新幹線0系電聯車

新幹線0系()是日本新幹線的第一代車輛,於1964年東海道新幹線通車時投入服務。除了是日本新幹線列車的始祖,0系更是世界上第一種高速鐵路車輛。1965年獲鐵道友之會頒發第8屆藍絲帶獎,2007年8月入列為日本機械遺產。

0系由日本國有鐵道(日本國鐵)設計,並由六家公司(日本車輛製造、川崎重工業、近畿車輛、日立製作所、汽車製造(1972年和川崎重工業合併)、東急車輛製造(1970年加入)) 承造。在1963年至1986年間,分38批共生產了3,216輛,至今仍是產量最高的新幹線車輛。

日本國鐵分割民營化後,0系分配給繼承東海道新幹線的東海旅客鐵道(JR東海)和山陽新幹線的西日本旅客鐵道(JR西日本)繼續服務。雖然後來新幹線車輛一直有新型車輛登場,但0系並沒有完全退役,並繼續在山陽新幹線維持有限度的服務。2008年11月30日,服務44年的0系完全退出定期服務,並在同年12月14日服務最後的告別班次後正式退役。

0系的設計在當時是非常創新和具有速度感。採用和飛機(特別是客機)相似的車頭,加上藍色和白色為主色的簡潔塗裝,令人留下深刻的印象。另外,由於是首代新幹線車輛,加上長時間服務,0系在國內外都是新幹線,甚至是日本的象徵。在日本國內,不少新幹線有關的指示牌都會被加上0系正面的繪圖(現逐漸被更換為700系圖樣)。在其他地區,不少人收到的日本明信片都是0系(或其後的100系)在富士山下駛過的圖片。此外,0系也被視為日本戰後經濟快速增長時代的象徵。

除了日常服務外,0系也常由日本皇室徵召,供皇室人員使用和招待國賓。前日皇裕仁、前英女王伊麗莎白二世、前中国副总理邓小平等多國领导人均曾是0系的座上客。此外,0系也是不少日本電影、電視劇和小說的題材。

簡史
1950年代末期,隨著日本從二戰戰敗後逐漸復甦,對城際高速交通的需求逐漸擴大,其中來往兩大都會區——東京都區部和大阪市的需求最大。但原有以窄軌規格(後來被稱為在來線)建造,來往這兩個地區的東海道本線已接近飽和,無法再增加班次。當時日本國鐵內部普遍認為應在原有線路旁邊以相同規格(軌距1,067毫米的窄軌)鋪設新線,但總裁十河信二力排眾議,於1959年決定以標準軌規格建造新線,即為東海道新幹線。

列車的設計由當時的技師長島秀雄擔任總指揮。由於需要在5年內和東海道新幹線一起投入服務(需在東京奧運前投入服務),島秀雄決定不使用未經實驗的新技術。因此,0系可說是集日本多年鐵路技術大成的產物。1962年,製成兩列1000型實驗列車,在鴨宮實驗線區進行實驗,然後再根據實驗所得結果改良設計,最終於1963年投產,1964年10月1日和東海道新幹線一起投入服務。0系初期只被稱為「新幹線電車」(),一直到東北、上越新幹線的200系投入服務後,才開始被稱為「0系」。而官方內部名稱是「000系」,但沒有對外公佈。

1976年,0系初期製車輛因為老化情況嚴重而需要提早退役,但因為各種原因(請參閱長期增造的原因段落),日本國鐵只能以新製的0系車輛取代需要退役的車輛。同時,因為沒有後備列車替代需要重組的列車,日本國鐵需要再增加3列新列車,令該年成為日本國鐵擁有的0系車輛數目最多的一年——合計有146列(H編組96列、N編組(其後的NH編組)3列、K編組47列),即共2,338輛。因為上述同樣的原因,雖然用以更換老化的0系車輛的100系於1985年投入服務,但0系的增造並沒有立刻停止,反而持續至日本國鐵民營化前夕(1986年4月)。

其後由於新型車輛陸續登場,老化的0系車輛逐漸被拆毀退役,剩下的部分在國鐵分割民營化後被接手經營的JR東海和JR西日本改造,換上更好的座椅以提升服務質素。1999年9月18日,JR東海最後一班以0系服務的定期班次——「回聲」473號(YK8編組)完成後,0系正式退出東海道新幹線服務。YK8編組其後被用作來往新大阪站和「」,運送車長和職員的回廠列車,一直到2008年才真正的退役。至於JR西日本的0系列車,則繼續服務山陽新幹線。但同樣地,0系列車服務的班次逐漸被新型車輛取代,0系其後被縮編為4輛或6輛編組,服務線內運行距離較短的班次。。此後於12月6日、13日和14日加開告別班次。12月14日,最後一班告別班次「光」347號完成服務,在歡送聲下駛回車庫,為44年的長期服務畫上完美的句號。

退役了的0系車輛雖然大部分已被拆毀,但其中少部分車輛獲得保留,被保存在日本各地的博物館。此外,JR西日本於2001年將一輛0系的車頭贈予英國約克郡的大英鐵路博物館。另外,由於獲得臺灣高速鐵路的建造合約,JR西日本也把一輛0系的車頭贈予台灣,作為建築界限測量車。有關被保存車輛的資料,請參閱保存車輛段落。

長期增造的原因
由於只有少於5年的開發時間,0系的初期設備只能沿用1000型實驗列車中表現較佳的設備。當時日本國鐵打算讓0系作短期的實驗性服務,在獲得實際運行的經驗後再對0系的設計進行修改,並推出新型車輛來取代0系。此外,隨著當時政府計劃建設全國新幹線網,全部路線均以25,000伏特,頻率50/60赫茲的交流電來進行電氣化,日本國鐵也以0系的規格製造了951型和實驗列車。按照實驗結果,日本國鐵其後製造了供東北、上越新幹線使用的200系。

0系的設計使用年限為20年,但由於長時間以高速行駛令車體和設備急速老化,在1976年開始對初期製造的車輛進行法定全車檢查時,發現有部分老化情況嚴重而需要退役。可是日本國鐵受勞資糾紛和財政狀況惡化所影響,令鐵路車輛技術的研發受阻延。加上當時工會均認為0系性能穩定,已達到當時建造新幹線的目的,故一直反對日本國鐵開發新型車輛。結果日本國鐵只能繼續生產新的0系車輛,以取代因老化而退役的初期製車輛。最終因為車輛的老化程度不一,令列車中編有不同時期生產的車輛的情況時有發生,而列車編組方面,在改編時也要考慮不同時期製造的車輛之間的設備相容性。

因為以上原因,0系在長達23年的生產期內共有38個批次。而在以新車輛更換舊車輛的過程中,基本設計雖然沒有重大改變,但每次增造時均會引入新的技術和改良安裝的設備,使列車的性能和舒適性能持續提高。結果除了基本番台「0番台」外,也產生了兩種番台區分「1000番台」和「2000番台」。詳情請參閱番台段落的敘述。。冬季的時候排障器也能排除軌道上的積雪,令列車能正常運行

0系初期曾使用當時日本特急列車普遍使用,用以顯示列車級別、班次名稱、編號和目的地的鐵板。但因為高速運行時會有飛脫的可能性,另外班次增加令鐵板的使用複雜,加上常被乘客偷去,所以日本國鐵決定只顯示列車目的地。其後山陽新幹線運行令列車運行系統更為複雜,最終日本國鐵決定採用電動方向幕來解決問題。在新製車安裝電動方向幕的同時,日本國鐵也為已投入服務的車輛進行更換工程,並於1976年完成。自此,其後的型號均採用電子方向幕。

車體塗裝
參與0系設計的日本國鐵副技師長曾表示,0系的原色塗裝是參考泛美航空航機的塗裝和牌香煙的包裝紙設計而成的。車體主色為乳白色,車窗附近則塗上日後新幹線專用的「新幹線藍」色(青20号),兩種顏色分別代表白雲和藍天。1988年開設的「西日本光」號班次所使用的0系列車的車體主色改採100系的淺白色,其他車輛則自1995年起陸續更改塗裝。至於塗裝設計則分兩種,普通塗裝是0系原有塗裝的設計,「西日本光」號的0系則參照100系塗裝,在車窗下方的藍色塗裝中間加上一條白線。

空調系統安裝在車廂頂部,為熱泵式設計,用以調節車廂溫度(冷熱兩用)。車廂另有一套空氣交換裝置(車廂頂部進氣,車廂底部、洗手間排氣),除了協助車廂內外的空氣對流外,還用以調整車廂內的氣壓。為避免出現這個現象,0系車廂採用氣密構造(車窗採用固定型窗戶,車門則在時速30公里以上時被車廂內的氣壓固定)以穩定車廂氣壓,並安裝新的信號標,讓列車駛進隧道時自動關掉空氣交換裝置。其後山陽新幹線開業,由於路線中的隧道較長,長時間關掉空氣交換裝置會令車廂內的氧氣不足。為解決這個問題,日本國鐵開發了「連續換氣裝置」,利用高壓送風機減慢急劇的氣壓變動。初期普通車廂的車窗採用151系每兩排座位共用一個闊車窗的設計(綠色車廂的車窗則是每排座位一個),其後為了防止碎石等物體擊碎車窗和減低更換車窗的費用。可是因為污物槽的容量不大(列車來回東京和新大阪一次便已填滿、飲水機。

座椅構造
為了增加列車的載客量,0系的普通車廂(1969年前稱為二等車廂)採用每行3+2的座位配置(靠海一邊為3個座位),使普通車廂一直都比較擠迫。另外,由於開業前曾有將普通車廂命名為銀級車廂、綠色車廂命名為金級車廂的提議,因此絲絨椅套的顏色也有作出配合:普通車廂為灰色或藍色,綠色車廂為橄欖金色。

初期製普通等車廂均採用固定式座位(型號:W-12、W-70),當列車的行駛方向改變時,準備時需將所有椅背推到面向列車前進的方向,以避免乘客逆向乘車造成不適。其後第14-29批車輛的座椅使用了更高的椅背來提升舒適度。

File:0-2and2-sitei.jpg|東海道新幹線服務末期的2+2座椅
File:0-2006-sitei.jpg|山陽新幹線服務末期的2+2座椅
File:0-27-oomado.jpg|最後一輛0番台27型普通車廂
File:15-green.jpg|最後一輛15型綠色車廂
File:0-yk-green.jpg|東海道新幹線服務末期的綠色車廂
File:12-14 Shinkansen 0.JPG|最後告別班次的車廂
File:Shinkansen 0 Seat.JPG|2008年0系的座椅

餐車
0系投入服務初期已設有餐車,但只是提供自助餐的餐車(型號為35型),分別位於5號和9號車。兩個餐廳因為預定服務的對象不同(5號車服務普通車廂乘客,9號車服務綠色車廂乘客),餐廳的裝潢也因此有所不同。1969年,為了增加列車載客量以應付大阪萬博的人潮,日本國鐵決定將全線「回聲」號用列車的5號車換編設有商店的普通車廂(型號為25型400番台),成為其後「回聲」號用列車的正規編組方式。但在1980年9月前,仍有17列「回聲」號用編組還採用兩輛餐車的編組方式。1972年山陽新幹線(大阪-岡山段)開業後,0系從第22批製造車輛開始讓不設座位的自助餐餐車(型號為37型)取代原有的35型。這些自助餐餐車的餐廳只佔車廂的部分空間(35型:一半空間、37型:三分之一空間),其餘空間為普通車廂

File:JR shinkansen 0kei 36-1.jpg|36型獨立餐車外觀
File:JNR EC 37-1012.jpg|37型自助餐餐車外觀
File:0 series buffet.jpg|37型自助餐餐車內部
File:0 series shinkansen West Hikari buffet 02.jpg|「西日本光」號的新型自助餐餐車用餐區

運行設備
除了興建新路線方面有爭論外,新幹線車輛所採用的動力方式也曾引起爭論。當時因為日本鐵路的長距離列車班次普遍使用鐵路機車來拖行其他無動力客車(即動力集中式),日本國鐵內部也有不少人支持新幹線列車採用這種動力方式。但島秀雄早在二戰前就對動力分散式設計進行研究,深切明瞭將動力模組分散在每一輛客車上能平均分配各車輛對路基的壓力,除了比較適合日本脆弱的地質,更能節省建築成本和路線維護開支。因此島秀雄決定採用動力分散式設計。

0系列車採全動力車編組,車輛採用兩輛為一單元的編組。設計極限容許在其中一個單元故障時,列車仍能以時速160公里駛上斜率25‰(千分之25,即每前行一公里就上升25米)的軌道。這也成為日後所有新幹線車輛的設計標準。,邊沿部分的斜率也較在來線車輛的車輪少。這些設計均能加強轉向架在高速情況下的穩定性。此外,日本國鐵在轉向架加上軸彈簧和空氣彈簧,以加強轉向架和車廂的穩定性。

; 空氣彈簧
: 空氣彈簧採用由日本國鐵自行開發和改良,在日本國鐵車輛普遍使用的橫膈膜式空氣彈簧。除了能在行駛時吸收車廂的微細振動,在乘客上下車時更能自動調節車廂的高度。相對於以往的鐵路車輛,0系的空氣彈簧直接安裝在轉向架上,使彈簧的阻尼值和復原性更佳。

結果,取而代之的是每單元均安裝一台集電弓,讓0系成為東海道、山陽新幹線單一列車擁有最多集電弓的型號。其後的100系和其他系列車輛均只需安裝2台集電弓。。至於不採用當時普遍的方式,則是因為列車可以從變壓器自由地獲得電壓,不需要像電阻式控制一樣,考慮減速時發動機產生的電壓不足,令控制器承受巨大的電壓差。經實驗測試,這個控制器的最高可控制的速度是時速167公里,更高的速度控制則需由自動列車控制裝置經制動系統調節。。其後JR西日本對1000番台和2000番台車輛的車廂進行改裝,這些車輛的番台編號也因此被更改。至於三種車輛的比較,請參閱下表:

*註:車窗高度均為610毫米。
*參考資料:,其編組編號是根據列車的製造商來編定。六家廠商的編組編號分別是:日本車輛製造-N;川崎重工業-R;近畿車輛-S;日立製作所-H;汽車製造-K;東急車輛製造-T(T11編組-)。初期編組的綠色車廂被編在7號和8號車,自助餐餐車則被編在5號和9號車。

其後因為列車班次的運用,令不同的列車有著不同的編組方式。如為了應付大阪萬博的人潮,「回聲」號用列車的綠色車廂減至一個而且位置不統一(7號或8號車),同時部分列車中的自助餐餐車被換上設有商店的普通車廂,「回聲」號(,Kodama)用列車的編組編號是K。

H、NH編組
H和NH編組均是供「光」號班次使用的列車,均為16輛編組。全盛時期日本國鐵曾擁有99列,日本國鐵民營化後所有列車均分配給繼承東海道新幹線和山陽新幹線營運的JR 東海和JR西日本。編組中的8號車是餐車,9號車(後改為5號車)為自助餐餐車。綠色車廂有兩輛,初時編在11、12號車,100系投入服務後改編在9、 10號車。

其中96列(H1-96)是按照初期車體設計(0番台)製造的列車。其後因為列車老化,日本國鐵製造3列新列車(1000番台),以方便更換H編組中的老化車輛,即為首三列NH編組(初期稱為N編組,NH97-99)。此後,更換了部分車輛的H編組均改稱為NH編組。

最後一列退役的NH編組是JR西日本的NH32編組,服務後期是最後一列編有餐車的0系列車。現在該列編組已全數退役及被拆毀。

此外,日本國鐵也趁此機會重編K編組。除了將早期製造的車輛(包括編組中的35型餐車)抽出編組外,也重編其他車輛,令S、SK編組的車輛和K編組沒有任何關連。

和H、NH編組一樣,S、SK編組的差異在於編組的車輛。全數採用0番台的車輛是S編組,部分更換了較後期製造的1000和2000番台車輛的則是SK編組。不過很多乘客都忘記下車,需要補回車票。此後由於使用率下降,電影院的服務在1994年被取消。

圖例:■=綠色車廂 白框=普通車廂 自=自由座位 =對號座位(指定席) =自助餐餐車 =設有無障礙洗手間

Y、YK編組
Y、YK編組是JR東海供「回聲」號班次用的列車,由S、SK編組增加4輛而成,以應付「回聲」號日漸上升的乘客量。

如前文所述,Y、YK編組中部分車輛因沒有安裝連續換氣裝置而不能駛進山陽新幹線岡山以西路段。如果編組中有這些車輛,列車的編組編號會加上50以玆識別

1986年,為了和航空業競爭,日本國鐵決定將R編組的服務範圍擴充至整個山陽新幹線路段。為了應付這個計劃,日本國鐵一次增加20列R編組,原有的R0編組則改稱R21編組。日本國鐵民營化時,這些列車全數由JR西日本繼承。因此JR西日本將R2和R24編組的餐車都改裝成兒童樂園,在長假期期間只服務「家庭光」號班次,並安排專業人員在區內照顧兒童。1998年至1999年間,JR西日本曾和任天堂64遊戲「阿邦阿卡大冒險」()合作,在R2編組的車身貼上該遊戲的人物作宣傳。

2000 年,JR西日本將「西日本光」號和「家庭光」號合併為「光鐵路之星」號,並改以8輛編組的700系7000番台服務。自此R編組數量逐漸減少,最後餘下的兩列R編組(R10、R18編組)在2005年3月服務山陽新幹線全線開業30週年的「光」號特別班次後退役。其中R10編組在當年秋季被拆毀,而R18編組則被保留在岡山運轉所作車掌培訓車輛,至2006年2月27日才被拆毀。。令R62和R65編組成為0系最後編有餐車(但沒有營業)的列車。2002年5月,為了更新列車的形象,JR西日本決定為WR編組和100系V編組換上以灰色主色配上車窗下螢光綠色橫線的塗裝。

為了提供來往博多、博多南線和小倉的短距離班次,JR西日本於1997年3月利用NH23 編組的車頭組成首列列車,當時編組編號為R51。列車全數為使用較小車窗的後期製造車輛,3號車則編上37型自助餐餐車,但自助餐服務一直沒有營業。其後再增加以H94和R21編組的車頭組成的R52、R53編組,則是兩邊車頭為早期的0番台,中間的車輛則是後期的1000、2000番台。(前述的R50 番台編組為6輛編組,於1994年被取消)。

圖例:全普通車廂 自=自由席 =對號座位(指定席) ×=禁煙車廂 ○=可吸煙車廂

特殊編組
為了於1974年10月6日接送出席第61屆跨國會聯會(IPU)的出席者來往東京和京都兩個會議場地,日本國鐵該年製造了一列別名為「光號特別列車」()的H70編組,屬第18批車輛。這列12輛編組的列車除了頭尾4輛車外,其餘8輛均是綠色車廂。由於0系車輛以兩輛為一單元,會議後此編組中多出的綠色車廂被分配到因山陽新幹線延長至博多而增造的0系列車。而H70編組則加入新製的普通車廂,變回普通的H編組列車。。同年4月18日,首列0系完成塗裝投入服務,其餘2列也於6月20日前完成。其餘3列沒有還原塗裝的列車均於6月底退役。此外,JR西日本還把車廂內的提示鈴聲換回沿用至2003年的版本。但因為座位曾經改動,而且使用的塗料也和以前的有分別,故只能儘量貼近開業時的外觀和內裝。

最後定期班次
等待N700系駛過的0系]]
以下是2008年3月15日訂正時間表後0系服務的班次(日本時間,UTC+9,下同)。

圖例:↓為通過該站,▲為直通博多南線,×為最後一天服務沒有的班次,★為12月1日起由500系(V編組,8輛編組)服務的班次。

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11月30日傍晚6時21分,0系最後一班定期班次——「回聲」659號抵達博多站,並於該站舉行儀式,結束長達44年的服務。

告別班次
;下行班次
*新大阪→博多,0系最後的「光」347號(讀音和日語的「再見」相近)載著約400名乘客和網上收集到的5,460則留言,從新大阪站開出前往博多站。此班次由R61編組服務,車上服務員均穿上山陽新幹線開業時的制服,而乘客則獲贈紀念車票。列車開出前舉辦了出發典禮,有約2,800名鐵道迷參與,以紀念0系新幹線的服務。這次改動由Google內部喜歡鐵道的工程師提出和實行,圖片則由川島優志提供,在中心內完成復原車輛外觀及內部裝潢後,於2009年9月13日搬入鐵道博物館新展覽樓,並自10月21日起公開展出。
** 21-2及22-2均由日本車輛製造,初期稱為N2編組,1972年改稱為H2編組。1977年退役後,翌年成為日本國鐵關西鐵道學園(即現JR西日本社員研修中心)的駕駛訓練設備。這兩輛車輛未有進行任何改裝,仍維持著1964年新幹線開業時的設計。

  • 21-25(只有前半段車身):埼玉縣埼玉市大宮區鐵道博物館

** 21-25原於交通博物館展出。交通博物館關閉後被遷往新建的鐵道博物館繼續展出。

  • 22-56(只有前半段車身):北海道中川郡池田町酒之國
  • 21-59:靜岡縣富士市新通町公園

** 根據公園的告示板說明,該公園是首個展出新幹線車輛的公園。

  • 21-73:大阪府攝津市新幹線公園
  • 22-75:東京都青梅市青梅鐵道公園

** 曾以200系的綠色塗裝展出,後來在公園設備整修時塗回原有塗裝。

  • 22-77:福岡縣福岡市早良區五月幼稚園
  • 21-86、22-86、36-84、37-2523、16-2034:靜岡縣濱松市中區JR東海濱松工場

** 除了22-86外,其他4個車廂均在2011年開館的JR東海磁懸浮・鐵道館內展出。

  • 21-100:東京都昭島市昭島市民圖書館躑躅丘分室(昭島市躑躅丘公園內)
  • 21-141(只有前半段車身):愛媛縣西條市四國鐵道文化館

** 2007年10月前存放於四國旅客鐵道(JR四國)多度津工場內。此展出是要紀念出生於西條市,被稱為「新幹線之父」的第4任日本國鐵總裁十河信二。

  • 22-1003(只有前半段車身):京都府龜岡市鐵道歷史公園
  • 21-2023(只有前半段車身):東急車輛製造 橫濱工場

** 21-2023原於JR東海展出,公園關閉以後JR東海轉贈予東急車輛製造,成為該公司第3號遺產。

  • 22-2029(JR東海YK8編組16號車廂):愛知縣豐川市日本車輛製造豐川製作所
  • 22-7007(原型號:22-2022→22-7036):大阪府吹田市

** R68編組的6號車廂。預定於吹田貨物站重建後永久展出,2009年6月16日被移往工地暫存。

  • 21-7008(原型號:21-2012→21-7034):兵庫縣神戶市川崎重工業兵庫工場

** R61編組1號車廂(川崎製)。預定不會公開展出,只會作為該工場製造的車輛資料而被保留。

  • 21-7038(原型號:21-2026)(只有前半段車身):兵庫縣神戶市中央區神戶海洋博物館「川崎世界」

;曾被保存,但現已被解體的車輛

  • 21-37、22-37、35-73、26-73:S7編組(其後的H33編組)其中四個車廂。曾被保留於東京都國分寺市的中,學園關閉後所有車輛均被解體。
  • 22-73:曾在沖繩縣宜野灣市內展出,但因鹽害嚴重,已於1998年12月底被拆卸。

參考資料:

File:0key22-86.JPG|在JR東海濱松工場展出的22-86

海外保存
日本以外只有 2 条新干线。

  • 22-141:英國約克郡大英鐵路博物館。高鐵通車後曾長期置於新竹縣竹北市高鐵新竹站旁的高鐵六家基地內,2012年TSIEC財團將此車無償贈與台灣高鐵公司,2018年由台灣高鐵公司委託國立科學工藝博物館進行考據與維修調查研究,2019年底完成修復暫存於燕巢總機廠,2023年12月22日於臺南市歸仁區高鐵臺南站花魁車地景公園亮相。

File:Shinkansen 0 Series National Railway Museum York.jpg|在大英鐵路博物館展出的22-141
File:2024-01-12 TSHR Structure Gauge Test Car in Tainan Oiran Train Scenic Park 05.jpg|在花魁車地景公園的21-5035,台灣高速鐵路建築界限測量車。

參考資料
;JR官方資料

;[http://skp.my.coocan.jp/tec0.htm 新幹線0系研究]

;[https://web.archive.org/web/20161117211224/http://railcartips.taka84a.jp/ ]

;書籍

;新聞報導

;其他來源

外部連結
*[https://www.hitachihyoron.com/jp/archive/1960s/1964/05.html 「東海道新幹線特集」] - 日立評論1964年5月号
*
*[http://hassya.net/shanai/tec.php 新幹線廣播鈴聲一覽]

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