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北海道新幹線

Hokkaido Shinkansen

北海道新幹線は、本州の青森県北部で東北新幹線と接続し、海底の青函トンネルを通って北海道に至る高速鉄道(新幹線)であり、北海道旅客鉄道(JR北海道)が運営する。営業区間は新青森駅 - 新函館北斗駅間の148.8 kmで、最高速度は260 km/hである。開業以前、北海道は四国とともに、日本の主要4島のうち新幹線が通じていない島であった。

北海道新幹線の路線図 · 県境: 国土数値情報(国交省)
H5 and E5 series Shinkansen trainsets at Shin-Hakodate-Hokuto Station on the Hokkaido Shinkansen.
H5 and E5 series Shinkansen trainsets at Shin-Hakodate-Hokuto Station on the Hokkaido Shinkansen. — Rsa · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

歴史

この路線の構想は古く、青森市 - 札幌市間は、いわゆる整備新幹線の一つとして1973年(昭和48年)に整備計画が決定された。国鉄の財政悪化により建設は一時凍結されたが、2005年(平成17年)に新青森 - 新函館(仮称)間で着工された。鉄道施設は鉄道建設・運輸施設整備支援機構(JRTT)が建設・保有し、JR北海道が運営する。2016年(平成28年)3月26日に新青森駅 - 新函館北斗駅間が開業し、東北新幹線との相互直通運転により、道南地方と関東・東北地方間の旅客輸送を担うようになった。

1970年代に構想された北海道の新幹線は、建設された区間をはるかに上回るものであった。本線の構想に加え、札幌 - 旭川間の延伸や、長万部 - 室蘭 - 札幌間の北海道南回り線などが提案され、さらに網走・釧路・名寄/稚内方面へ延ばす非公式の案もあったが、いずれも事実上棚上げされている。また、JR北海道はJR四国・JR貨物とともに、JRグループのうち民営化されていない事業者であり、北海道の鉄道網が本州の幹線新幹線とは異なる財政基盤の上で運営されてきたことを物語っている。

この路線最大の特徴は青函トンネルにある。同トンネルは全長53.85 km、うち海底部は23.30 kmで、新幹線の開業以前から在来線(狭軌)の列車が長年走行してきた。高速列車の走行に備え、トンネルとその前後を含む新中小国信号場 - 木古内駅間の約82 km(在来線の海峡線との共用区間)は三線軌条に改修され、新幹線の標準軌(1,435 mm)と在来線の狭軌(1,067 mm)が線路を共用する構造となった。三線軌条はミニ新幹線である秋田新幹線でも採用例があるが、フル規格の新幹線路線での採用は北海道新幹線が初めてである。共用区間の正確な距離は、新中小国信号場・木古内駅の構内扱いとなる分岐部間で82.041 kmとされる。

Elevated tracks of the Hokkaido Shinkansen on the approach towards Shin-Aomori, west of Aburakawa.
Elevated tracks of the Hokkaido Shinkansen on the approach towards Shin-Aomori, west of Aburakawa.Benlisquare · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

この共用区間の整備自体も長期にわたる事業であり、海峡線との共用区間の工事の一部はJR北海道に委託された。2008年3月のダイヤ改正により海峡線の深夜帯の間合いを4時間に拡大し、津軽今別駅および知内駅構内に設けられた軌道基地からロングレールを現地へ輸送し、現地での三線軌道敷設や、架線の張力を調整するトンネルテンションバランサ(TTB)の取り付けが進められた。並行して、2010年12月に八戸駅 - 新青森駅間が開業して東北新幹線が全線開通し、後に北海道新幹線が直通する本州側の幹線が整った。2016年の開業に際しては、並行する在来線(狭軌)の江差線の五稜郭 - 木古内間がJR北海道から新設の第三セクター・道南いさりび鉄道へ移管され、いさりび鉄道線として再出発した。

貨物列車と線路を共用するため、速度には大きな制約が課された。トンネル内を高速で走行する新幹線が反対方向の狭軌貨物列車とすれ違う際の圧力変動が問題となるため、共用区間の最高速度は当初140 km/hに抑えられ、本来の260 km/hを大きく下回っていた。共用区間を走る貨物列車は1日に約50本あり、新幹線の運行時間帯の合間に収めることができないため、この制限を単純に回避することはできなかった。2019年3月、この区間の制限は160 km/hに引き上げられた。この制約のため、東京 - 新函館北斗間の最速所要時間は3時間57分となっている。

その後、制限は段階的に緩和されているが、対象は限られた時期のみである。年末年始・お盆・ゴールデンウィークなど、貨物列車の本数が少なく旅客需要が高まる特定時期には、新幹線列車のみが走行する時間帯を設ける「時間帯区分方式」により高速走行が行われる。この方式は2020 - 2021年の年末年始に初めて実施され、2021年5月初めのゴールデンウィークにも適用されて、共用区間の速度は210 km/hに引き上げられた。2024年1月には、JR北海道が大型連休などの時期に青函トンネル内の最高速度を260 km/hまで引き上げると発表した。通常の運行で260 km/hを実現するには、狭軌列車とのすれ違い時に自動的に減速するシステムや、貨物を専用の標準軌車両に積載して圧力変動に耐える「トレイン・オン・トレイン」方式などの追加策が想定されており、こうした方式が実現すれば所要時間を約12分短縮できると見込まれている。

JR Hokkaido H5 series formation H1, the Hokkaido Shinkansen's rolling stock, on a Hayabusa service.
JR Hokkaido H5 series formation H1, the Hokkaido Shinkansen's rolling stock, on a Hayabusa service.MaedaAkihiko · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

青函トンネルの共用走行問題は、その場しのぎではなく一つの政策課題として検討されてきた。検討された方策には、高速新幹線と在来線の運行時間帯を区分する案、すれ違い時に新幹線を減速させる案、トレイン・オン・トレインなどの貨物専用新幹線を導入する案、第2の青函トンネルを建設する案、上下線の間に隔壁を設置する案などがある。2013年3月29日に示された共用走行問題に関する当面の方針では、時間帯区分案により、防音壁等の完工を前提として、必要な安全技術の検証が円滑に進めば、2018年春ごろから1日1往復の高速走行の実現を目指すとされた。その後の段階的な速度制限の緩和は、こうした下地の上に進められてきたものである。

使用車両は、JR東日本のE5系とJR北海道のH5系の10両編成である。H5系は、JR東日本が2011年から運用していたE5系を基本としており、JR北海道は2014年2月に10両編成4本を発注し、2016年3月の開業から使用した。車内には雪の結晶をあしらった意匠など、北国にふさわしい装飾が施されている。運行される列車は2種類で、速達タイプの「はやぶさ」は新函館北斗 - 新青森間を結び、一部は東北新幹線経由で仙台・東京まで直通する。各駅停車タイプの「はやて」は新函館北斗 - 新青森間を運行し、一部は盛岡まで直通する。開業時のダイヤでは東京 - 新函館北斗間に「はやぶさ」が1日10往復、仙台 - 新函館北斗間に1往復が設定された。全線が複線で、交流25,000 V・50 Hzで電化され、車内信号方式とDS-ATCにより運行される。

開業初年度の利用は、控えめだった事前想定を大きく上回った。JR北海道によれば、2016年度の年間利用者数は約229.2万人、1日平均で約6,300人にのぼり、これは在来線時代の前年に対して164%、事前想定の1日5,000人を上回る水準であった(平均乗車率は32%)。首都圏 - 道南間の鉄道利用はさらに顕著に変化し、2005年度に約22万人、2014年度に約17万人であったものが、開業後の2016年度には約55万人(開業前の約3.3倍)に増加し、2017年度も開業前を上回る約38万人を維持した。競合する札幌圏 - 東京間の航空路線は、2024年時点で旅客数において世界で2番目に多い航空路線であり、より速い鉄道接続によって、過去の新幹線開業時と同様にその一部が鉄道へ移ると見込まれている。

The junction where the Hokkaido Shinkansen and conventional line diverge, seen from the Kikonai viewpoint.
The junction where the Hokkaido Shinkansen and conventional line diverge, seen from the Kikonai viewpoint.Toshinori baba · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

開業までの過程は入念に進められた。新青森 - 新函館北斗間のレール締結式は2014年11月1日に木古内で行われ、北海道側での試験走行は2014年12月1日に低速で始まり、同月下旬に最高速度260 km/hに達した。試験走行はその後、青函トンネルを通って奥津軽いまべつまで延長され、2015年4月21日からは奥津軽いまべつ以南でも実施されて、試験列車が初めて新青森駅に到達した。営業区間はトンネルが大半を占め、新青森 - 新函館北斗間では約65%がトンネルである。開業区間には新青森・奥津軽いまべつ・木古内・新函館北斗の4駅があり、新青森駅は東北新幹線との接続駅としてJR東日本の管轄である。全列車が停車するのは新青森・新函館北斗の両駅のみで、中間2駅には通過列車もある。営業キロでは、新函館北斗駅は新青森駅から148.8 km、東京駅から862.5 kmに位置する。

この路線では、冬季が運行に大きく影響する。豪雪地帯を走るため、雪は機器の損傷や分岐器の不転換を招くほか、とりわけ台車への着雪が大きく、損傷や遅延の原因となってきた。気象データに基づく推計では、駅到着時に台車へ数センチ程度の着雪が生じうるとされる。冬季は需要にも影響し、1月・2月の乗車率は約19%という低水準まで落ち込む。これは平均乗車率32%という同線の季節的な底にあたる。

この路線の今後は、長く計画されてきた札幌までの延伸にかかっている。延伸区間は建設中で、JRTTは当初2030年度末の開業を目指していたが、2024年5月8日、トンネル工事の難航により2030年度末の開業は極めて困難であると国土交通省に報告した。その後、2025年に国土交通省の有識者会議が公表した報告書は、現状の工程に基づく開業の見通しを2038年度末頃としつつも、数年単位での遅れの可能性など相当程度の不確実性が残るとして、新たな開業時期の設定を留保した。2026年4月、財務省は建設費の増加により札幌延伸の費用便益比(B/C)が新幹線整備に必要な1.0を下回る0.6に低下したと試算した。未開業の新函館北斗 - 札幌間では、JR北海道が自費で最高速度を320 km/hに引き上げることを発表している。2023年度に行われた同区間の再評価では、延伸開業により東京 - 札幌間の所要時間が開業前(2023年3月時点)の7時間44分から約2時間55分短縮されて4時間49分(東北新幹線の盛岡 - 新青森間を320 km/hに向上させることを想定)に、函館 - 札幌間が3時間33分から約2時間10分短縮されて1時間22分になると見込まれ、最高設計速度の320 km/h化や青函共用走行区間の高速化により、さらなる短縮が目指されている。札幌から先の旭川への延伸は、1973年に基本計画が決定されているものの具体的な動きはなく、誘致運動が行われている段階である。

現時点の北海道新幹線は、より大きな計画のうち営業運転中の一区間にすぎず、4駅・148.8 kmの路線である。しかしこの路線は、先行するどの新幹線も成し得なかったこと、すなわち新幹線を海底を通して北の大地へと導き、北海道を初めて全国の高速鉄道網につないだ。そしてそれは、津軽海峡の海底深くにある最も過酷な区間を、今なお青函トンネルを走る貨物列車と共用しながら実現された。

年表

  • 1973The development plan for the Aomori-Sapporo corridor is decided as one of the Seibi Shinkansen routes; the corridor onward to Asahikawa also has a basic plan from this year.
  • 2005Construction begins on the first stage, between Shin-Aomori and the provisionally named Shin-Hakodate, after an earlier freeze tied to JNR's finances.
  • 2014February: JR Hokkaido orders four ten-car H5 series trainsets, based on JR East's E5 series, for the March 2016 opening.
  • 20141 November: a rail-joining ceremony at Kikonai marks completion of track-laying on the Shin-Aomori-Shin-Hakodate-Hokuto section. Test running on the Hokkaido side begins 1 December, reaching 260 km/h later that month and extending through the Seikan Tunnel to Okutsugaru-Imabetsu.
  • 201521 April: test running is extended south of Okutsugaru-Imabetsu, with a test train reaching Shin-Aomori Station for the first time.
  • 2010December: the opening of the Hachinohe to Shin-Aomori section completes the Tohoku Shinkansen, providing the Honshu trunk for later through-running.
  • 201626 March: the Shin-Aomori to Shin-Hakodate-Hokuto section (148.8 km) opens; through running with the Tohoku Shinkansen begins, worked by E5/H5 sets. The dual-gauge section is limited to 140 km/h. The parallel Esashi Line (Goryokaku-Kikonai) passes to the new third-sector South Hokkaido Railway as the Isaribi Line.
  • 2016Fiscal 2016: JR Hokkaido reports about 2.292 million annual users (~6,300/day), 164% of the predecessor conventional service and above the 5,000/day pre-opening forecast (32% average occupancy).
  • 2019March: the maximum speed through the dual-gauge Seikan Tunnel section is raised from 140 km/h to 160 km/h.
  • 2021The holiday-period time-band-separation scheme (first used over the 2020-21 New Year) lifts the dual-gauge section to 210 km/h during Golden Week, 3-6 May.
  • 2024January: JR Hokkaido announces that during major holiday periods the maximum speed inside the Seikan Tunnel will be raised to 260 km/h.
  • 20248 May: JRTT reports to MLIT that opening the Sapporo extension by the end of fiscal 2030 has become extremely difficult, citing slow tunnelling progress.
  • 2024December: per the EN article, the Sapporo extension opening was revised to the end of FY2038.
  • 2025A MLIT expert-panel report gives a prospective Sapporo-extension opening around the end of fiscal 2038 under the current work programme, while withholding a firm new opening date and warning of considerable remaining uncertainty.
  • 2026April: the Ministry of Finance estimates that rising construction costs have reduced the Sapporo extension's cost-benefit ratio to 0.6 — below the 1.0 threshold normally required for new Shinkansen construction.

出典