近鉄のフリーゲージトレイン

1.はじめに

　どうも、こんにちは。高校二年生の◯です。諸事情ありましたが、この号から復帰することとなりました。気が付けば、部内の最高学年となっている一方で、最後に研究を書いてから1年間が経過してしまいました。これからは残り少ない研究執筆の機会を無駄にせず、よい研究を書けるように精進してまいりたいと思います。

　さて、今回の研究ですが、京都府・大阪府・奈良県・三重県・愛知県に路線網を張り巡らせており直通運転を行っている阪神電鉄も含めれば兵庫県にまで至る広大な路線ネットワークを持つ近畿日本鉄道（以下、近鉄と表記）についてのものとなります。

　近鉄は様々な鉄道会社が統合・合併されてできた会社であり、その結果多数の路線を保有しています。しかしながら、その経緯ゆえに軌間が統一されておらず、大きく標準軌（1435mm）と狭軌（1067mm）の路線に分かれているために、軌間の違う路線間では直通運転が行えていません。そこで、近鉄は2018年5月にフリーゲージトレインの開発を検討することを発表しました。

当社は、フリーゲージトレインの実用化に向けて開発を進めてまいります。

6月22日付 役員の異動にあわせて、当社総合研究所にフリーゲージトレイン開発推進担当役員を就任させる予定です。

今後、国土交通省とも相談させていただきながら、他の鉄道事業者や鉄道車両メーカーなどとともに、フリーゲージトレインの実用化に向けた検討を進めていきたいと考えています。

（後略）

※近畿日本鉄道ホームページ、ニュースリリースより引用

　今回はこの近鉄でのフリーゲージトレイン導入について考察していきたいと思います。相変わらずの拙い文章ですが、最後までお読みいただければ幸いです。

2.フリーゲージトレインとは

　まずは、フリーゲージトレインの概要を説明していきます。フリーゲージトレインとは軌間可変電車のことで、車体の車輪の間隔を線路に合わせて変えることで、異なる軌間の路線を直通運転することを可能にする電車のことです。細かい技術については割愛させていただきますが、軌間の変わる場所に軌間変換装置を設置し、その上をフリーゲージトレインが通ることで、車輪の間隔が変わります。

　これによって、今まで軌間の違いにより直通運転ができず、乗り換えが必要であったところでも、直通が可能になることで乗り換え回数が減少し、利便性向上につながります。

　また、軌間の違う路線間を直通させる方法はフリーゲージトレイン導入以外には線路幅を揃えるか、三線軌条にする方法があります。三線軌条とは通常2本で１セットの線路を、もう1本の線路を敷設することで2つの軌間を作る線路のことです。

　線路幅を変えた例としては、秋田新幹線直通のためのJR田沢湖線の狭軌から標準軌への改軌が、三線軌条の例としては、金沢八景にある総合車両製作所からの車両輸送が目的の京浜急行の金沢八景駅－神武寺駅間が挙げられます。

　しかしながら、これらの方法では全線にわたっての工事が必要で、工事も長期化してしまいます。また、三線軌条では、ポイント設備が複雑になり設備の保守の点でも問題があります。一方で、フリーゲージトレインを用いれば、軌間変換装置さえ設置すればよいので、工事の期間と負担を減らすことができます。

　このようなメリットから、2022年度開業予定の長崎新幹線でもフリーゲージトレインを用いて途中で在来線を経由する計画で整備が進められてきました。しかし、フリーゲージトレインの試験運行中に問題が発生したことなどの理由から、フリーゲージトレインを用いての開業という案は2018年7月に断念することが発表されました。このことについては後の章で詳しく触れたいと思います。

　その結果、現状では日本ではフリーゲージトレインの営業運転は実現していません。

3.近鉄のフリーゲージトレイン計画

　次に近鉄でのフリーゲージトレインの検討路線について説明していきたいと思います。先ほど引用したニュースリリース内では、検討対象路線として吉野線が挙げられています。吉野線は橿原神宮前駅－吉野駅を結ぶ路線で、もともとは近鉄の直系の前身である大阪電気軌道とは別会社の吉野鉄道が開業させた路線であり、軌間は狭軌となっています。吉野線沿線には桜で有名な吉野山や、飛鳥などの観光地があり、吉野山は世界遺産に登録されています。運行系統は、南大阪線（大阪阿部野橋駅－橿原神宮前駅、狭軌）の系統に属しており、吉野線直通の有料特急や観光列車（青の交響曲）も運行されています。

特急「さくらライナー」

観光特急「青の交響曲（シンフォニー）」

（画像◯◯氏提供）

　次の図は近鉄で運行されている有料特急の路線図です。実際には途中駅止まりの列車も設定されていますが、大まかな系統は図のようになっています。また、全ての路線で有料特急が運行されているわけではありませんが、主要な路線では運行されているのでこの図を参考に話を進めていきます。

　このように南大阪線系統以外は標準軌となっており、軌間の違う路線間では直通運転が行われていません。このため、京都線（京都駅－大和西大寺駅）・橿原線（大和西大寺駅―橿原神宮前駅）から吉野線方面へ向かう際は橿原神宮前駅での乗り換えが必要となっています。

　現在、橿原神宮前駅で吉野線の特急に連絡する特急は「吉野連絡」と案内されています。しかし、橿原神宮前駅は吉野線ホームと橿原線ホームが少し離れているため、対面乗り換えもできず、サービスの低下につながっています。

吉野連絡の表示

橿原線と吉野線は通路を通って乗り換える

（橿原神宮前駅にて）

複数の路線間で多数の路線ネットワークが作られている

　このフリーゲージトレイン計画が実現すれば京都線・橿原線と吉野線の直通運転が可能になり、乗り継ぎの必要がなくなることで乗り継ぎの負担を軽減し、所要時間を短縮することで、サービスの向上につながります。また、全路線（一部の軌間の異なる路線、鋼索線などは除く）への直通運転が可能になるため新たなネットワークを構成することが可能になります。

　このように、フリーゲージトレインの導入による利便性の向上が見込まれるわけですが、実現させるためにはいくつかの課題をクリアする必要があります。

4.フリーゲージトレイン導入の課題

（ⅰ）技術面の課題

　近鉄のフリーゲージトレイン導入に関する課題の前に、まずは、なぜ先述した長崎新幹線でのフリーゲージトレインの計画が断念されたかについて、技術面において説明していきたいと思います。

　今までのフリーゲージトレインの開発目標は、以下の通りです。

1.軌間変換性能

・電動台車で安全な軌間変換ができること

2.新幹線（標準軌）における走行性能

・270km/h以上で高速安全・安定走行ができること

3.在来線（狭軌）における走行性能

・直線部において130km/hで安全・安定走行ができること

・曲線部において現行特急車両と同等の速度で安全・安定走行ができること

4.耐久性の評価に基づく保全性・経済性の分析・検証

・車両・地上設備の製作コスト及び保守コストの分析・検証がなされていること

※鉄道・運輸機構ホームページより引用

　2011年10月27日に開催された※軌間可変技術評価委員会において、上記の1～3は満たしていると結論付けられましたが、4については耐久試験走行を繰り返し、目標達成をしようというところまできていました。そして、2014年10月に新幹線の走行と在来線の走行を軌間変換して繰り返す「3モード耐久走行試験」が開始されましたが、直後の12月に検査をすると車軸に摩耗痕が見つかり、耐久走行は休止となってしまいました。原因を調査した結果、細かい技術面に関しては省略しますが、摩擦痕は高速走行時の負担によって発生していたことがわかりました。

　この結果、開発は途中でストップしてしまい、2016年12月に台車を改良して試験走行を再開しましたが、摩擦痕は100分の1にまで軽減されたものの、解決はされませんでした。このため、2022年の長崎新幹線開業までには開発が間に合わないことからフリーゲージトレインの導入計画は頓挫してしまいました。

※軌間可変技術評価委員会

：フリーゲージトレインの技術開発に関する技術的な評価を行う委員会

　では、フリーゲージトレインの導入が不可能かというと、そういうわけでもありません。日本では実用化されていませんが、実はヨーロッパではすでに実用化がなされています。

　フリーゲージトレインが実用化されている鉄道は、例えばスペインの鉄道があります。スペインの在来線は広軌（1668mm）で建設されていて、標準軌の欧州諸国の鉄道に直通するために1968年にフリーゲージトレインが導入されました。現在では高速運転も実施されていて、最高時速250km/hでの運転を行っている車両もあります。

　ヨーロッパでは、スペイン以外の国でもフリーゲージトレインが導入されていていますが、ヨーロッパでは客車が用いられる列車も数多く残っており、フリーゲージトレインのほとんどは客車に用いられています。※動力分散方式では、スペイン国鉄で電車とディーゼルカーに用いられている車両が1形式ずつあるのみとなっています。

　このように海外では実現されているものの、なぜ長崎新幹線では実現しなかったのでしょうか。

　大きな要因は以下の4つがあげられます。

①標準軌⇔狭軌の変換であること

②動力分散方式であること

③※軸重制限が厳しいこと

④高速性能（270km/h）が求められること

　①に関しては、海外ではスペインの例のように標準軌とそれよりも広い軌間との間での変換が多く、床下機器のスペースに余裕がある一方で、日本では標準軌と狭軌との間での変換となるため、スペースが狭くなってしまいます。

　②に関しては、動力分散方式の上に電車化の必要があり、さらに①の要因もあり、開発が難しくなります。スイスでは、狭軌（1000mm）と標準軌間での変換を行う列車が2020年度に運行開始予定ですが、電車ではなく、客車の列車となっています。そのため、狭軌での電車化されたフリーゲージトレインは現状では実現していません。

　③に関しては、日本の鉄道では海外と比較して路盤が弱く、軸重の制限が厳しくなるため、重いフリーゲージトレインの台車を実用化するには車両全体での軽量化についても考える必要があります。この3つの課題をクリアしたうえで、さらに高速性能が求められていたため、長崎新幹線のフリーゲージトレインの開発が厳しかったことは明らかです。

　これらの課題は近鉄でも同じように当てはまり、車両開発に難航する可能性があります。ですが、近鉄では270km/hほどの高速性能は求められず、最高速度120km/h程度の性能で十分なため、長崎新幹線の車両に比べれば開発が容易だと考えられます。また、長崎新幹線開発時の試験車両では在来線の試験走行においては問題がなく、フリーゲージトレインの台車の基本的な耐久性能は確認されているため、開発が成功する可能性はまだ残されていると考えられます。※動力分散方式・・・列車を編成する車両のうち多数の車両が動力を持つ方式のこと

※軸重制限・・・車軸にかかる重さの制限

（ⅱ）収益面の課題

①フリーゲージトレイン導入によるコスト増

　次に導入の際のコストの面での課題について説明したいと思います。再び長崎新幹線の話に戻りますが、計画断念の理由として大きかったうちの1つは維持費の高さです。

フリーゲージトレインはその複雑な構造ゆえ、整備点検に手間がかかるうえに、車軸の摩耗が一般の車両に比べて早いため、交換する回数も増えてしまいます。その結果、国土交通省が経済性を検討する試算を行った結果、一般の新幹線と比べて2.5倍～3倍のコスト増になることが分かりました。このため、JR九州は長崎新幹線でフリーゲージトレインを導入した場合、年間50億円程度の負担増になると試算しており、採算が取れないという結論に至りました。

　車両の複雑な構造によるメンテナンスの手間と維持費の増大という問題は高速性能が求められない近鉄でも問題になると考えられます。今のところ、近鉄でのフリーゲージトレインの開発は詳細が発表されていないため、採算が取れるか具体的に分かりませんが、少なくとも一般の車両よりもコストがかかるのは明らかです。

　また、開発に関しては、国土交通省がこれまでの開発ノウハウを提供するなどの協力をする意向を示しているため負担は少し減ると思われますが、維持費以前に開発費もかかってしまいます。

②フリーゲージトレインに手が回らない

　近鉄は※インバウンド・観光による収益の増大を2015年－2018年の事業戦略の重点テーマの1つに置いていて、2013年には観光特急「しまかぜ」、2016年には観光特急「青の交響曲（シンフォニー）」の運行を始め、また、2020年春には約184億円を投資して新型車両72両を名阪特急に投入する予定で、特急のサービス向上に積極的です。

※インバウンド・・・外国人が訪れてくる旅行のこと

観光特急「しまかぜ」

※近鉄ホールディングスホームページより作成

　上のグラフは近鉄の特急料金の収入の推移のグラフです。2013年度には伊勢神宮の式年遷宮があり、一時的にそれ以前よりも収入が増えました。そして、2014年度には収入が下がったものの、順調に増加していてサービス向上の結果が表れていると考えられます。

　そこで、フリーゲージトレインを導入することでサービスの向上につながりますが、筆者はその前に解決すべき課題があると考えます。それは、旧型車両の置き換えです。

A：車齢40年以上B：車齢20年以上~40年未満C：車齢20年未満D：けいはんな線車両

※2019年の終わりの時点での計算、筆者調べ

　今のところ、新型特急車両を導入する以外には新車の導入は発表されていませんが、上のグラフのように今年で車齢40年以上になる車両は通勤型車両全体の41%にのぼり、10年後には車齢50年越えとなるため、まもなく本格的な置き換えをする必要があります。新型車両の増備は2000年から2008年にかけて行われたシリーズ21（2000年代以降に製造された新デザインの車両）の増備以来行われておらず、最近増備されたグループの車両数は左のグラフのように全体の12%にとどまっています。

　この傾向は通勤型車両だけでなく、特急型車両にも言えることで、1988年以前に製造された特急型車両は4割近くとなっています。他の大手私鉄と比較しても古い特急型車両が多く在籍していて、これはイメージの低下につながると考えられます。現在、比較的旧型である特急型車両は12200系を除いてリニューアル工事が行われていて、直近での置き換えはないものと思われますが、こちらも10年ほどで置き換えるものと思われます。12200系（74両）はリニューアル工事が行われていない点から、2020年の新型特急導入により置き換わるものと考えられます。

シリーズ21（5820系）

12200系

　他の関西の大手私鉄も車齢が長い車両が多く在籍する傾向はありますが、近鉄はその広いネットワークゆえに多くの車両数を保有していており、車両数は私鉄最大（東京メトロは除く）となっていて、置き換えるにも負担が大きくなってしまいます。1980年以前製造の通勤型車両と1988年以前製造の特急型車両（今後置き換わると考えられる12200系、観光列車・団体列車等は除く）を合計すると、684両にものぼります。これは、南海電鉄の全車両数とほぼ同じ両数で、負担の大きさがよく分かります。

　現在、日本は人口が減少傾向にある一方で、訪日外国人旅客数は増加傾向にあり、先述のように特急列車のサービス向上に重点を置いています。そのため、通勤型の増備は先送りされる傾向にあります。これにより、フリーゲージトレインの開発には時間がかかると予想されることもあり、もし実現の可能性があっても、旧型の車両の置き換え時期と重なることが予想されるため、これからフリーゲージトレインの実用化がすぐに実現される可能性は低いと筆者は考えます。

近年全国・奈良県ともに急激に訪日外国人が増えている

5.フリーゲージトレインの必要性

　では、次に具体的にフリーゲージトレインを導入するべきなのかを検討していきたいと思います。

（ⅰ）吉野線自体の需要

　まずは、吉野線の乗降客数を見てみましょう。

※平成27年度調べ、橿原神宮前駅は除く

　このように、多くても3000人に届かない程度で、全体的に乗降客数が少なくなっています。また、橿原線への輸送量は吉野線からよりも南大阪線からのほうが多くなっているほどで（※都市交通年報平成26年版より）、吉野線自体の需要は大きくないといえます。実際、南大阪線の特急列車（大阪阿部野橋駅－吉野駅間）は日中には２両編成での運転が行われていて、ほかの線区と比べても規模が小さいです。このことから、通勤型車両にフリーゲージトレインを導入すべきでないと考えられます。

　吉野線沿線には3章で述べたような観光資源があり、特に桜の季節などは吉野に多くの観光客が訪れます。しかし、上記のように大きな需要が見込まれず、開発費もかかり、維持費も高いフリーゲージトレインを導入するほどの費用対効果が得られないと思われます。

　その一方で、増加傾向にある対インバウンドの輸送を考えると、乗り換え回数を減らしてアクセスの向上をさせることは重要だと考えられます。また、吉野のみにかかわらず、奈良県県北部にも東大寺や春日大社などの観光地があり（最寄り駅は近鉄奈良駅）、奈良県内での区間輸送の観点からも直通は重要だと考えられます。

（ⅱ）近鉄の姿勢

　近鉄は、自社沿線に存在する観光資源の多さという特性を生かして、ほかの私鉄各社と比較しても、多くの特急列車を運行しており、特急列車の運行に力を入れてきました。先ほどのグラフには出てきませんでしたが、２０１４年以前は特急料金と運賃が若干右肩下がりの傾向にありました。そのことと、訪日外国人の増加の時期が重なったこともあり、先述のようにインバウンド・観光を重視する戦略をとるようになったと考えられます。

　この状況を踏まえ、近鉄としては積極的に新たな特急車両や観光車両を導入していくと思われます。

（ⅲ）フリーゲージトレインの技術

　現在近鉄に限らず、フリーゲージトレインを用いて新たなネットワークを作るという計画は存在します。例えば、東急多摩川線と京急空港線をつなぐ「蒲蒲線」計画があります。このような計画のためにも、フリーゲージトレイン計画を実現させて、その技術を引き継ぐことは重要であると考えられます。また、国としても多額の費用を掛けたフリーゲージトレインの開発が無駄に終わるのは避けたいと考えられるので、おそらく支援が得られると思います。

　このように、必要性はあるものの、少ない需要では費用対効果があまり期待できません。ここから、フリーゲージトレインを利用した新たな特急列車を提案したいと思います。それは、近鉄沿線の観光資源を生かした、フリーゲージトレインの周遊列車です。

　現在、国内では鉄道旅が注目されていて、全国各地に観光列車があり、さらに、JR東日本では「TRAIN SUITE四季島」、JR西日本では「TWILIGHT EXPRESS 瑞風」、JR九州では「ななつ星in九州」などのクルーズトレインが運行されています。

　これらの列車は数十万円～数百万円程度の高い金額が設定されていますが、その一方で人気があり、予約が困難になっています。例えば、「四季島」の2018年度12月～3月期出発分では募集件数170件に対し応募件数は552件と、平均倍率が3．2倍になっています。

　現在、近鉄でも近畿日本ツーリストグループの旅行会社クラブツーリズムのツアー参加者専用の団体列車、「かぎろひ」が運行されています。この列車は近鉄沿線の観光地を巡るツアーに利用されています。車両は12200系（先述）を改造した標準軌対応のため吉野線には入線できませんが、主要な路線には入線することができます。

　筆者の提案としては、この列車と似たような、全線入線可能なフリーゲージトレインの周遊列車を運行することです。現在、「かぎろひ」はあるツアー内での輸送手段として用いられていますが、それとは別に沿線の複数の観光地を複数日かけて周遊する列車を提案します。沿線には近鉄グループのホテルもあるため、必ずしも寝台設備が必要というわけではありません。

6.まとめ

　技術面に課題があり、収益面にも課題があるため、直近での開発は難しいと思われますが、フリーゲージトレインには「可能性」があります。吉野線自体の需要は薄いと思われるので、フリーゲージトレインを用いて周遊列車を設定するべきです。

７.おわりに

　いかがでしたでしょうか。今回の研究は執筆に難航し、提出期限から大幅に遅れてしまいました。今回の研究はまだ開発が成功していない技術についてのものだったのでなかなか正確に予想できなかったのが残念です。今のところフリーゲージトレインに関しては否定的な見解も多いように感じられますが、執筆してみて案外そんなこともないのではないかと思うようになりました。今後のためにもフリーゲージトレイン開発が成功することを祈りたいと思います。最後に、校閲してくださった先生と同輩、最後まで読んでくださった読者の方々

ありがとうございました

8.参考

・鉄道ファン2008年2月号

・近畿日本鉄道

https://www.kintetsu.co.jp/

・近鉄グループホールディングス

https://www.kintetsu-g-hd.co.jp/

・吉野町

http://www.town.yoshino.nara.jp/

・日本経済新聞

https://www.nikkei.com/

・東洋経済

https://toyokeizai.net/

https://toyokeizai.net/

https://toyokeizai.net/

https://toyokeizai.net/

・日本金属学会

https://www.jim.or.jp/

・国土交通省

http://www.mlit.go.jp/