「鉄道車両」の版間の差分

2022年12月24日 (土) 01:40時点における版

鉄道車両（てつどうしゃりょう）は、線路またはそれに準ずる軌道の上を走行する車両である。

定義

鉄道車両は、線路またはそれに準ずる軌道の上を走行し、鉄道の列車を運行するために用いられる車両である^[1]。国によって鉄道に関連する法規は異なっているため、鉄道車両の厳密な定義は不可能である。また、法規による規定と一般的、技術的な概念とが異なる場合もある。日本の法規上は、本線上を列車として走行するための車両で、所定の手続きに則った車籍を有する車両である。よって、モーターカーや貨車移動機といった作業用の車両などは、法規上の正式な鉄道車両に分類されていないことも多く、本線上を走行する場合は線路閉鎖の手続きを行う必要がある。^[2]。

本項目では、一般に公開されて旅客や貨物の輸送を行う鉄道で用いられている鉄道車両について説明する。

特徴

鉄道車両は、線路に沿ってのみ運行することができるという点が、自動車など他の交通機関と異なっている点である^[1]。航空機や自動車などと異なり、多くの車両を連結して同時に走らせて大量輸送をすることができる。これは線路の上を走ることから各車両での舵取りが不要であるという特性からきている^[1][3]。

さらに他の交通機関と異なる大きな特徴として、蒸気機関車や単端式気動車の後退時やプッシュプル方式以外の機関車牽引列車の推進運転など一部の例外を除いて、双方向に同じように走ることができるという点が挙げられる。通常の航空機は飛行中に後退することができない。また多くの船や自動車では後退時の性能は前進時に比べて制限されており、基本的には向きを変えて常に前進で使用されることが前提である。これに対して鉄道車両は、どちらの向きにも同様に走ることができ、最高速度を出すことができる。双方向に同様に性能を発揮しなければならないという条件は設計上の強い制約となっており、鉄道車両の前後対称に近い形にも影響している^{[4][5][6][7][8]}。

車種による分類

鉄道車両は、動力の有無、搭載するのが旅客か貨物か、動力の配置の仕方などで様々に分類される^[9]。まず大きく分けると旅客車、機関車、貨車の3つに分類することができる^[10]。日本標準商品分類でも車両（軌条上を走行するもの）は機関車（分類番号461）、旅客車（分類番号462）、貨物車（分類番号463）に分類される（このほか分類番号468以下に車両部品がある）^[11]。また、これ以外に事業用車を分類することもある^[12]。

なお、車種以外に用途や設備により分類することができるが^[10]、これについてはそれぞれ旅客車・機関車・貨車・事業用車を参照。

旅客車

旅客車は、鉄道車両のうち主に乗客を乗せるための車両である^[13]。動力を有している車両と有していない車両がある^[13]。どちらの車両でも、接客のための設備はおおむね共通した構造を有している^[13]。動力集中方式に分類される旅客車として客車が、動力分散方式に分類される旅客車として電車と気動車が存在する^[13]。近年では、ハイブリッド車やEDC方式の登場により、電車と気動車双方に分類される車両も増えている。

郵便物を輸送する郵便車や、乗客の手荷物を輸送する鉄道手荷物輸送（チッキ）において荷物を搭載するための荷物車も、一般に旅客車として分類されている^[13]。

電車

電車は、動力分散方式の旅客車のうち、電力によってモーターを回して走行する車両である^[13]。モーターによって走行する動力車（電動車）と、自力では走行できずに電動車に牽引・推進されることで走行する付随車が存在する^[13]。搭載している電池の電力によって走行する方式も電車であるが、架線や第三軌条など線路に設置された給電設備から電力の供給を受けて走行することが一般的である^[14]。一方、搭載している熱機関によって発電してその電力でモーターを駆動する方式は、気動車に分類されていた^[13]が、ハイブリッド車両などの登場により電車としても気動車としても分類されるようになっている^[15]。

効率の良い発電所において電気エネルギーを発生させて、それを外部から受け取って走行することのできる電車は、走行エネルギーのもととなる燃料や重く効率の低い原動機を搭載しなければならないその他の方式の車両に比べて重量当たりの性能が高く効率が良い。一方で、線路に沿って電力を送るための変電所や架線・送電線を整備しなければならず、これに費用がかかる。こうしたことから、輸送量が多く列車本数が多い線において電気運転方式が有利となる^[16]。また電車列車は動力のある車輪（動輪）の割合が高いため加速度を大きくでき、機関車のように特に重量の集中する車両がないことから線路への負担が軽く、折り返しや列車の分割・併合の利便性が高いなどの利点がある。一方で、各車両に動力があることから騒音や振動など乗り心地面で不利で、動力装置の数が増えることから費用的にも不利といった欠点がある^[17]。

もともと電車は乗り心地の難点から長距離運転には向かないとされてきたが、技術革新の結果長距離列車においても用いられるようになってきている。都市交通では世界的に電車の普及が著しく、特に路面電車や地下鉄で用いられる車両はほとんどが電車である。一方、長距離でも広く電車が普及しているのが日本の鉄道の特徴であるとされている^[17][18]。また、モノレール、案内軌条式鉄道（新交通システム）、トロリーバス、索道（ロープウェイ）、鋼索鉄道（ケーブルカー）、磁気浮上式鉄道なども多くは電車の範疇に含まれる^[19]。

日本では殆どの人口密集地で電車が普及している事から、気動車や客車を含めた鉄道車両のすべてを「電車」と呼ぶ風潮がある^[20]。

気動車

気動車とは、旅客車・貨車・事業用車に熱機関を搭載してその動力により走行する車両である^[21]。外燃機関である蒸気機関を動力とする車両は蒸気動車と呼ばれ、それ以外の内燃機関で走行する気動車を区別する時は内燃動車と称する^[22]。内燃動車において用いられる機関としてはディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスタービンエンジンなどがある^[23]。現代では一般的には、大出力を容易に得られ燃費のよいディーゼルエンジンが気動車の原動機として用いられている^[24]。ディーゼルエンジンを用いた気動車のことをしばしばディーゼル動車あるいはディーゼルカーと呼ぶ^[25][26]。

内燃機関を動力とする場合は通常、エンジンで直接車輪を駆動することはできず、何らかの方法で変速する必要がある。機械的な変速機を使う場合を機械式、トルクコンバータを使う場合を液体式、一旦発電して電力でモーターを駆動する場合を電気式という^[27]。ただしガスタービン動車の場合、低速でも充分なトルクがあることから変速機を介しない場合がある^[28]。

気動車においても動力車と付随車が存在する。高出力の機関を少数の車両に配置して残りの車両を付随車にする方式（「集中式」および「分散集中式」）と、低出力の機関をすべての車両に分散配置する方式（「完全分散式」）とがある。一般に、高出力機関を少数車両に配置する方式が、車両の重量や新製・保守費用などの点で優れている。しかし、短い編成で運転する場合や列車の分割・併合を行う場合の都合や、機関を搭載していない車両における冷暖房の問題などから、世界的に各車両に分散する方式が主流となっている^[29]。

気動車は、電車と比較した場合、変速機やエンジンの機構が複雑で経費が嵩む。また、電車が動力の変換装置を持っているだけなのに対して、燃料自体を搭載してその動力への変換を行うことから、重量が大きくなり重量あたりの性能で劣っている。一方で地上側に電力を供給する膨大な設備を設置する必要がないというメリットがあるため、地方の閑散路線などでの運行には、電車より気動車の方がコスト面で適している^[30]。

客車

客車という言葉は、広い意味では旅客車を表すこともあるが^[31]、狭い意味では動力集中方式における旅客車を指す^[32]。この意味では、客車は自身に動力装置を持たず、他の車両に牽引・推進してもらって走行する、主に旅客を乗せるための車両である^[33]。動力装置は搭載していないが、ブレーキについては鉄道の草創期の旧式な車両を除けば装備している^[34]。機関車により推進して運転する時に用いるための運転台を備えている車両もある^[35]。また、車内の照明や空調に用いるための電力を供給する発電機を搭載していることもあり、安全に走行して旅客に快適な旅を提供するために、必要な様々な機械類が搭載されている^[33]。

客車は、動力装置を搭載していないため製造・保守の経費が安く、また車内に対する騒音・振動などの面で電車や気動車に比べて有利である。一方で、動力集中方式となるため加減速度や機動性の点では不利となる。このため長距離を走行し停車駅が少なく、車内環境を重視するような、長距離優等列車や特に夜行列車などにおいて用いられる^[36]。

機関車

機関車は、動力集中方式の客車や貨車を推進・牽引して走行するための動力車である。機関車自体には動力装置とそれを運転するための運転台のみがあるのが普通で、旅客や貨物を搭載するための設備は備えていない^[37]。また動力装置以外に、客車に対する暖房用の蒸気発生装置を搭載していたり、客車の照明・空調用の電源装置を搭載していたりする^[33]。

機関車は、その動力方式でさらに蒸気機関車、電気機関車、内燃機関車の3つに大別できる^[37]。それ以外にも1970年代にはアメリカ（M-497）、ソビエト（高速走行実験鉄道車両（українська版））のようなジェットエンジンによる推力を利用するターボジェット・トレインも試作されたことがあった。ガスタービンで鉄輪を駆動するガスタービン機関車とは違い、排気推力を使うため、車輪は直接駆動しない^[38]。

狭義の「鉄道車両」

日本の法律においては、本線の線路上を走行するためには鉄道車両としての登録がされている（車籍を有する）ことが必要（甲種輸送等の例外もあり）であり、狭義にはこの車籍を有する車両のことをいう。そのため、鉄道の線路の上を走行する車両であっても、車籍を有しない保線用の機械や除雪用のモーターカー、構内入換用の小型機関車などは、正確には鉄道車両ではないことになる。また、日本の法律では路面電車等の軽軌道は本格的な鉄道とは区別されており、したがってこれらの区間のみで用いられる車両も鉄道車両ではないことになるが、中には京福電鉄のように軌道線と鉄道線を直通している例もあり、煩雑である。なお地下鉄は世界的には軽軌道に分類される事が多いが、日本では名古屋市営地下鉄の開業以降、鉄道線に準ずる存在と位置づけられている。→詳細は、日本の地下鉄を参照されたい。

鉄道車両としての登録から削除する（車籍を抜く）ことを用途廃止といい、一般的には廃車という。

鉄道車両の種類

鉄道会社別の車両は、各鉄道会社のページ参照。

• 旅客車
  • 電車
    • 新幹線
  • 気動車
  • 客車
  • 磁気浮上式鉄道
• 機関車
  • 蒸気機関車
  • 電気機関車
  • ディーゼル機関車
• 貨物車
  • 有蓋車
  • 無蓋車
  • コンテナ車
  • タンク車
  • ホッパ車
  • 車運車
  • 長物車
  • 大物車
• 事業用車
  • 牽引車
  • 試験車
  • 配給車
  • 除雪車
  • 操重車
  • 職用車（上記以外の総称）

• 保線用車

鉄道車両の構成

新幹線0系電車の車輪

駆動装置系は電車等のページで個別に

• 車体
  • 台枠
  • ウィンドウ・シル/ヘッダー
  • 車体材料による分類
    • 木
    • 鋼（普通鋼）
      • 半鋼製 - 車体の一部分（内装材やドア、屋根など）が木製
      • 全鋼製 - 車体全体が鋼製
    • ステンレス鋼
      • セミステンレス車両（スキンステンレス車両） - 外板のみステンレス製、構体・台枠は普通鋼製
      • オールステンレス車両 - 外板・構体・台枠ともステンレス製
    • アルミニウム合金
      • アルミニウム合金製の鉄道車両
• 座席
• 車輪
• 台車
• 連結器
• ブレーキ
• 貫通扉
• 警音器

鉄道車両の形式・車号呼称

各車両には形式名を含む車号（番号）が付与、表示される。また、編成単位に編成番号を表示している会社もある。鉄道の車両番号も参照。

• 国鉄・JR

  国鉄の車両形式・JRの車両形式

• 私鉄・・・具体的な形式の説明は各鉄道会社の項を参照のこと。

なお、車両呼称とは別に特急用車両や特別席を有した一部の車両には「車両愛称」として愛称を与える場合もあり、案内などで使用される場合もある。たとえば、京成電鉄の「スカイライナー」のように当初は使用車両であるAE形電車の愛称であったものが、列車愛称に流用される場合もある。

合造車

なお、ある種の需要が偏っており、1両の定員では定員の半数程度しか見込めないなどで捌くことが難しいがサービスのために旅客車を中心に用途が異なる（例えば荷物室と旅客席を設ける）や等級制を採っている場合には一等席と二等席など2種類以上の等級、座席と寝台などを同一の車両の中で設ける場合がある。こういった車両のことを合造車（ごうぞうしゃ）と称する。主に2つの用途を複合させた車両が多いが、古くは現在の普通席に相当する三等席と郵便室と荷物室、さらには二等席も加わった、3〜4つの用途を複合させた車両も存在した。

編成

列車として使用する際に単独ないしは2両以上組み合わせて使用される。その際の使用車両の概要を編成という。そのため、1両のみで運行される場合、「1両編成」という場合もある。現在では、地方のローカル線のように、とりわけ極端に輸送人員が少ない場合や、ほとんどの路面電車をのぞき、2両以上が原則となるものが多い。

また、車両の中には必ず2両以上を連結して運行される必要があるものをユニット（編成単位）と言い、101系電車以降の「新性能電車」における電動車ユニットが最低でも必要となる。

その内、輸送力が最小時の必要両数で組成された部分を基本編成と称する。又、輸送力増強のための増結編成を付属編成と言い、列車全体を単位として電源やサービス設備を設計する手法を固定編成と言う。

これらを運転中に編成落とし（列車の増結、解結）をしたり、分離運転（多層建て列車）したりする。

寿命と廃車

鉄道車両の寿命は車種によってまちまちであるが、事故や災害などで使用不能になるケースを除くと、おおむね在来線車両で10～30年程度、高速運転を行う新幹線車両は十数年程度である。寿命が来る前に環境の変化や組み替えなどで廃車になるケースも存在する。詳しくは廃車 (鉄道)を参照されたい。

関連項目

	ウィキメディア・コモンズに、鉄道車両に関するマルチメディアがあります。

• 鉄道
• 車両長（車体長）
• 鉄道の車両番号
• 鉄道の車両愛称
• 鉄道車両の製造メーカー一覧
• 形式称号
• 鉄道車両の検査
• 列車無線アンテナda:Jernbanevogn

de:Eisenbahnwageneo:Vagono fr:Voiture de chemin de fer nl:Rollendmaterieelfabrikant pl:Wagon ru:Вагон sl:Železniški vagon

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11. ↑ 日本商品分類中分類46-車両（軌条上を走行するもの）PDF  総務省統計局
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