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客車(きゃくしゃ)とは、主に旅客を輸送するために用いられる鉄道車両である。座席車[1]と寝台車を中心とするが、展望車、食堂車、荷物車、郵便車なども構造的には共通であり、旅客車と一体での運用も多いことから、これらも客車に分類される。
狭義では、機関車などにより牽引される無動力(動力集中方式)の旅客車両を指す。電車や気動車とは区別される。本稿では狭義の客車について記す。
同じく機関車に牽引される車両の中でも、貨物を運ぶ車両は貨車といい、客車とは区別される。 日本の国鉄の場合、過去には鉄道車両を(広義の)客車と貨車に大別していた。(広義の)客車には、(狭義の)客車、電車、気動車を含んでいたが、1956年(昭和31年)2月の車両称号規程改正で、広義の大分類を「旅客車」と改めた。したがってそれ以後は、客車とは自ら運転用の動力をもたない旅客車のみを指すことになった。 また、軌道や架線の検査・測定を行う職用車や、救援車、配給車などの事業用車にも客車に分類されるものがある。 いずれもプラットホームの低い線区で運転されることが多く、それに合わせたドアステップがついている車両が多い。 鉄道の黎明期においては、旅客輸送は蒸気機関車が客車を牽引する方式から始まり、その後自ら動力をもつ電車、気動車の出現後も長く旅客輸送の中心的役割を占めてきた(鉄道車両の歴史、特に初期の客車と貨車を参照)。下記のような特徴の比較により動力分散方式が有利とみなされるようになってきて、日本においては特に動力近代化計画が進んだ1960(昭和35)年以降著しく減少している。一方で他国においてはその動向は国により大きく異なる(後述)。 動力分散方式(電車・気動車・蒸気動車など)との比較では以下のようになる。動力集中方式#長所と短所も参照。 ただし、これらの長所は電車や気動車の性能の向上などに伴い、相対的に減少しつつある。
概要
特徴
長所比較的最近の日本の客車列車の一例
サービス電源の引き通し線や応荷重式自動空気ブレーキをもつ、固定編成用車両を用いた寝台特急北斗星
自車で動力装置をもたないため、電車や気動車に比べ製造・保守コストが低い。
上記の理由により、通年運行ではない(稼動日数の少ない)波動輸送用に適する。
同様に、編成が長い場合、コスト的に有利になる。1975年(昭和50年)ごろの日本の研究では以下の場合に有利になると算定されたことがある[2]。
直流電化区間では12両以上の場合。
交流電化区間では10両以上の場合。
非電化区間では5両以上の場合。
機関車の付け替えだけで電化区間(交流・直流、周波数、電圧などの違い)・非電化区間を直通できる。このことは旅客車と比較して機動性が求められる郵便車と荷物車では特に有利である。
電動機やエンジンがないため、騒音、振動が少ない(サービス電源用の発電セットをもつものや電源車を除く)。このことは静粛性が特に求められる夜行列車には有利である。
組成時の制限が少ない。
最小1両単位での客車の編成が可能。
重連運転などでない限り、連結器に隙間が多少あっても動力分散式に比べ衝撃が少なく乗り心地の点で有利。
動力車が複数あるとどうしても動力車同士で速度の誤差が起き、加減速の度に連結器の隙間の分だけ動いて次の車両に当たり乗客が衝撃を感じるので具合が悪い。
このため日本では国鉄や大手私鉄は当初電車に自動連結器を採用したものの、後に専用の密着式連結器に変更している[3]。
短所
運転時分の短縮が難しい。
急勾配や急曲線に加え、高速通過が困難な分岐器が多く、駅間距離も短い日本では、電車や気動車に比べると、起動加速度やブレーキ性能、勾配での均衡速度で劣る。この事から電車、気動車で組成された列車に追い越されることが多く、またラッシュ時のダイヤに組み込むにも制約がある。
機回しが必要で、折り返し時分の短縮が難しい。
常に機関車を先頭にする必要があり、終着駅やスイッチバックでの付け替えを要する。特に、2列車を1列車に併合する場合は、駅構内での入換が必要となり、時間がかかる。ただし、海外(特に欧州・北米)の近距離列車などでは、一端に機関車を固定し、他端に連結された付随制御車の運転台から制御できる=機関車を最後部にした「高速」推進運転ができる=ものが多く見られる。日本でも、速度域は低いがJR北海道のノロッコ号用など、一部にこの方式を採用したものがある。特に欧州の車両は、日本や北米と連結器が異なるため、推進運転に適し、乗り心地、速度とも他の動力方式と比べ遜色はない。2列車を併結することもあり、その場合は、機関車 + 客車 + 機関車 + 客車のような編成となり、乗客の通り抜けはできない。また、機関車に申し訳程度の客室(一・二等合造の場合もある)をもつものがある。また編成の両端を機関車とし、機関車 + 客車 + 機関車とした編成も欧米を中心に存在するがこの場合、性能面ではおおむね動力分散方式に準ずる。
ワンマン運転ができない。
これも、海外においては上記の折返し運転の事情と共通する。
電気運転の場合、回生ブレーキの効率が悪い。(客車にモーターがないため)
重量や軸重の不均衡が大きい。
機関車の重量によっては、軌道や橋梁の強化が必要になる場合がある。(日本の場合、構築物の耐震性を考慮する必要性が高い)しかし、許容の強度を満たしている場合、電車中心の運転の方がクリアランス悪化(狂い)が速い場合もある。
機関車の分だけ編成長が長くなる。
駅、信号場、操車場の有効長の延伸工事が必要になる場合がある。ただし、駅の場合は延伸工事をせず、ドアカット(プラットホームにかからないドアを開けない操作)で対応する事がある。
短編成であるほど、列車長あたりの有効客室床面積の割合が低くなる。
車両の冷房化が困難である。
客車でサービス電源の確保に長年使用されている車軸発電機では車両用クーラーを動作させることができないため、冷房専用の発電機を別途搭載する必要があるほか、発電機の容量によって編成の増減に制限がかかるため、客車の長所が相殺されてしまう。