新幹線という計画もあった。しかし肝心の東海道新幹線の建設費がインフレの影響で2倍近くに膨れ上がってしまい断念。既に確保していた用地は車両基地や在来線の貨物ターミナルに転用された。
 また新幹線大阪運転所(鳥飼基地)の京都側に本線を跨ぐ形で、未完成ながら貨物新幹線用の構造物が残されている。過密ダイヤで運行する新幹線の頭上の構造体を支障なく撤去するすべがないまま近年まで放置されてきたが、安全に撤去する工法の目処が立ったことから2013年から順次撤去されている。(これらは全て「世界銀行からの融資を受けるためのダミー構想である」という通説があったが、最近になって当時の計画担当がこれを否定している)

・1992年から運転されたのぞみ301号は新横浜停車後は終点新大阪までノンストップのダイヤで、「名古屋飛ばし」として話題となった。ただし、名古屋京都は全列車が止まる事を前提として作られているため、高速通過することができず、70km/hで通過していた。現在では両駅ともホームドアが設置された為に技術的には高速通過する事は可能である。

駅一覧

駅名所在地(正確な所在地はWikipedia参照願います)『のぞみ』『ひかり』
東京駅東京都千代田区丸の内一丁目全列車
品川駅東京都港区高輪三丁目・東京都港区港南二丁目全列車
新横浜駅神奈川県横浜市港北区篠原町・神奈川県横浜市港北区新横浜二丁目全列車
小田原駅神奈川県小田原市栄町一丁目・神奈川県小田原市城山一丁目通過列車あり
熱海駅静岡県熱海市田原本町通過列車あり
三島駅静岡県三島市一番町通過列車あり
新富士駅静岡県富士市川成島
静岡駅静岡県静岡市葵区黒金町通過列車あり
掛川駅静岡県掛川市南一丁目・静岡県掛川市南西郷
浜松駅静岡県浜松市中区砂山町通過列車あり
豊橋駅愛知県豊橋市花田町字西宿通過列車あり
三河安城駅愛知県安城市三河安城町一丁目
名古屋駅愛知県名古屋市中村区名駅全列車
岐阜羽島駅岐阜県羽島市福寿町平方通過列車あり
米原駅滋賀県米原市米原(まいばらしまいはら)通過列車あり
栗東信号場滋賀県栗東市(※乗降できません)
京都駅京都府京都市下京区全列車
鳥飼信号場大阪府摂津市鳥飼(※乗降できません)
新大阪駅大阪府大阪市淀川区西中島五丁目全列車

『のぞみ』欄*印:停車駅
駅名 : 『こだま』のみ停車

関連タグ

0系 100系 300系 500系 700系 N700系
のぞみ ひかり こだま
阪急京都線

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