▲ 1000系 渋谷→表參道
  

▲ 1000系 渋谷→表參道

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東京メトロ(東京地下鉄株式會社)1000系為銀座線最新運用車輛，由日本車輛製造株式會社在2011年開始生產，於2012年4月第一列1101F上路運轉，截至本篇文章定稿為止，1000系仍以緩慢的速度逐步增製，預計將於2016年全數淘汰前一代運用車輛─01系電車。

東京地下鐵銀座線為亞洲及日本第一條地下鐵路，最初的通車路段為1925年由東京地下鉄道興建、1927年12月營運的上野-淺草(2.2km)，之後便逐年分段通車至新橋，之後新橋至渋谷由東京高速鉄道興建，於1939年開通。原先以新橋為分界的兩個路段為各自獨立，且互為競爭對手，但在1941年帝都高速度交通營團成立後，路線全歸營團所有並且銜接為一條路線進行營運，1953年正是以「銀座線」來命名這一個列車運轉區間，路線代碼：G。這是一條有歷史意義的路線，當營團民營化改制為東京地下鉄株式會社(東京メトロ)的時候，也是刻意在銀座線上野站舉辦發車模式的。

1000系各方面設計與採用技術均優異精良，於2013年榮獲鉄道之友會「藍絲帶賞」的殊榮。

本系式為6車固定編組電聯車，採用全馬達車設計。全列編組為：CM1+M1+M1'+M2+M1+CM2，有關單一列車編成型式及各車廂技術介紹說明如下。

車號	渋谷 ← 1	2	3	4	5	6 → 淺草
車輛形式	CM1	M1	M1'	M2	M1	CM2
車輛編號	1100	1200	1300	1400	1500	1600
總容量(立位/座位)	93/28	106/40	106/40	106/40	106/40	93/28
搭載機器	SIV, Bt	VVVF	VVVF, CP	SIV	VVVF	CP, Bt

 

1100型 CM1 1號車：渋谷方向有駕駛室之馬達車。本車搭載有號誌與保安裝置(ATC/ATO/TASC/ORP)、輔助電源裝置(靜式變流器SIV)、電瓶箱(Bt)及牽引馬達。
1200型 M1 2號車：一般馬達車廂。本車搭載有推進換流裝置(VVVF 1C1M羣*4)及牽引馬達。
1300型 M1' 3號車：一般馬達車廂。本車搭載有推進換流裝置(VVVF 1C1M羣*2)、牽引馬達、電動空氣壓縮機(CP)及誘導無線通信主機(IR)。
1400型 M2 4號車：一般馬達車廂。本車搭載有輔助電源裝置(靜式變流器SIV)及牽引馬達。
1500型 M1 5號車：一般馬達車廂。本車搭載有推進換流裝置(VVVF 1C1M羣*4)及牽引馬達。
1600型 CM2 6號車：淺草方向有駕駛室之馬達車。本車搭載有號誌與保安裝置(ATC/ATO/TASC/ORP)、電動空氣壓縮機(CP)、電瓶箱(Bt)及牽引馬達。

 

車輛設計風格緣起、外觀與車體設計

▲ 1000系停靠於渋谷站乘車專用月臺

「1000系」是以懷舊與現代化的融合為設計原點，在外觀設計上運用了不少復古的元素，小至車燈的造型，大至車體的顏色、車頭的造型樣式，都企圖呼應並且紀念在昭和2年(1927年)營運於銀座線的元祖車輛1000形，會將靈感連結於銀座線歷史上的元祖車輛「1000形」係包括下列種種原因：

1. 銀座線開業時的活躍車輛。
2. 銀座線開業時為木造車主流時代，但1000形在日本國內首創鋼體化車廂。
3. 日本第一個使用ATS自動列車停止裝置(打子式)。
4. 使用了當時美國西屋公司(Westinghouse)新開發的電聯車專用AMM型自動空氣煞車系統。

基於以上種種原因，1000形引退後於2008年獲日本經濟產業省認定為「近代化產業遺產」。而設計團隊在設計1000系時便希望透過這樣的外觀風格喚起民眾認識銀座線車輛、路線的歷史價值，同時現在的1000系也用了許多現代新開發的機電系統技術。

1000系採用雙層構造鋁合金車身，並以磨擦攪拌熔接工法(Friction Stir Welding, FSW)進行車身組立，此種生產技術在新幹線車輛的製造上已大量採用。每節車廂長16000mm(含聯結器長度)、寬2550mm、高3465mm(自軌面起算)、車廂地板高1060mm(自軌面起算)。為了模擬出1000形的意象，1000系的車體以黃色作為整車的底色，並搭配銀座線的識別色淺褐色線、一條細白線及一條細黑線組成，由車頭端面向車側一路延伸至車尾端面，車頭端面擋風玻璃上方與車廂車頂的邊緣則塗以暗紅色。事實上，為了減輕車子重量，讓車子能以更省電的狀態行駛，車體的塗裝並非使用傳統塗漆的方式上色，而是仿照彩繪列車的方式，把顏色、線條及相關圖案預先印製在特殊的膠膜上後，再黏貼到車身上的「無塗裝設計」。

車頭端面部分，本系式的頭燈是日本國內首創使用高亮度LED燈泡組作為前部標識及照明之用，能源效率可比傳統燈具高出許多。擋風玻璃周邊以黑色組成，擋風玻璃上緣分別有終站指示器及車次號碼指示器，為全綵LED之介面。依據消防法規之需求，端面設有逃生門，駕駛室內收納有逃生梯，緊急需進行車外疏散時將會被使用。端面下半部則是兩個同為LED式的尾燈、及車廂號碼牌。而端面下緣設有防爬裝置，如遇對撞事件，兩列車間可藉此裝置咬合，由車廂底盤(大樑)吸收撞擊力道，降低車廂正面堆疊而傷害車內人員的機率。

車廂側面部分，本系式每節車廂單側設置3組中央對開式車門，車門寬度為1300mm。車側上緣設置有全綵LED終站指示器1具，車門開啟及故障指示燈各一盞，還有乘降促進用揚聲器2具。由於兩端先頭車的後端車門須供輪椅及優先座席(博愛座)旅客進出，故貼有相關引導標誌。此外東京メトロ企業識別也是必備的。

▲ 先頭車車側特寫。

 

▲ 車側的終站指示器，採中英文二行共同顯示。右側為乘降促進揚聲器。

 

▲ 乘降促進揚聲器及車門開啟/車輛故障指示燈。「乗降促進」即是利用各類聲音告知旅客這班列車停靠時間即將結束，應儘速上下車的一種手段，以臺灣而言：北捷是鳥鳴聲、臺鐵是鈴聲、高捷高鐵是音樂，如此而已。而1000系電車上設置乘降促進用喇叭，是實施ワンマン運轉時才會啟用的裝置，預計採用蜂鳴音。

 

▲ 車廂號碼牌特寫。

 

內裝與旅客服務介面

▲ 1000系車內全景

看完了外觀復古化的風格後，讓我們走進車內。1000系在車內客室的部分便是明亮、簡約的現代化內裝，以應付高流動量的地下鐵利用人潮。本系式車內以白色為底色，搭配銀座線代表色的地板與座椅為客室基本元素組成，筆者在上一個段落談過：本系式的寬度只有2550mm，此寬度比起臺北捷運文湖線的車廂寬度還要再窄一點點，但是1000系透過內部裝潢的色彩搭配、照明與空間安排，在車內乘坐時並不會像文湖線車廂有種視覺上的壓迫感。可見得內部空間設計、設施位置安排也是一門學問。

本系式車內座位採用長條形配置，一般座位為6人座，椅套為黃褐色絨布材質；優先座席為4人座(先頭車2人座)，椅套為紅紫色絨布材質，兩種顏色再由方格漸層色組成花紋。當然，因為它是地下鐵車輛的座椅，我們不需要去期待它有多好坐，但是椅墊的Q度仍然比臺鐵EMU700型通勤電車來得舒適。日本為高緯度國家，故在座椅下方設有電熱裝置，冬季時期將帶給旅客禦寒之作用。連貫座椅至行李架的鋼管扶手採曲線造型，以增加車內客室視覺上的美觀，甚至在行李架邊緣處還留有一段延伸的扶手，提供坐姿旅客起立時抓扶之用，是為貼心的設計。此外，由於列車營運路線95%都位於地下，不用考慮日光影響車內的問題，故不在各窗戶裝上窗簾，無論傳統式或現今流行的卷軸式都是沒有的。而手拉吊環是採用多款電車通用的三角型。不過，無論扶手或吊環，在優先座席區域均使用黃色以提醒旅客在此需保持肅靜、手機靜音或關機。附帶一提：在日本，行李架是標準配備，無論是地下鐵車輛乃至於新幹線都是如此，提供了一定程度上的方便性，1000系為了視覺上之舒適，行李架使用強化玻璃。在臺灣搭捷運，旅客顯然就只能將行李抱在腿上或放在地板上了，即便有大型行李置放空間也不見得在您的視線範圍，保安條件相信不會比您將行李放在座位上方來得好。

車內照明部分，捨棄了傳統日光燈，採用LED燈具，如此一來照明用電力的消耗會較舊有車輛節省40%，而LED燈泡的壽命也是傳統日光燈的3.5倍。這也是日本國內創始的做法，JR東日本在E233系7000番臺(埼京線仕樣)通勤電車2013年夏季上路時纔算跟進。

本系式的車門採用氣動式驅動，並沒有趕流行裝上JR東日本通勤電車的線性馬達門機，不過關門警示音倒是捨棄了以往營団地下鐵時代的音色(臺鐵傾斜式電聯車系列有採用)而改與JR東日本通勤電車統一，門楣處有紅色警示燈，車門開/關動作時會同步閃爍以提醒旅客注意。為了便利視障旅客，車門門板貼有導盲貼紙，告訴旅客目前的車門位置(第X車第Y門)，下車時可加快辨別出口方向。在每組車門上方各有兩個17吋彩色TFT-LCD寬螢幕，左側螢幕播放商業廣告、右側螢幕則是顯示列車行車資訊供旅客週知，在日本這類系統稱為Train Channel。特別的是，此款Train Channel運用了各種動畫技術，顯示內容包括目前旅客位於的車廂、列車行進&進站方向、列車到站後電扶梯/出口樓梯位置、列車到達後續沿途各站所需時間等，均運用各種動畫效果，相當先進。另外，車內自動語音廣播由東京メトロ合約代言女星─堀北真希擔任聲優進行錄製，有機會搭乘東京メトロ列車時，只要聽到廣播的音色是「娃娃音」就絕對是她了。

車間走道部分，與近期引進在其他路線服務的10000系、15000系、16000系一樣，為了兼顧車間走道寬度的保持與降低車外噪音的進入，1000系也採用了「落地窗」的通道門設計，使用強化玻璃，以手拉橫向移動方式開關門。在玻璃相當於成年人腰部的位置有許多類似白點的圖案，實際上設計了許多沿途風情景點的意象圖示在裡面， 當然它也有一點警示的作用：告知旅客這裡還有扇門，當心不要因為玻璃擦得太乾淨而「破門而入」！XD

▲ 1000系優先座席與車間貫通門。

 

▲ 1000系駕駛室車端。由於車輛行駛時長時間位處地下隧道，為了避免客室光害影響司機員駕駛列車，駕駛室後方並無大片玻璃設計。

 

▲ 1000系車內的一般座席(6人座)，邊緣座的腰靠上是一個半月形的玻璃。

 

▲ 1000系車門總成內視圖。近期日本電車不再直接以不鏽鋼板或鋁板作為車門飾板，而是使用塗以漆料的防火化妝版。

 

 

▲ [影片] 1000系Train Channel 列車資訊播放排程紀錄影片，強烈建議觀賞。

 

操控與安全

▲  駕駛臺，照片中狀態為進站停車程序進行中。

1000系的駕駛臺設計受到JR東日本的影響，以類似航空器「玻璃化座艙」合併數位化的概念進行建置，儀錶板主要利用3個LCD螢幕來顯示號誌資訊與車輛狀態，取代傳統指針與燈號。當然在最左側仍保留了一些狀態燈，無論車輛正常或故障時皆可做確認之用。而操作設備採用雙手操作式複合動力把手(日文：両手ワンハンドルマスコン)，此外也有麥克風設備，未來若銀座線實施「ワンマン運轉」制度(亦即如臺北捷運高運量列車由司機員1人服務)的時候將會派上用場。

1000系所使用的車載號誌/保安系統，包括CS-ATC車上號誌自動列車控制裝置、ATO自動列車駕駛裝置、TASC定位置停止支援裝置、ORP過走防護機能。由於目前銀座線尚未實施「ワンマン運轉」制度，仍由列車長進行控制車門、列車監視，司機員僅負責駕駛列車的工作，故目前ATO裝置是不使用的。

詳細各裝置之原理及功能分述如下： 

CS-ATC車上號誌自動列車控制裝置(Cab Signal Automatic Train Control)：相當於國鐵ATC-10型。CS-ATC係保護列車不因設備故障或司機員操作不當而造成安全上顧慮的號誌&保安裝置，CS-ATC接收由號誌房利用音頻軌道電路傳送之資訊，解讀後以速度碼顯示於儀錶板上，告知司機員或傳輸至ATO當前列車允許之速限，以取代傳統道旁號誌燈，若列車發生超速情事，則自動施行常用煞車使列車低於速限。此裝置在道旁部分以短距離且密集的閉塞區間構成，隨時使列車車載裝置更新列車速限，當接近前方列車佔用區間而需減速時，雖採階梯式降速，但可透過車載裝置的緩和煞車曲線演算功能，使列車平穩煞車而不致帶給旅客不佳的乘坐舒適度。CS-ATC開通前方閉塞區間時，螢幕上會顯示綠色圓形，並且以環型陣列的三角形指示於車速表刻度旁代表速度碼速限。
ATO自動列車駕駛裝置(Automatic Train Operation)：ATO是將原先司機員角色上扮演的功能改由電腦執行，其主要功能為自動發車、自動速度調節(開車、加速、減速、滑行、停車、開車門等一概自動化處理)等功能。在車門關上後，司機員只需按下ATO啟動鍵，列車即自動駕駛至下一停靠站，行駛當中除非緊急狀況，否則司機員僅需監視前方軌道是否良好而不介入任何操作。列車之進站停車程序由子系統TASC執行。
TASC定位置停止支援裝置(Train Automatic Stop Control)：TASC即歐美、臺灣軌道技術體系所稱的「程式化停車控制裝置」，屬於ATO之子系統，但可以單獨使用。TASC在每一車站的列車停止點至進站前約300~450公尺的運行軌中央設有數個地上子(應答器)。當列車進站前，車上子(車載天線)接收到第一個地上子的座標後，會由車載電腦依據列車性能、車輪直徑、路線坡度等條件自動演算適宜的「煞車曲線」，隨著沿途後續地上子的座標更新，車載電腦會重新判斷煞車距離、調整煞車軔率。TASC執行煞車時可透過電腦計算將煞車段為切割成30段以上，進而精準地、平穩的停靠於月臺區域，停止位置誤差通常小於30cm。此功能在設有月臺門的車站尤其重要，防止司機員因操作失慎而有停不準的情事，另方面也降低某些司機員因採用較保守的煞車距離判斷而延長了進站時間。
ORP過走防護機能(Over Run Protector)：此裝置係防止列車進站時，因司機員或TASC煞車操作不慎而以過高之速度越位，並進入月臺區域前方之ATC未開通閉塞區間、轉轍段或軌道終點。ORP由佈設於月臺區域運行軌中央之漏波電纜發出資訊，車上子接受後車載電腦演算產生「緊急煞車曲線」，顯示相對的資訊於儀錶板上，螢幕上會顯示紅色圓形、P字母符號及環繞車速表刻度的紅色弧線代表速度碼(隨目標距離的減少而縮短)，初始限速由45、35、25km/h不等，逐漸降低至0km/h，列車速度一旦超越煞車曲線，即觸發緊急煞車。

ORP與TASC可同時作用，但作用時機基本上會晚於TASC(如本段落照片所示)。

 

行走用裝置

▲ 1000系的轉向架，照片左側車軸為「可動軸」，右側車軸為「非可動軸」。

傳統的轉向架，車軸與轉向架的框架是彼此固定的，直線時車輪可與鋼軌平行，但進入彎道則無法如此，使得車輪與鋼軌間產生磨耗。傳統的作法是在彎道上微微地加寬軌距，或者使用軸距較短的轉向架。而1000系採用住友金屬製SC101型「自導式單車軸可變軸距轉向架」(日文：ボルスタ付きモノリンク式片軸操舵臺車)，軸距2000mm、車輪直徑860mm(全新狀態)。所謂「半可動軸距」係指一個轉向架總成上，其中一軸為與框架固定之傳統車軸，另一車軸及軸箱可透過槓桿原理調整角度，在列車行經彎道時，可自然而然讓轉向架的車輪保持與鋼軌軌條平行的一種機能。如此一來可降低車輪磨耗與噪音問題，亦可降低軌道養護。轉向架的可動軸側朝向車廂中間，不可動軸側則朝向聯結器。轉向架一次避震採用軸箱直結式筒形金屬彈簧 、二次避震使用有枕樑式空氣彈簧。車輪部分比照以往車系，採用波打車輪，目的也是為了降低行駛時的噪音。

有關此種轉向架的日文原文詳細說明及原理圖可參考這裡。

 

動力與科技

▲ 1000系的VVVF機箱(右)與煞車用電阻器(左)。

1000系設計最高速度80km/h，最高營運速度70km/h。於平直平坦線上最大加速度為3.3km/h/s，常用最大減速度為4.0km/h/s，緊急最大減速度則為4.5km/h/s。

本系式採用軸箱裝架式集電靴，以頂觸方式吸收來自第三軌的直流600伏特電力，供應全車電力所需。集電靴設置於每車轉向架的「非可動軸」上。

控制馬達出力與轉速的推進換流裝置部分(日文：制御裝置；英文：Converter/Inverter，簡稱CI)，本系式採用2-Level 電壓型脈衝寬度調變(PWM)式VVVF-IGBT裝置，控制羣組係以1具換流器與1具牽引馬達(主電動機)一對一之方式(即1C1M羣)。如此一來當單一換流器故障時，僅造成一具馬達停止運作，對全列車的動力損失影響較小。推進換流裝置分別搭載於1200型、1300型及1500型車，除1300型裝設兩組換流器(控制2具牽引馬達，2MM)之外，其餘裝設四組(控制4具)。

牽引馬達(主電動機)部分，採用了丸ノ內線02系電車試驗成功、千代田線16000系電車實用化的「永久磁鐵同步馬達」(日文：永久磁石同期電動機；英文：Permanent Magnet Synchronous Motor，簡稱PMSM)。單具馬達出力120kW，最高轉速1890rpm，使用電壓及電流為400V/198A，齒輪比7.79。本系式一共裝設10具馬達，除了兩端駕駛室下方的轉向架完全不裝設以確保駕駛室靜肅性外，其餘各轉向架的「非可動軸」均裝設1具。因此，換算本系式馬達車與拖車的動力輸出比(MT比)為2.5M:3.5T，亦即有10個動軸與14個拖軸。採用PMSM的好處在相較於三相交流非同步感應馬達，可有更高的功率輸出比(92%→96%)、更低的噪音，與節省10%的電力。有關本系式牽引動力配置示意圖可參考此連結。

輔助電源裝置部分。輔助電源裝置係供應車上空調、控制用電源的電瓶充電及相關「非關牽引動力」所需電力之用，本系式採用靜式變流器(Static Inverter，簡稱SIV)，電容量為140kVA。自收集第三軌DC600V電力，經變壓裝置後進入SIV，經再次變壓與整流後分為五路：1.三相交流200V/60Hz，供應空調系統的壓縮機及煞車系統的空氣壓縮機 2.單相交流200V/60Hz，供應車內照明及空調的送風裝置 3.單相交流100V/60Hz，供應空調控制器及煞車閥類電源 4.直流100V，供應列車駕駛控制用及煞車控制裝置電源 5.直流24V，供應廣播系統及無線通訊系統。

本系式裝有車輛控制與情報管理裝置(TIS)，TIS平時會自動收集電車車上所有機電設備、空調、煞車作用狀態、馬達作用狀態，顯示在螢幕上，故障時亦同。同時，列車牽引動力與煞車系統軔力的輸出、分配，也透過TIS進行運算與執行。此外，司機員若要隔離或取消隔離任何一項機電系統，同樣地可透過TIS進行，當然也能使用傳統的方法(操作各項繼電器開關)。

 

煞車系統

1000系採用電力(再生)煞車與空氣煞車並用之煞車系統，空氣煞車為全電氣指令式電磁直通空氣煞車。操作時通常以前者為優先，不足的部分由後者補足，整套煞車系統由TIS進行數位化控制與軔力分配。

基礎煞車裝置部分，動力軸採閘瓦式煞車、非動力軸採用掛軸式碟盤煞車附踏面清掃裝置，具備個軸控制式煞車(IERV)系統。

由於本系式使用了可動軸距轉向架，加上單一轉向架有動軸、拖軸之分，整體煞車的控制、電力(再生)/空氣煞車間的分配便相對困難。再者，因牀下空間狹小，相關控制裝置均需小型化，故開發出「個別車軸空氣煞車控制」系統(IFRV)。此係統以數位訊號與TIS連結，透過TIS電腦演算，傳達各軸個別的軔力指令，讓各軸的空氣煞車與電力煞車協調順利，及順應車廂載重進行調整，提高煞車作用的有效率。此外，此煞車系統亦具備故障檢知機能，發生軔力不足或異常狀況時會以圖像顯示於TIS螢幕上併同聲響。

 

聯結裝置

▲ 1000系的防爬裝置及トムリンソン式密着連結器特寫

1000系的聯結裝置分為車組間聯結器(Unit to Unit)與車組內聯結器(Car to Car)兩種。前者採用美規Tomlison-faced Coupler(日文：トムリンソン式密着連結器)，安裝於先頭車的車頭端面，因故障必須救援時將與另一列車連結用；而後者採用半永久機械式聯結器，安裝於1~6號車廂互相聯結之車廂間車端，為平時單一列車固定編組連結用。詳細各聯結器之原理與功能分述如下：

Tomlison-faced Coupler──日文為「トムリンソン式密着連結器」為車組間聯結所使用。1910年代由美國Tomlison公司開發，其構造及使用方式與日本JR慣用的柴田式密着聯結器類似，但挽鈎設計不同。聯結器本身附有有空氣接頭，連結時可順帶自動將煞車氣源貫通，若加裝電 氣接頭後又可再同時自動進行列車電氣線路(Train line)連結，同時實現機械聯結、空氣聯結與電氣聯結。另外此種聯結器亦可進行自動解聯，作業時只需於駕駛室按下Uncouple(解聯)按鍵即可完 成。除非特殊需要，原則上聯結、解聯作業時均毋須人員下至軌道以手動方式進行。此種聯結器在美國多數捷運系統車輛、東京地下鐵丸ノ內線及臺北大眾捷運系統均有採用。不過1000系的Tomlison-faced聯結器只有機械聯結與空氣聯結功能。

半永久式機械聯結器──為車廂間聯結所使用。構造上也與柴田式密着連結器類似，不過在進行連結與分離時需要以人 工鎖定或拆卸，並另外連接獨立的煞車空氣管路與電氣線路。雖然如此，但因為連結完畢後聯結器之間空隙極小，搭配1000系每車廂均有馬達出力的設計，使得列車在加減速時，車廂間的衝動情形可降至最低，對車內乘坐舒適度極有幫助。

在日本，有相當多款式的聯結器。通常，同系式車輛或者同系統車輛，因聯結器相同而得以輕易互連。但若是在甲種輸送、回車輛廠改造等特殊狀況，均須掛上JR貨物的機車，由機車牽引(亦即臺鐵用語：無火迴送)。而機車頭多半隻有勾爪式自動聯結器，這時電車這一方無論使用何種型式之聯結器，都要裝上轉接頭，纔可進行連結。

為了避免視障旅客或人潮眾多時有旅客由車廂與車廂間的空隙落入軌道，在車廂聯結部分均設有防墜擋板(日文：転落防止幌)，目前転落防止幌已是日本國內所有電車的標準配備。

▲ 1000系的車廂聯結狀態 

 

配屬與運用

1000系目前全數為銀座線專用運用，平時儲車位於上野檢車區，若遇維修需求或新車搬入時則在中野車輛基地進行，試車時亦有進入丸ノ內線試運轉的紀錄。預計最終車隊數將有37列6車編成，以完全替換01系電車。

 

參考資料

1. 東京地下鉄官方網站─1000系專頁。 http://www.tokyometro.jp/series1000/index.html
2. 編集長敬白─東京メトロ銀座線用1000系誕生。 http://rail.hobidas.com/blog/natori/archives/2011/10/post_207.html
3. 交友社「鉄道ファン」2012年4月號新車ガイド「東京地下鉄1000系」67-70頁記事。