▲ 1000系 渋谷→表参道
  

▲ 1000系 渋谷→表参道

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东京メトロ(东京地下鉄株式会社)1000系为银座线最新运用车辆，由日本车辆制造株式会社在2011年开始生产，于2012年4月第一列1101F上路运转，截至本篇文章定稿为止，1000系仍以缓慢的速度逐步增制，预计将于2016年全数淘汰前一代运用车辆─01系电车。

东京地下铁银座线为亚洲及日本第一条地下铁路，最初的通车路段为1925年由东京地下鉄道兴建、1927年12月营运的上野-浅草(2.2km)，之后便逐年分段通车至新桥，之后新桥至渋谷由东京高速鉄道兴建，于1939年开通。原先以新桥为分界的两个路段为各自独立，且互为竞争对手，但在1941年帝都高速度交通营团成立后，路线全归营团所有并且衔接为一条路线进行营运，1953年正是以「银座线」来命名这一个列车运转区间，路线代码：G。这是一条有历史意义的路线，当营团民营化改制为东京地下鉄株式会社(东京メトロ)的时候，也是刻意在银座线上野站举办发车模式的。

1000系各方面设计与采用技术均优异精良，于2013年荣获鉄道之友会「蓝丝带赏」的殊荣。

本系式为6车固定编组电联车，采用全马达车设计。全列编组为：CM1+M1+M1'+M2+M1+CM2，有关单一列车编成型式及各车厢技术介绍说明如下。

车号	渋谷 ← 1	2	3	4	5	6 → 浅草
车辆形式	CM1	M1	M1'	M2	M1	CM2
车辆编号	1100	1200	1300	1400	1500	1600
总容量(立位/座位)	93/28	106/40	106/40	106/40	106/40	93/28
搭载机器	SIV, Bt	VVVF	VVVF, CP	SIV	VVVF	CP, Bt

 

1100型 CM1 1号车：渋谷方向有驾驶室之马达车。本车搭载有号志与保安装置(ATC/ATO/TASC/ORP)、辅助电源装置(静式变流器SIV)、电瓶箱(Bt)及牵引马达。
1200型 M1 2号车：一般马达车厢。本车搭载有推进换流装置(VVVF 1C1M群*4)及牵引马达。
1300型 M1' 3号车：一般马达车厢。本车搭载有推进换流装置(VVVF 1C1M群*2)、牵引马达、电动空气压缩机(CP)及诱导无线通信主机(IR)。
1400型 M2 4号车：一般马达车厢。本车搭载有辅助电源装置(静式变流器SIV)及牵引马达。
1500型 M1 5号车：一般马达车厢。本车搭载有推进换流装置(VVVF 1C1M群*4)及牵引马达。
1600型 CM2 6号车：浅草方向有驾驶室之马达车。本车搭载有号志与保安装置(ATC/ATO/TASC/ORP)、电动空气压缩机(CP)、电瓶箱(Bt)及牵引马达。

 

车辆设计风格缘起、外观与车体设计

▲ 1000系停靠于渋谷站乘车专用月台

「1000系」是以怀旧与现代化的融合为设计原点，在外观设计上运用了不少复古的元素，小至车灯的造型，大至车体的颜色、车头的造型样式，都企图呼应并且纪念在昭和2年(1927年)营运于银座线的元祖车辆1000形，会将灵感连结于银座线历史上的元祖车辆「1000形」系包括下列种种原因：

1. 银座线开业时的活跃车辆。
2. 银座线开业时为木造车主流时代，但1000形在日本国内首创钢体化车厢。
3. 日本第一个使用ATS自动列车停止装置(打子式)。
4. 使用了当时美国西屋公司(Westinghouse)新开发的电联车专用AMM型自动空气煞车系统。

基于以上种种原因，1000形引退后于2008年获日本经济产业省认定为「近代化产业遗产」。而设计团队在设计1000系时便希望透过这样的外观风格唤起民众认识银座线车辆、路线的历史价值，同时现在的1000系也用了许多现代新开发的机电系统技术。

1000系采用双层构造铝合金车身，并以磨擦搅拌熔接工法(Friction Stir Welding, FSW)进行车身组立，此种生产技术在新干线车辆的制造上已大量采用。每节车厢长16000mm(含联结器长度)、宽2550mm、高3465mm(自轨面起算)、车厢地板高1060mm(自轨面起算)。为了模拟出1000形的意象，1000系的车体以黄色作为整车的底色，并搭配银座线的识别色浅褐色线、一条细白线及一条细黑线组成，由车头端面向车侧一路延伸至车尾端面，车头端面挡风玻璃上方与车厢车顶的边缘则涂以暗红色。事实上，为了减轻车子重量，让车子能以更省电的状态行驶，车体的涂装并非使用传统涂漆的方式上色，而是仿照彩绘列车的方式，把颜色、线条及相关图案预先印制在特殊的胶膜上后，再黏贴到车身上的「无涂装设计」。

车头端面部分，本系式的头灯是日本国内首创使用高亮度LED灯泡组作为前部标识及照明之用，能源效率可比传统灯具高出许多。挡风玻璃周边以黑色组成，挡风玻璃上缘分别有终站指示器及车次号码指示器，为全彩LED之介面。依据消防法规之需求，端面设有逃生门，驾驶室内收纳有逃生梯，紧急需进行车外疏散时将会被使用。端面下半部则是两个同为LED式的尾灯、及车厢号码牌。而端面下缘设有防爬装置，如遇对撞事件，两列车间可借此装置咬合，由车厢底盘(大梁)吸收撞击力道，降低车厢正面堆叠而伤害车内人员的机率。

车厢侧面部分，本系式每节车厢单侧设置3组中央对开式车门，车门宽度为1300mm。车侧上缘设置有全彩LED终站指示器1具，车门开启及故障指示灯各一盏，还有乘降促进用扬声器2具。由于两端先头车的后端车门须供轮椅及优先座席(博爱座)旅客进出，故贴有相关引导标志。此外东京メトロ企业识别也是必备的。

▲ 先头车车侧特写。

 

▲ 车侧的终站指示器，采中英文二行共同显示。右侧为乘降促进扬声器。

 

▲ 乘降促进扬声器及车门开启/车辆故障指示灯。「乗降促进」即是利用各类声音告知旅客这班列车停靠时间即将结束，应尽速上下车的一种手段，以台湾而言：北捷是鸟鸣声、台铁是铃声、高捷高铁是音乐，如此而已。而1000系电车上设置乘降促进用喇叭，是实施ワンマン运转时才会启用的装置，预计采用蜂鸣音。

 

▲ 车厢号码牌特写。

 

内装与旅客服务介面

▲ 1000系车内全景

看完了外观复古化的风格后，让我们走进车内。1000系在车内客室的部分便是明亮、简约的现代化内装，以应付高流动量的地下铁利用人潮。本系式车内以白色为底色，搭配银座线代表色的地板与座椅为客室基本元素组成，笔者在上一个段落谈过：本系式的宽度只有2550mm，此宽度比起台北捷运文湖线的车厢宽度还要再窄一点点，但是1000系透过内部装潢的色彩搭配、照明与空间安排，在车内乘坐时并不会像文湖线车厢有种视觉上的压迫感。可见得内部空间设计、设施位置安排也是一门学问。

本系式车内座位采用长条形配置，一般座位为6人座，椅套为黄褐色绒布材质；优先座席为4人座(先头车2人座)，椅套为红紫色绒布材质，两种颜色再由方格渐层色组成花纹。当然，因为它是地下铁车辆的座椅，我们不需要去期待它有多好坐，但是椅垫的Q度仍然比台铁EMU700型通勤电车来得舒适。日本为高纬度国家，故在座椅下方设有电热装置，冬季时期将带给旅客御寒之作用。连贯座椅至行李架的钢管扶手采曲线造型，以增加车内客室视觉上的美观，甚至在行李架边缘处还留有一段延伸的扶手，提供坐姿旅客起立时抓扶之用，是为贴心的设计。此外，由于列车营运路线95%都位于地下，不用考虑日光影响车内的问题，故不在各窗户装上窗帘，无论传统式或现今流行的卷轴式都是没有的。而手拉吊环是采用多款电车通用的三角型。不过，无论扶手或吊环，在优先座席区域均使用黄色以提醒旅客在此需保持肃静、手机静音或关机。附带一提：在日本，行李架是标准配备，无论是地下铁车辆乃至于新干线都是如此，提供了一定程度上的方便性，1000系为了视觉上之舒适，行李架使用强化玻璃。在台湾搭捷运，旅客显然就只能将行李抱在腿上或放在地板上了，即便有大型行李置放空间也不见得在您的视线范围，保安条件相信不会比您将行李放在座位上方来得好。

车内照明部分，舍弃了传统日光灯，采用LED灯具，如此一来照明用电力的消耗会较旧有车辆节省40%，而LED灯泡的寿命也是传统日光灯的3.5倍。这也是日本国内创始的做法，JR东日本在E233系7000番台(埼京线仕样)通勤电车2013年夏季上路时才算跟进。

本系式的车门采用气动式驱动，并没有赶流行装上JR东日本通勤电车的线性马达门机，不过关门警示音倒是舍弃了以往营団地下铁时代的音色(台铁倾斜式电联车系列有采用)而改与JR东日本通勤电车统一，门楣处有红色警示灯，车门开/关动作时会同步闪烁以提醒旅客注意。为了便利视障旅客，车门门板贴有导盲贴纸，告诉旅客目前的车门位置(第X车第Y门)，下车时可加快辨别出口方向。在每组车门上方各有两个17吋彩色TFT-LCD宽萤幕，左侧萤幕播放商业广告、右侧萤幕则是显示列车行车资讯供旅客周知，在日本这类系统称为Train Channel。特别的是，此款Train Channel运用了各种动画技术，显示内容包括目前旅客位于的车厢、列车行进&进站方向、列车到站后电扶梯/出口楼梯位置、列车到达后续沿途各站所需时间等，均运用各种动画效果，相当先进。另外，车内自动语音广播由东京メトロ合约代言女星─堀北真希担任声优进行录制，有机会搭乘东京メトロ列车时，只要听到广播的音色是「娃娃音」就绝对是她了。

车间走道部分，与近期引进在其他路线服务的10000系、15000系、16000系一样，为了兼顾车间走道宽度的保持与降低车外噪音的进入，1000系也采用了「落地窗」的通道门设计，使用强化玻璃，以手拉横向移动方式开关门。在玻璃相当于成年人腰部的位置有许多类似白点的图案，实际上设计了许多沿途风情景点的意象图示在里面， 当然它也有一点警示的作用：告知旅客这里还有扇门，当心不要因为玻璃擦得太干净而「破门而入」！XD

▲ 1000系优先座席与车间贯通门。

 

▲ 1000系驾驶室车端。由于车辆行驶时长时间位处地下隧道，为了避免客室光害影响司机员驾驶列车，驾驶室后方并无大片玻璃设计。

 

▲ 1000系车内的一般座席(6人座)，边缘座的腰靠上是一个半月形的玻璃。

 

▲ 1000系车门总成内视图。近期日本电车不再直接以不锈钢板或铝板作为车门饰板，而是使用涂以漆料的防火化妆版。

 

 

▲ [影片] 1000系Train Channel 列车资讯播放排程纪录影片，强烈建议观赏。

 

操控与安全

▲  驾驶台，照片中状态为进站停车程序进行中。

1000系的驾驶台设计受到JR东日本的影响，以类似航空器「玻璃化座舱」合并数位化的概念进行建置，仪表板主要利用3个LCD萤幕来显示号志资讯与车辆状态，取代传统指针与灯号。当然在最左侧仍保留了一些状态灯，无论车辆正常或故障时皆可做确认之用。而操作设备采用双手操作式复合动力把手(日文：両手ワンハンドルマスコン)，此外也有麦克风设备，未来若银座线实施「ワンマン运转」制度(亦即如台北捷运高运量列车由司机员1人服务)的时候将会派上用场。

1000系所使用的车载号志/保安系统，包括CS-ATC车上号志自动列车控制装置、ATO自动列车驾驶装置、TASC定位置停止支援装置、ORP过走防护机能。由于目前银座线尚未实施「ワンマン运转」制度，仍由列车长进行控制车门、列车监视，司机员仅负责驾驶列车的工作，故目前ATO装置是不使用的。

详细各装置之原理及功能分述如下： 

CS-ATC车上号志自动列车控制装置(Cab Signal Automatic Train Control)：相当于国铁ATC-10型。CS-ATC系保护列车不因设备故障或司机员操作不当而造成安全上顾虑的号志&保安装置，CS-ATC接收由号志房利用音频轨道电路传送之资讯，解读后以速度码显示于仪表板上，告知司机员或传输至ATO当前列车允许之速限，以取代传统道旁号志灯，若列车发生超速情事，则自动施行常用煞车使列车低于速限。此装置在道旁部分以短距离且密集的闭塞区间构成，随时使列车车载装置更新列车速限，当接近前方列车占用区间而需减速时，虽采阶梯式降速，但可透过车载装置的缓和煞车曲线演算功能，使列车平稳煞车而不致带给旅客不佳的乘坐舒适度。CS-ATC开通前方闭塞区间时，萤幕上会显示绿色圆形，并且以环型阵列的三角形指示于车速表刻度旁代表速度码速限。
ATO自动列车驾驶装置(Automatic Train Operation)：ATO是将原先司机员角色上扮演的功能改由电脑执行，其主要功能为自动发车、自动速度调节(开车、加速、减速、滑行、停车、开车门等一概自动化处理)等功能。在车门关上后，司机员只需按下ATO启动键，列车即自动驾驶至下一停靠站，行驶当中除非紧急状况，否则司机员仅需监视前方轨道是否良好而不介入任何操作。列车之进站停车程序由子系统TASC执行。
TASC定位置停止支援装置(Train Automatic Stop Control)：TASC即欧美、台湾轨道技术体系所称的「程式化停车控制装置」，属于ATO之子系统，但可以单独使用。TASC在每一车站的列车停止点至进站前约300~450公尺的运行轨中央设有数个地上子(应答器)。当列车进站前，车上子(车载天线)接收到第一个地上子的座标后，会由车载电脑依据列车性能、车轮直径、路线坡度等条件自动演算适宜的「煞车曲线」，随著沿途后续地上子的座标更新，车载电脑会重新判断煞车距离、调整煞车轫率。TASC执行煞车时可透过电脑计算将煞车段为切割成30段以上，进而精准地、平稳的停靠于月台区域，停止位置误差通常小于30cm。此功能在设有月台门的车站尤其重要，防止司机员因操作失慎而有停不准的情事，另方面也降低某些司机员因采用较保守的煞车距离判断而延长了进站时间。
ORP过走防护机能(Over Run Protector)：此装置系防止列车进站时，因司机员或TASC煞车操作不慎而以过高之速度越位，并进入月台区域前方之ATC未开通闭塞区间、转辙段或轨道终点。ORP由布设于月台区域运行轨中央之漏波电缆发出资讯，车上子接受后车载电脑演算产生「紧急煞车曲线」，显示相对的资讯于仪表板上，萤幕上会显示红色圆形、P字母符号及环绕车速表刻度的红色弧线代表速度码(随目标距离的减少而缩短)，初始限速由45、35、25km/h不等，逐渐降低至0km/h，列车速度一旦超越煞车曲线，即触发紧急煞车。

ORP与TASC可同时作用，但作用时机基本上会晚于TASC(如本段落照片所示)。

 

行走用装置

▲ 1000系的转向架，照片左侧车轴为「可动轴」，右侧车轴为「非可动轴」。

传统的转向架，车轴与转向架的框架是彼此固定的，直线时车轮可与钢轨平行，但进入弯道则无法如此，使得车轮与钢轨间产生磨耗。传统的作法是在弯道上微微地加宽轨距，或者使用轴距较短的转向架。而1000系采用住友金属制SC101型「自导式单车轴可变轴距转向架」(日文：ボルスタ付きモノリンク式片轴操舵台车)，轴距2000mm、车轮直径860mm(全新状态)。所谓「半可动轴距」系指一个转向架总成上，其中一轴为与框架固定之传统车轴，另一车轴及轴箱可透过杠杆原理调整角度，在列车行经弯道时，可自然而然让转向架的车轮保持与钢轨轨条平行的一种机能。如此一来可降低车轮磨耗与噪音问题，亦可降低轨道养护。转向架的可动轴侧朝向车厢中间，不可动轴侧则朝向联结器。转向架一次避震采用轴箱直结式筒形金属弹簧 、二次避震使用有枕梁式空气弹簧。车轮部分比照以往车系，采用波打车轮，目的也是为了降低行驶时的噪音。

有关此种转向架的日文原文详细说明及原理图可参考这里。

 

动力与科技

▲ 1000系的VVVF机箱(右)与煞车用电阻器(左)。

1000系设计最高速度80km/h，最高营运速度70km/h。于平直平坦线上最大加速度为3.3km/h/s，常用最大减速度为4.0km/h/s，紧急最大减速度则为4.5km/h/s。

本系式采用轴箱装架式集电靴，以顶触方式吸收来自第三轨的直流600伏特电力，供应全车电力所需。集电靴设置于每车转向架的「非可动轴」上。

控制马达出力与转速的推进换流装置部分(日文：制御装置；英文：Converter/Inverter，简称CI)，本系式采用2-Level 电压型脉冲宽度调变(PWM)式VVVF-IGBT装置，控制群组系以1具换流器与1具牵引马达(主电动机)一对一之方式(即1C1M群)。如此一来当单一换流器故障时，仅造成一具马达停止运作，对全列车的动力损失影响较小。推进换流装置分别搭载于1200型、1300型及1500型车，除1300型装设两组换流器(控制2具牵引马达，2MM)之外，其余装设四组(控制4具)。

牵引马达(主电动机)部分，采用了丸ノ内线02系电车试验成功、千代田线16000系电车实用化的「永久磁铁同步马达」(日文：永久磁石同期电动机；英文：Permanent Magnet Synchronous Motor，简称PMSM)。单具马达出力120kW，最高转速1890rpm，使用电压及电流为400V/198A，齿轮比7.79。本系式一共装设10具马达，除了两端驾驶室下方的转向架完全不装设以确保驾驶室静肃性外，其余各转向架的「非可动轴」均装设1具。因此，换算本系式马达车与拖车的动力输出比(MT比)为2.5M:3.5T，亦即有10个动轴与14个拖轴。采用PMSM的好处在相较于三相交流非同步感应马达，可有更高的功率输出比(92%→96%)、更低的噪音，与节省10%的电力。有关本系式牵引动力配置示意图可参考此连结。

辅助电源装置部分。辅助电源装置系供应车上空调、控制用电源的电瓶充电及相关「非关牵引动力」所需电力之用，本系式采用静式变流器(Static Inverter，简称SIV)，电容量为140kVA。自收集第三轨DC600V电力，经变压装置后进入SIV，经再次变压与整流后分为五路：1.三相交流200V/60Hz，供应空调系统的压缩机及煞车系统的空气压缩机 2.单相交流200V/60Hz，供应车内照明及空调的送风装置 3.单相交流100V/60Hz，供应空调控制器及煞车阀类电源 4.直流100V，供应列车驾驶控制用及煞车控制装置电源 5.直流24V，供应广播系统及无线通讯系统。

本系式装有车辆控制与情报管理装置(TIS)，TIS平时会自动收集电车车上所有机电设备、空调、煞车作用状态、马达作用状态，显示在萤幕上，故障时亦同。同时，列车牵引动力与煞车系统轫力的输出、分配，也透过TIS进行运算与执行。此外，司机员若要隔离或取消隔离任何一项机电系统，同样地可透过TIS进行，当然也能使用传统的方法(操作各项继电器开关)。

 

煞车系统

1000系采用电力(再生)煞车与空气煞车并用之煞车系统，空气煞车为全电气指令式电磁直通空气煞车。操作时通常以前者为优先，不足的部分由后者补足，整套煞车系统由TIS进行数位化控制与轫力分配。

基础煞车装置部分，动力轴采闸瓦式煞车、非动力轴采用挂轴式碟盘煞车附踏面清扫装置，具备个轴控制式煞车(IERV)系统。

由于本系式使用了可动轴距转向架，加上单一转向架有动轴、拖轴之分，整体煞车的控制、电力(再生)/空气煞车间的分配便相对困难。再者，因床下空间狭小，相关控制装置均需小型化，故开发出「个别车轴空气煞车控制」系统(IFRV)。此系统以数位讯号与TIS连结，透过TIS电脑演算，传达各轴个别的轫力指令，让各轴的空气煞车与电力煞车协调顺利，及顺应车厢载重进行调整，提高煞车作用的有效率。此外，此煞车系统亦具备故障检知机能，发生轫力不足或异常状况时会以图像显示于TIS萤幕上并同声响。

 

联结装置

▲ 1000系的防爬装置及トムリンソン式密着连结器特写

1000系的联结装置分为车组间联结器(Unit to Unit)与车组内联结器(Car to Car)两种。前者采用美规Tomlison-faced Coupler(日文：トムリンソン式密着连结器)，安装于先头车的车头端面，因故障必须救援时将与另一列车连结用；而后者采用半永久机械式联结器，安装于1~6号车厢互相联结之车厢间车端，为平时单一列车固定编组连结用。详细各联结器之原理与功能分述如下：

Tomlison-faced Coupler──日文为「トムリンソン式密着连结器」为车组间联结所使用。1910年代由美国Tomlison公司开发，其构造及使用方式与日本JR惯用的柴田式密着联结器类似，但挽钩设计不同。联结器本身附有有空气接头，连结时可顺带自动将煞车气源贯通，若加装电 气接头后又可再同时自动进行列车电气线路(Train line)连结，同时实现机械联结、空气联结与电气联结。另外此种联结器亦可进行自动解联，作业时只需于驾驶室按下Uncouple(解联)按键即可完 成。除非特殊需要，原则上联结、解联作业时均毋须人员下至轨道以手动方式进行。此种联结器在美国多数捷运系统车辆、东京地下铁丸ノ内线及台北大众捷运系统均有采用。不过1000系的Tomlison-faced联结器只有机械联结与空气联结功能。

半永久式机械联结器──为车厢间联结所使用。构造上也与柴田式密着连结器类似，不过在进行连结与分离时需要以人 工锁定或拆卸，并另外连接独立的煞车空气管路与电气线路。虽然如此，但因为连结完毕后联结器之间空隙极小，搭配1000系每车厢均有马达出力的设计，使得列车在加减速时，车厢间的冲动情形可降至最低，对车内乘坐舒适度极有帮助。

在日本，有相当多款式的联结器。通常，同系式车辆或者同系统车辆，因联结器相同而得以轻易互连。但若是在甲种输送、回车辆厂改造等特殊状况，均须挂上JR货物的机车，由机车牵引(亦即台铁用语：无火回送)。而机车头多半只有勾爪式自动联结器，这时电车这一方无论使用何种型式之联结器，都要装上转接头，才可进行连结。

为了避免视障旅客或人潮众多时有旅客由车厢与车厢间的空隙落入轨道，在车厢联结部分均设有防坠挡板(日文：転落防止幌)，目前転落防止幌已是日本国内所有电车的标准配备。

▲ 1000系的车厢联结状态 

 

配属与运用

1000系目前全数为银座线专用运用，平时储车位于上野检车区，若遇维修需求或新车搬入时则在中野车辆基地进行，试车时亦有进入丸ノ内线试运转的纪录。预计最终车队数将有37列6车编成，以完全替换01系电车。

 

参考资料

1. 东京地下鉄官方网站─1000系专页。 http://www.tokyometro.jp/series1000/index.html
2. 编集长敬白─东京メトロ银座线用1000系诞生。 http://rail.hobidas.com/blog/natori/archives/2011/10/post_207.html
3. 交友社「鉄道ファン」2012年4月号新车ガイド「东京地下鉄1000系」67-70页记事。