科学技術と共に歩む

1．総論
1.1　電気鉄道の歴史と電気方式
　1.1.1　電気鉄道システムの概念
　1.1.2　電気鉄道の歴史
　1.1.3　電気鉄道の種別と電化方式
　1.1.4　電気鉄道の社会的役割
　引用・参考文献
1.2　電気鉄道の社会的特性
　1.2.1　鉄道の社会的特性
　1.2.2　電気鉄道のエネルギー特性
　1.2.3　今後の省エネルギー対応
　1.2.4　他の交通機関との関係
　引用・参考文献
1.3　鉄道の安全性と信頼性
　1.3.1　鉄道における安全性の実態
　1.3.2　鉄道における信頼性の実態
　1.3.3　他交通システムとの比較
　1.3.4　鉄道における安全性，信頼性の今後の課題
　引用・参考文献
1.4　電気鉄道と環境
　1.4.1　地球環境と電気鉄道
　1.4.2　電気鉄道の騒音・振動
　1.4.3　電磁界と電気鉄道
　1.4.4　鉄道のバリアフリー化
　引用・参考文献
1.5　鉄道事業制度と関連法規
　1.5.1　鉄道事業制度と関連法規
　1.5.2　電気鉄道の技術基準
　1.5.3　運輸安全委員会
1.6　鉄道システムにおける境界技術
　1.6.1　車両と軌道
　1.6.2　車両運転と電力供給
1.7　海外の主要鉄道
　1.7.1　ヨーロッパの主要鉄道の動向
　1.7.2　HST，IC225
　1.7.3　TGV
　1.7.4　ICE
　1.7.5　アジアの高速鉄道
　1.7.6　南アフリカでの重量貨物輸送
　1.7.7　スイスの公共輸送システム
　1.7.8　海外の都市鉄道と地下鉄
　引用・参考文献
1.8　電気鉄道における今後の動向
　1.8.1　電気鉄道の保守における動向
　1.8.2　電気鉄道とICTに関する動向
　1.8.3　電気鉄道における国際規格との対応
　1.8.4　今後の電気鉄道のあり方
　引用・参考文献

2．線路・構造物
2.1　線路一般
　2.1.1　線路の機能
　2.1.2　線路の規格
　2.1.3　設計荷重
　2.1.4　軌間
　2.1.5　車両限界と建築限界
　2.1.6　軌道断面
2.2　軌道構造
　2.2.1　レール
　2.2.2　レール継目
　2.2.3　まくらぎ
　2.2.4　レール締結装置
　2.2.5　有道床軌道
　2.2.6　直結軌道
　2.2.7　環境対策軌道
　2.2.8　分岐器
　2.2.9　保安設備
　2.2.10　踏切
　引用・参考文献
2.3　曲線
　2.3.1　線路線形
　2.3.2　曲線の種類
　2.3.3　曲線半径
　2.3.4　スラック
　2.3.5　カント
　2.3.6　緩和曲線
　2.3.7　勾配
　2.3.8　縦曲線
2.4　軌道管理
　2.4.1　軌道変位の定義
　2.4.2　軌道変位の検測
　2.4.3　軌道変位の整備
　2.4.4　列車動揺管理
　2.4.5　ロングレールの保守管理
　2.4.6　レールの保守管理
　2.4.7　積雪と除雪
　2.4.8　線路諸標
　引用・参考文献
2.5　軌道と列車速度
　2.5.1　最高速度
　2.5.2　曲線通過速度
　2.5.3　分岐器通過速度
2.6　脱線
　2.6.1　脱線の種類
　2.6.2　競合脱線と脱線防止対策
　2.6.3　脱線事故の防止対策
　引用・参考文献（2.3～2.6　節）
2.7　構造物
　2.7.1　鉄道構造物の種類と特性
　2.7.2　土構造物
　2.7.3　橋梁
　2.7.4　トンネル
　2.7.5　大深度地下利用
　2.7.6　電気回路としての構造物
　引用・参考文献
2.8　停車場・車両基地
　2.8.1　停車場
　2.8.2　車両基地
2.9　防災と列車防護
　2.9.1　防災
　2.9.2　障害物検知装置
　2.9.3　列車防護装置
　2.9.4　対震列車防護装置
　引用・参考文献

3．電気車の性能と制御
3.1　鉄道車両の種類と変遷
　3.1.1　鉄道車両の種類と表記
　3.1.2　機関車
　3.1.3　旅客車
　3.1.4　貨物車
　3.1.5　特殊車
　3.1.6　鉄道車両に関する技術基準等
　引用・参考文献
3.2　車両性能と定格
　3.2.1　車両の列車抵抗
　3.2.2　粘着現象と粘着力向上策
　3.2.3　主電動機の特性
　3.2.4　電気車の特性と性能
　3.2.5　定格と温度上昇
　3.2.6　車両性能の設定
　3.2.7　走行シミュレーション
　引用・参考文献
3.3　直流電気車の速度制御
　3.3.1　直流電気車制御方式の変遷
　3.3.2　抵抗制御
　3.3.3　チョッパ制御
　3.3.4　界磁添加励磁制御
　3.3.5　インバータ制御
　引用・参考文献
3.4　交流電気車の制御
　3.4.1　交流電気車制御方式の変遷
　3.4.2　サイリスタ位相制御
　3.4.3　PWMコンバータ制御
　3.4.4　交直流電気車の主回路と速度制御
3.5　ブレーキ制御
　3.5.1　鉄道車両用ブレーキの性能と特徴
　3.5.2　ブレーキシステムの種類
　3.5.3　機械ブレーキ
　3.5.4　電気ブレーキ
　3.5.5　電空協調制御
　3.5.6　粘着力と滑走再粘着制御
　引用・参考文献

4．電気車の機器と構成
4.1　電気車の主回路構成と機器
　4.1.1　集電装置
　4.1.2　主電動機
　4.1.3　電力用半導体と車両
　4.1.4　直流電気車の主回路機器
　4.1.5　交流電気車の主回路機器
　4.1.6　多電気式電気車の主回路機器
　引用・参考文献
4.2　補助回路と補助電源
　4.2.1　補助回路の構成
　4.2.2　補助電源装置と選定
　4.2.3　補助機器
4.3　車両情報・制御システム
　4.3.1　車両情報・制御システムの変遷
　4.3.2　主要要素技術の変遷
　4.3.3　車両情報・制御システムの機能と構成
　引用・参考文献
4.4　車体
　4.4.1　鉄道車両の車体の特徴
　4.4.2　車体の材料と構造
　4.4.3　車体設備
　4.4.4　車内環境
　4.4.5　連接車体
　4.4.6　二階建車両
　4.4.7　連結装置
　4.4.8　車上保安装置・情報装置・照明装置・戸閉め装置などの諸設備
　4.4.9　ぎ装および機器配置
　4.4.10　車両デザイン
　引用・参考文献
4.5　台車と駆動装置
　4.5.1　台車の機能と分類
　4.5.2　台車の構造
　4.5.3　動力伝達システム
　4.5.4　特殊な台車
　引用・参考文献
4.6　車両の運動
　4.6.1　車両の運動とは
　4.6.2　走行安全性
　4.6.3　曲線通過性能
　4.6.4　車両の振動と乗り心地
　引用・参考文献
4.7　車両と列車編成
　4.7.1　車両の基本編成
　4.7.2　動力の集中と分散
　4.7.3　プッシュプル運転
　4.7.4　電気車の動力電源
　引用・参考文献
4.8　高速鉄道（新幹線）
　4.8.1　高速鉄道の発展
　4.8.2　走行抵抗とその低減
　4.8.3　車両の軽量化
　4.8.4　ブレーキ
　4.8.5　高速化と車体
　4.8.6　軌間の異なる線区との直通運転
　引用・参考文献
4.9　電気機関車
　4.9.1　電気機関車の種類
　4.9.2　電気機関車の基本性能と機能・構造
　4.9.3　粘着力の確保に向けた取組み
　4.9.4　近年の諸外国の電気機関車
　引用・参考文献
4.10　電源搭載式電気車両
　4.10.1　ハイブリッド車両
　4.10.2　電気式ディーゼル車両
　4.10.3　その他の電源搭載車両
　引用・参考文献
4.11　車両の保守
　4.11.1　車両保守の目的と概念
　4.11.2　車両の劣化の形態
　4.11.3　保守体系
　4.11.4　検査の種類と周期
　4.11.5　検査の内容
　4.11.6　検査の方法
　4.11.7　車両保守コストの低減
　4.11.8　車両の寿命
　引用・参考文献
4.12　環境と車両
　4.12.1　気象条件と車両
　4.12.2　環境保全
　4.12.3　電気車とEMC/EMI
　4.12.4　リサイクル対応車両
　4.12.5　車両の軽量化と省エネルギー
　引用・参考文献

5．列車運転
5.1　運転性能
　5.1.1　概要
　5.1.2　引張力性能
　5.1.3　列車抵抗
　5.1.4　ブレーキ性能
　5.1.5　運転曲線図
　5.1.6　速度制限
　5.1.7　電力時曲線と電力消費
　引用・参考文献
5.2　信号システムと運転
　5.2.1　固定閉そく三位式信号
　5.2.2　閉そくの細分化と信号の多現示化
　5.2.3　ルートシグナルとスピードシグナル
　5.2.4　各種の移動閉そく
　引用・参考文献
5.3　運転間隔
　5.3.1　列車の間隔
　5.3.2　運転時隔曲線
　5.3.3　運転時隔の短縮
5.4　運転時間・余裕時間
　5.4.1　時間と時刻
　5.4.2　駅間の運転時間
　5.4.3　余裕時間
　5.4.4　停車時間
　5.4.5　運転時刻
5.5　列車群計画
　5.5.1　鉄道の輸送計画
　5.5.2　列車計画の作成
　5.5.3　その他の輸送計画
　5.5.4　コンピュータによる輸送計画の作成
　5.5.5　設備との関係
5.6　運転取扱い
　5.6.1　運転取扱いと用語
　5.6.2　列車の備える要件
　5.6.3　列車間の安全確保と閉そく
　5.6.4　列車の運転位置のルール
　5.6.5　列車の運転速度とルール（その1最高速度）
　5.6.6　列車の運転速度とルール（その2制限速度）
　5.6.7　列車のブレーキと運転取扱い
　5.6.8　線路閉鎖
　5.6.9　列車防護
　5.6.10　鉄道信号と運転取扱い
　5.6.11　信号機の種類と運転取扱い
5.7　運転整理
　5.7.1　ダイヤの乱れと運転整理
　5.7.2　運転整理の目的と評価
　5.7.3　運転整理支援システム
5.8　運行管理システム
　5.8.1　運行管理システムの構成要素
　5.8.2　運行管理システムの構成法
　引用・参考文献

6．集電システム
6.1　集電システム一般
　6.1.1　集電システムの変遷
　6.1.2　電車線の種類
　6.1.3　集電装置の種類
6.2　カテナリ式電車線の構成
　6.2.1　電車線路の構成と支持物
　6.2.2　電線
　6.2.3　架線金具
　6.2.4　わたり線装置
　6.2.5　電車線路がいし
　6.2.6　張力調整装置
　6.2.7　区分装置
　6.2.8　架線の敷設要領
　6.2.9　電車線路の耐震性
　引用・参考文献
6.3　カテナリ式電車線の特性
　6.3.1　カテナリ式電車線の性能
　6.3.2　各種解析方法
　6.3.3　電線の温度上昇
　6.3.4　トロリ線の摩耗
6.4　サードレール・剛体電車線
　6.4.1　構成・材料
　6.4.2　性能
　引用・参考文献
6.5　架線とパンタグラフの相互作用
　6.5.1　パンタグラフの基本性能
　6.5.2　カテナリ式電車線とパンタグラフの共振
　6.5.3　揚力特性
　6.5.4　すり板
　引用・参考文献
6.6　高速化
　6.6.1　カテナリ式電車線
　6.6.2　サードレールと剛体電車線での高速化
　引用・参考文献
6.7　集電系騒音
　6.7.1　集電系騒音の構成と性質
　6.7.2　集電系騒音の対策
　引用・参考文献
6.8　電車線の計測
　6.8.1　架線・パンタグラフ系の計測方法と地上計測
　6.8.2　車上計測
6.9　電車線路の保全
　6.9.1　保全の考え方
　6.9.2　地上診断
　6.9.3　車上診断
　6.9.4　冬期対策
　6.9.5　架線の張替え
　引用・参考文献

7．電力供給方式
7.1　電気方式
　7.1.1　電気方式の種類
　7.1.2　日本の電気方式
　引用・参考文献
7.2　直流き電回路
　7.2.1　き電回路構成
　7.2.2　線路定数と電圧降下
　7.2.3　回生車両に適した直流き電システムの構成
　7.2.4　電力貯蔵による電力平準化と電圧の安定化
　7.2.5　非常用地上蓄電池装置
　7.2.6　直流き電回路の高電圧化
　引用・参考文献
7.3　直流き電用変電所
　7.3.1　変電所の構成
　7.3.2　直流変成設備
　7.3.3　故障現象と故障電流の遮断
　7.3.4　直流高速度遮断器
　7.3.5　配電盤
　7.3.6　保護協調
　引用・参考文献
7.4　交流き電回路
　7.4.1　各種き電方式と系統構成
　7.4.2　交流き電回路の線路定数
　7.4.3　電圧降下と対策
　引用・参考文献
7.5　交流き電用変電所
　7.5.1　交流変電所の構成
　7.5.2　き電用変圧器
　7.5.3　異相電源区分方式
　7.5.4　配電盤
　7.5.5　故障現象と保護協調
　引用・参考文献
7.6　帰線と誘導障害
　7.6.1　レール電流と電位
　7.6.2　電食と電気防食
　7.6.3　電気鉄道による磁界の影響
　7.6.4　通信線路への誘導障害
　引用・参考文献
7.7　絶縁協調
　7.7.1　電気鉄道における絶縁協調
　7.7.2　直流き電回路の絶縁設計
　7.7.3　交流き電回路の絶縁設計
　7.7.4　交流き電回路のせん絡保護方式
　7.7.5　接地・弱電回路との協調
　引用・参考文献
7.8　電源との協調
　7.8.1　高調波
　7.8.2　電圧変動と静止形電力変換装置による補償
　7.8.3　自営電力と再生可能エネルギー
　7.8.4　周波数変換
　7.8.5　異周波・非同期電源対策
　引用・参考文献
7.9　電灯・電力設備
　7.9.1　高圧配電設備
　7.9.2　駅電力設備
　7.9.3　照明設備
　7.9.4　融雪装置
　7.9.5　地下鉄の動力装置
7.10　電力系統制御システム
　7.10.1　電力指令
　7.10.2　遠方監視装置の伝送方式
　7.10.3　連絡遮断装置
7.11　変電設備の耐震性
　7.11.1　地震動の特徴と機器の耐震設計法
　7.11.2　変電機器の耐震対策
　7.11.3　震災による変電設備被害
　引用・参考文献
7.12　変電所の保全
　7.12.1　保全の考え方
　7.12.2　直流変電所
　7.12.3　交流き電用変電所
　7.12.4　変電所状態監視
　引用・参考文献

8．信号保安システム
8.1　信号システム一般
　8.1.1　信号システムの概要
　8.1.2　信号の歴史
　8.1.3　信号システムの基本的な考え方
　8.1.4　信号システムの動向と展望
　引用・参考文献
8.2　列車検知
　8.2.1　軌道回路
　8.2.2　軌道回路の電気的特性
　8.2.3　誘導線による列車検知
　8.2.4　車軸検知器による列車検知
　8.2.5　車上主体の列車位置検知
　8.2.6　無線測距を利用した列車位置検知
　引用・参考文献
8.3　間隔制御
　8.3.1　閉そく装置
　8.3.2　鉄道信号
　8.3.3　自動列車停止装置
　8.3.4　自動列車制御装置
　8.3.5　自動列車運転装置
　引用・参考文献
8.4　進路制御
　8.4.1　転てつ装置
　8.4.2　連動装置
　8.4.3　信号リレー
　引用・参考文献
8.5　踏切保安装置
　8.5.1　踏切保安装置と機能
　8.5.2　踏切保安装置の制御
　8.5.3　踏切障害物検知装置
　引用・参考文献
8.6　信号用電源・信号ケーブル
　8.6.1　電源方式
　8.6.2　信号ケーブル
8.7　信号回路のEMC/EMI
　8.7.1　誘導障害
　8.7.2　雷害対策
8.8　信頼性評価
　8.8.1　信頼性
　8.8.2　保全性
　8.8.3　アベイラビリティ
　8.8.4　安全性
　8.8.5　フォールトトレランス
　8.8.6　ディペンダビリティ
　8.8.7　国際規格
　引用・参考文献
8.9　信号設備の保全
　8.9.1　規程から見た保全
　8.9.2　信号設備の保全の変化
　8.9.3　各種保全設備
　引用・参考文献
8.10　新しい列車制御システム
　8.10.1　ATACS
　8.10.2　SPARCS
　8.10.3　ERTMS/ETCS
　8.10.4　CBTC
　引用・参考文献

9．鉄道通信
9.1　鉄道と通信網
　9.1.1　鉄道通信の沿革
　9.1.2　鉄道における情報
　9.1.3　鉄道における通信網
　9.1.4　列車運行に関する設備
9.2　鉄道における移動無線通信
　9.2.1　移動無線通信の概要
　9.2.2　新幹線の列車無線
　9.2.3　新幹線のその他の移動無線通信
　9.2.4　普通鉄道の列車無線
　9.2.5　防護無線

10．営業サービス
10.1　旅客営業制度
　10.1.1　運賃制度と支払い方式
　10.1.2　出改札システム
　10.1.3　非接触カード乗車券
　10.1.4　旅客販売（座席予約システム）
　引用・参考文献
10.2　アクセス・乗継ぎ・イグレス
　10.2.1　駅の機能
　10.2.2　時間・空間・制度的接続
　10.2.3　アクセス・イグレスと交通結節点
　引用・参考文献
10.3　旅客案内
　10.3.1　旅客案内情報
　10.3.2　案内の種類と方式
　10.3.3　駅における旅客案内
　10.3.4　列車内における旅客案内
　10.3.5　運行管理システムがもつ情報の活用
　10.3.6　個別案内の可能性と見通し
　引用・参考文献
10.4　貨物関係情報システム
　10.4.1　貨物輸送の沿革
　10.4.2　貨物情報システム

11．都市交通システム
11.1　都市交通システムの体系と特徴
　11.1.1　都市交通システムの定義と発展
　11.1.2　各種都市交通システムの種類と体系
　11.1.3　自動運転の発展
　11.1.4　駅プラットホーム安全設備
　11.1.5　駅における移動手段（エレベータ・エスカレータ）
　引用・参考文献
11.2　路面電車の発展とLRT
　11.2.1　路面電車
　11.2.2　LRT
　引用・参考文献
11.3　ゴムタイヤ都市交通システム
　11.3.1　ゴムタイヤシステムの動向
　11.3.2　案内軌条式鉄道（新交通システム）
　11.3.3　単軌鉄道（モノレール）
　11.3.4　ゴムタイヤ地下鉄
　11.3.5　デュアルモードシステム
　引用・参考文献
11.4　リニアモータ式都市交通システム
　11.4.1　リニアモータの方式と種類
　11.4.2　リニア地下鉄（車上一次方式）
　引用・参考文献
11.5　ロープ駆動システム・急勾配システム
　11.5.1　ロープ駆動システム・急勾配システムの動向
　11.5.2　空気浮上ロープ駆動システム
　11.5.3　スカイレールシステム
　11.5.4　索道
　11.5.5　鋼索鉄道
　11.5.6　アプト式鉄道
　11.5.7　磁石ベルト駆動システム（BTM，CTM）
　引用・参考文献
11.6　無軌条交通システム
　11.6.1　無軌条電車（トロリバス）
　11.6.2　磁気誘導式無軌条交通システム
　引用・参考文献
11.7　その他の交通システム（電気自動車）
　引用・参考文献

12．磁気浮上式鉄道
12.1　磁気浮上式鉄道の種類と特徴
　12.1.1　磁気浮上式鉄道の原理
　12.1.2　磁気浮上式鉄道の種類
　12.1.3　磁気浮上式鉄道の特徴
　引用・参考文献
12.2　超電導磁気浮上式鉄道
　12.2.1　開発の経緯と現状
　12.2.2　浮上・案内・推進方式
　12.2.3　電力供給方式と運行制御
　12.2.4　山梨実験線
　12.2.5　実験線から実用化へ
　引用・参考文献
12.3　常電導磁気浮上式鉄道
　12.3.1　開発の経緯と現状
　12.3.2　HSST
　12.3.3　トランスラピッド
　引用・参考文献

13．海外の電気鉄道
13.1　日本の鉄道の位置付け
　13.1.1　輸送密度と輸送量
　13.1.2　輸送の信頼性と安全性
　13.1.3　電気鉄道事業
　13.1.4　新幹線と在来線
　13.1.5　日本の鉄道の独自性と特異性
　引用・参考文献
13.2　海外の注目すべき技術とサービス
　13.2.1　海外の技術の特徴
　13.2.2　通勤用ダブルデッカー車両
　13.2.3　単線並列運転
　13.2.4　軌間可変
　13.2.5　車体傾斜
　13.2.6　信号システムと近未来の発展
　13.2.7　接続重視の列車ダイヤと改善計画
　13.2.8　鉄道・軌道直通運転tram︲train
　13.2.9　急勾配鉄道
　13.2.10　ブレーキシステム
　13.2.11　車内の設備とサービス
　引用・参考文献
13.3　電気車の特徴
　13.3.1　動力集中車両
　13.3.2　プッシュプル運転
13.4　電力供給方式
　13.4.1　受電・き電方式
　13.4.2　集電システム
　引用・参考文献
13.5　列車制御システム
　13.5.1　信号方式の歴史・考え方の違い
　13.5.2　運行管理
13.6　貨物鉄道
　13.6.1　貨物輸送の特徴
　13.6.2　ヤードの自動化

14．海外展開に必要な技術
14.1　海外展開に向けて
　14.1.1　本章を設けた目的
　14.1.2　海外展開の主要な分野と本章の目的
　14.1.3　わが国の特性と相手国の真のニーズ把握の必要性
　14.1.4　わが国の弱点を知ることの重要性
　14.1.5　規格・認証・契約と実績・流儀
　引用・参考文献
14.2　施設と設備
　14.2.1　施設の規格の相違
　14.2.2　設備などの規格の相違と技術的留意点
　14.2.3　計画技術と事業プロセス
　14.2.4　海外事業にあたって求められる姿勢
14.3　鉄道車両の特徴
　14.3.1　鉄道車両の観点から見た日本と海外の鉄道の相違点
　14.3.2　動力方式の考え方
　14.3.3　車体設計の考え方
　14.3.4　駆動・制御方式の考え方
　14.3.5　電力回生の考え方
　14.3.6　車内設備の考え方
　14.3.7　その他の配慮すべき事項
14.4　き電方式
　14.4.1　電車線路電圧
　14.4.2　交流き電方式の受電方式と変圧器
　14.4.3　レール電位と低減対策
　14.4.4　保護継電方式
　14.4.5　日本の新幹線の海外展開について
　引用・参考文献
14.5　集電システム
　14.5.1　海外と日本の高速鉄道におけるおもな違い
　14.5.2　波動伝搬速度と営業最高速度
　14.5.3　国際規格における電車線のおもな相違点
　14.5.4　日本の新幹線における海外展開について
　引用・参考文献
14.6　信号システム
　14.6.1　列車保安に見る基本的相違
　14.6.2　ETCSに対する見解
　14.6.3　新しい列車制御CBTCに対する見解
　14.6.4　単線並列運転に対する考え方
　14.6.5　運行管理システムの相違
　14.6.6　信号設備に対する接地方式の相違
　14.6.7　国際規格と信号システム
　引用・参考文献
14.7　関係する国際規格
　14.7.1　車両用電気品（IEC60077）
　14.7.2　き電電圧（IEC60850）
　14.7.3　架空電車線路（IEC60913）
　14.7.4　列車内通信ネットワーク（IEC61375）
　14.7.5　電気的安全性と接地・帰線回路（IEC62128）
　14.7.6　電磁両立性（IEC62236）
　14.7.7　自動運転旅客輸送システム――安全要求事項（IEC62267）――
　14.7.8　信頼性・アベイラビリティ・保全性・安全性（RAMS）の仕様と実証（IEC62278）
　14.7.9　絶縁協調（IEC62497）
　14.7.10　機器の環境条件（IEC62498）
　14.7.11　変電所用電力変換装置（IEC62590）
　14.7.12　車上エネルギー測定（IEC62888）
　引用・参考文献

索引