昨今JR東日本の各種新幹線において、大宮〜東京の線路容量、もっと言えば東京駅の折り返し能力が問題として取り沙汰されることがあります。
特に、北陸新幹線はその混雑が酷く、常日頃から満席が相次いでいる状況を目にします。東京駅側の問題に加えて西日本側(大阪地区)のダイヤ事情やそもそも追い越し設備が過半数の駅に備えられていないなど制限が多いことからダイヤを適切に構成できないという事情もあるようです。
最小限の費用で上記を解決し、都心側ターミナルの拡充を目指す方法として、上野駅地上ホームを活用する方法を思いついたので記事として垂れ流すことにします。
なお、言うまでもなくただの妄想です。
#### 課題設定
・東京駅のホームが足りない(一方で上野〜大宮の線路容量がボトルネックでは無いという設定)
・北陸新幹線の増発による混雑緩和が必要
・2040年以降東北新幹線も札幌延伸開業後に利用客が伸びる
縛り(条件)
・東京駅はこれ以上拡張できない
・新宿延伸なども費用の問題で難しい
・上野地下駅の改良は費用がかかりすぎるためできない
・大宮止まりでは利用客が分散されないため都心乗り入れが必須
・北陸新幹線はJR西日本側の都合や貧弱なホーム、追い越し設備などの関係から12両から変更できないと仮定。これらの設備は容易に改良できないものとする。
#### 前提条件(実態はともかくこの記事ではそういうものとする)
・1Fの上野駅は用途が限られてきて余っている
・上越新幹線のダイヤには余裕がある
## 案の概要
上野〜尾久付近の間は東北線(宇都宮線・高崎線)は複々線になっています。これは客車全盛時代に東北方面の拠点である上野駅から尾久客車基地(尾久車両センター)との間で(機関車を後ろに付けた、低速な)入出庫を頻繁に行う必要があったからです。
また上野駅には13〜17番線の5箇地上ホームがあります。これらは頭端式ホームで東京駅方面には行けません。2015年の上野東京ライン以降、これらのホームを活用していた列車の数々は東海道線直通や品川発着となり、持て余しているものと推察しています。
これら(上野〜尾久の複々線、地平ホーム)を廃止して有効活用する方法を考えました。
上野から尾久に至る途中、日暮里付近ですぐ横に東北新幹線の線路が現れます。東北新幹線は秋葉原付近から日暮里付近まで地下を走行しますが、その線路がそのまま高架に上がって尾久付近を通過していきます。
ちょうど東北線複々線が終わる手前から東北新幹線が横に現れるわけです。これらをつないでしまおうと言うのが本案です。
東北新幹線を日暮里〜尾久付近で分岐させ、上野地平ホームに入線できるようにします。
当然車両規格が違うため、以下の改良が必要です。
・標準軌への改軌
・交流200(or250)kVへのき電変更
また、車格が異なるため、いわゆるフル規格新幹線は走行できません。それらが走行できるように線路を拡幅できればベストですが、上野〜日暮里間の線路を拡幅することは難しいと思われます。そこで、ミニ新幹線専用とします。
こうすることで、ミニ新幹線に限ってですが、東京都区内で折り返せる、余裕のあるホームを手にできます。
## 運用(利用方法)
上記のホームは今のままのダイヤではほとんど利用することはできません。ミニ新幹線を利用する秋田・山形新幹線はほとんどの場合フル規格の東北新幹線と連結されているからです。
そこでミニ新幹線の単独運用の列車を増やします。(なお、ブレーキが効きにくいなどの技術的課題があったりしますが、これらは別途解決されるものとします)
### 東北・北海道・山形・秋田新幹線
山形新幹線と秋田新幹線は連結して14両編成を構築し、上野駅発着とできます。
同様に東北新幹線のなすの(各駅停車タイプ)など混雑率が低い列車については山形・秋田に乗り入れなくともミニ新幹線化します。
東京駅発着はフル規格のできるだけ編成が長い列車にゆずり、利用効率をあげます。
### 北陸新幹線
北陸新幹線はJR西日本が一部を管轄するなど、一社の思惑だけでは車両の変更ができない制約があります。また、軽井沢の登坂や50/60Hzの境界への対応など、乗り入れ車両にはそれ相応の的確が求められます。
そこで、今回北陸新幹線は上野駅地平ホームに乗り入れないものとします。
### 上越新幹線
上越新幹線は東海道新幹線を参考に規格が設計され、他路線に比べて線路容量に余裕があります。
そこで、できるだけ増発を検討した上でミニ新幹線化し上野発着を増加させることで、東京駅発着の列車を減らします。
上越新幹線はかつて東北新幹線と同一の車両が使用されていたほか、現美新幹線という期間限定の特別列車ではミニ新幹線も乗り入れていた実績があるため乗り入れ自体は可能そうです。
当然車格が小さいミニ新幹線では定員も減少するため、増発の必要の可能性があります。
参考までにE7系12両の定員は924名、E6系7両の定員は332名、E8系両の定員は352名です。E6とE8が併結したとしても74%の定員となってしまいます。
## 新しい新幹線車両
この記事の前提として、北海道新幹線の開業によりALFA-X相当の量産仕様車が誕生している世界線とします。
### 東北・北海道新幹線用高速車両
東北新幹線は現在主にE5系とE3やE8系が連結して17両編成を構築しています。ミニ新幹線単独編成は東京駅に入線しないので、東京にはやってきません。
かと言って東京駅に10両だけやってきてももったいないので、東北新幹線を10両+6両(フル規格)として、最大効率化します。
東北新幹線は盛岡まで16両で走行できるため、連結して走行し、6両は途中で切り離されます。
この車両は宇都宮〜盛岡(あるいはもっと多くの区間)で360km/h運転に対応するものとします。
なお、ALFA-Xによる360km/h運転化の研究開発において、ミニ新幹線との連結での走行が考慮されていません(かつてはFASTECH 360というミニ新幹線型がありましたが、その成果をもとに320km/h走行のE6系を誕生させた)。ミニ新幹線による360km/h走行は今の所実現が困難と思われます。
フル規格であっても連結での360km/h走行は未知であるため、別途研究が必要です。ただし大宮で10両と6両を分離し大宮から異なる列車として走行するという手もあります。
なお、参考までにALFA-X(10両)の定員は700人弱のようです。10+6両時の定員は約1100名と想定されます。これはE5系723名+E6系332名=1055名よりやや多くなります。360km対応のためのロングノーズ化による定員の減少よりもフル規格による座席増加の恩恵の方が大きいことになります。
### 山形・秋田・上越新幹線用ミニ新幹線車両
現行の山形・秋田新幹線に加え、上越新幹線にも利用されます。
E6系とE8系のように最高速度の差により、異なる形式とする必要があるかを考えます。
前述の東北・北海道新幹線車両により、東北新幹線の優等列車は360km/hでの運用が行われます。東 宇都宮〜盛岡間の所要時間はさらに10分ほど短縮される見込みです。山形新幹線は福島まで、秋田新幹線は盛岡までこの列車から逃げ切れるだけの速度である必要があります。
ただし、山形・秋田新幹線を併結する場合、福島にて退避が可能です。よって秋田新幹線車両も300km/hで問題ない可能性があります。
また山形新幹線と併結するのであれば、福島まで両者は遅い車両に合わせた速度で走行する必要があるため、高速な車両を開発・運用するメリットが減少します。
そこで、山形・秋田・上越新幹線用車両は全て最高300km/h程度の車両で統一することとします。
なお、当然所要時間が増加することが見込まれます。参考までにこまちが300km/h→320km/hに最高速度を向上した2014年のダイヤ改正では東京〜秋田の所要時間が8分ほど早くなっています。福島駅への追加停車とあわせ、15分ほど所要時間が延びるものと思われます。秋田新幹線は航空機競合がある路線のため、利用減につながる可能性があります。
車両長は少なくとも現行と同じ7+7=14両に出来ますが、上野駅や山形・秋田新幹線各駅のホーム長次第ではもう少し長くできる可能性もあります。
E8系と同じ定員とできれば14両で352 × 2 = 704名となります。
### 北陸新幹線用車両
現在のE7系と基本的に同様の設計です。北陸新幹線区間のホーム長の関係からフル規格12両編成となります。原則北陸新幹線専用ですが、東北や上越にも構造上は乗り入れ可能です。
定員は924名です。
### 上越新幹線用車両
上越新幹線にはミニ新幹線が多数乗り入れることとなります。
一方で東京発着の列車はミニ新幹線である必要が無いことからフル規格車両が上越新幹線に乗り入れることも当然考えられます。
上越新幹線特有の設備というのは基本的に不要(強いて言うならスキー板持ち込み対策くらい？)かつホーム長も新潟まで16両をサポートしていることから、上述の全ての車両が乗り入れ可能です。
上記3種類の列車が入り乱れる運用でも良いでしょう。
強いて言うなら、ミニ新幹線化上野駅発着化によりラッシュ時間帯に東京駅乗り入れ列車に混雑が集中する可能性があります。上越新幹線のラッシュ用にミニ新幹線を増備するのはもったいないので、より多くの収容人数を備える車両があってもよいことになります。
今こそE4系Maxの復活の時なのかもしれません。
### 列車の例
ALFAはやぶさ 東京→札幌 16両(盛岡以北10両)
Maxやまびこ 上野→仙台or盛岡 16両
つばさ+こまち 上野→新庄・秋田 14両
とき 上野→新潟 14両
なすの 上野→郡山 7両
Maxとき 東京→新潟 16両
かがやき 東京→敦賀 12両
## その他
### 東京駅発着列車の混雑対策
上野駅は山手線をはじめ多数の列車が乗り入れる大変大きな拠点駅ですが、東京駅に比べると利便性が劣るのは否めません。特に東海道新幹線との乗り換えができないのは東京を跨いで移動する旅客にとって致命的な可能性があります。
こうした旅客が利用できるようにする一方で上野発着列車の利用率を上げるために、例えば東京〜上野間の運賃を値上げする(特別料金が必要な種別のみとする)などの措置が考えられます。
### 上越・山形・秋田新幹線への配慮
これまで東京駅から乗り換えなしで行けたことから、これら沿線の利用者や自治体から反発が予想されます。
できるだけ東京乗り入れも残しつつ増発などのメリットをしめす必要があります。
