首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス
概要
当初の計画路線名は「常磐新線」であり、「つくばエクスプレス」の名称は一般公募による。最多応募は「つくば線」であったが、1987年に廃線となった筑波鉄道筑波線と同じ読みであるため採用されなかった。現在、首都圏新都市鉄道はCIにおいて会社名ではなく本路線名とそのロゴマークを使用している。「つくばエクスプレス」「TSUKUBA EXPRESS」およびロゴマークは同社の登録商標である。他社線においても社名を冠さない「つくばエクスプレス」 または「つくばエクスプレス線」 の呼称が使用される。開業前には計画路線名の「常磐新線」も多く用いられたが、開業後の案内では使用されておらず、橋梁の橋歴板等に見られる程度となっている。
2005年（平成17年）8月24日に開業。関東地方の主要幹線の中では最も歴史が浅く、既成市街地の地上における用地買収を避けて約25%の区間が地下に建設された。起点側の秋葉原 - 八潮間は南千住から荒川橋梁（北千住 - 青井間）までを除いて地下線であり、終点のつくば駅も地下駅となっている。地上区間は全て高架または掘割構造であり、踏切が存在しない。
最高速度130 km/h（通常125 - 129 km/h）と高速で運転を行っており、秋葉原 - つくば間58.3キロメートル (km) を最速45分（快速）で結ぶ。全線で自動列車運転装置 (ATO) による自動運転を行い、運転士は乗務するが、車掌は乗務しないワンマン運転を実施。また全駅に可動式ホーム柵を装備するなど、自動化技術を多く採用している。
東京と筑波研究学園都市および沿線地区間の通勤・通学路線としてのみならず、筑波山シャトルバス等と接続して筑波山への観光路線としての役割も担っている。
秋葉原 - 北千住
秋葉原駅からJR東北本線（山手線・京浜東北線・上野東京ライン）の下を北上した列車は、御徒町駅の手前で東にカーブし春日通りと都営地下鉄大江戸線の直下を走り、新御徒町駅の先で北にカーブし浅草駅に着く。同駅は東武鉄道、東京メトロ銀座線、都営地下鉄浅草線の浅草駅とは離れている。秋葉原駅から南千住駅までは地下を走り、南千住駅の先からJR常磐線と東京メトロ日比谷線に挟まれる形で地上に出る。隅田川を渡り、3階にホームがある北千住駅に着く。
北千住 - 守谷
北千住駅を出た列車は、東京メトロ千代田線およびJR常磐線と並走しながら荒川を渡り、東武伊勢崎線と交差する辺りで北にカーブしながら地下に潜る。東京都内の地上風景は短く終わる。ここからしばらくは綾瀬川および首都高速6号三郷線とほぼ並行して地下を走り、八潮駅の手前で地上に出る。埼玉県最初の駅である八潮駅北側には首都高速6号三郷線の八潮パーキングエリアがある。
八潮付近からは郊外部を通る。中川を渡り、東京外環自動車道および国道298号との三重立体交差、三郷中央駅を経て埼玉・千葉県の境をなす江戸川を渡ると、再び地下に入り、住宅地の下にあるJR武蔵野線との乗換駅・南流山駅に到着する。南流山を出るとしばらく地下線を走行する。この間に流鉄流山線をくぐる。その後高架となり、流山セントラルパーク駅を過ぎ、東武野田線との接続駅・流山おおたかの森駅に到着。北東に向い、柏の葉キャンパス駅、柏たなか駅を経て、利根川橋梁で利根川を渡ると守谷駅に到着する。
守谷 - つくば
守谷駅を出発するとすぐに車両基地出入線が分岐、さらにしばらくして直流電化と交流電化を隔てるデッドセクションを通過し、交流電化区間に入る。ここから先は高架と切り通しで構成された田園地帯の線形の良い区間を130 km/h近くを保って運転する。みらい平駅、みどりの駅、万博記念公園駅、研究学園駅を経て、終点のつくば駅手前で地下（つくばトンネル）に入り、つくば駅に到着する。この区間を最速種別の快速は無停車で12分、平均速度103.0km/hと在来線としてはきわめて高い速度で走破する。
電化方式
つくばエクスプレスは、秋葉原から守谷 - みらい平間までと守谷 - 守谷車両基地間が直流1500 Vで、以北は交流20000 V・50 Hzで電化されている。これは、茨城県石岡市柿岡にある気象庁地磁気観測所での地磁気観測への影響が懸念されたためで、JR常磐線の交直切換地点が運用上の拠点である土浦駅などではなく取手駅（直流側：東京方） - 藤代駅（交流側：いわき方）間の位置になったのと同様の理由である。また守谷駅で接続する関東鉄道常総線が開業以来非電化であるのも、地磁気観測所がある影響のため、という同様の理由である。
秋葉原 - つくば間を通して運転するためには交直両用車両が必要になるが、直流専用車両と比べて製造費が高い。そのため、つくばエクスプレスでは秋葉原 - 守谷間限定で使用する直流専用電車TX-1000系と秋葉原 - つくば間の全線で使用する交直両用電車TX-2000系の2系列を用意することで、総費用の削減を図っている。なお、全線が交流とならなかった理由は、東京都内の地下区間を交流規格で設計した場合、絶縁のための空間をとることからトンネル断面が拡大し交直流車両の導入以上の費用がかかるため、と同社の見学会などで説明されている。
架線吊架方式は3種類採用されており、秋葉原から南千住 - 北千住間のトンネル坑口までは饋電線としての電気性能を有するアルミニウム製のT型架台に直接トロリ線を取り付けた剛体架線式、そこから守谷までは小菅 - 埼玉県東京都境間、南流山の地下区間を含めて、饋電線と吊架線を兼用させた一体構造の饋電吊架式、守谷から終点つくばまでは、みらい平、つくば付近の地下区間を含めて、トロリ線内に鋼心を入れて集電性を高めたCSシンプルカテナリー吊架式を採用している。
交直・交交セクション
守谷 - みらい平間に無電区間（デッドセクション）があり、電車は走行中に交直流切り替えを行う。通常は運転士の手動操作ではなく自動で行われる。デッドセクション通過中でも車内灯（蛍光灯）が消えることはないが、エアコンが停止するほか、行先・停車駅表示パネルが消灯する（ただし、旅客案内用フリーパターンディスプレイは消灯しない）。また、側壁（防音壁）に無電区間を示すマーキング塗装があり、これらからデッドセクションの判別が可能である。
また、みどりの - 万博記念公園間にもデッドセクションがあり、同様に行先・停車駅表示パネルが消灯するが、これは「交交セクション」と呼ばれる箇所で、変電所相互における交流電流の位相差による障害を防ぐために設置されている。こちらにも側壁に無電区間を示すマーキング塗装がある。いずれの区間も、列車は惰行運転で通過する。ATO運転時には専用の地上子を通過すると惰行運転に入る。
運行形態
運行時間帯は5時3分 - 翌0時58分。秋葉原駅 - つくば駅間の全線運転と秋葉原駅 - 守谷駅間の区間運転の2本立てを基本としている。これは需要のほか、電化方式の区分（直流・交流）による使用車両の違いも大きい。また、八潮駅始発・終着や守谷駅 - つくば駅間の区間運転もある。列車種別は快速・区間快速・普通の3本立てで、平日朝夕通勤時は方向により快速の代わりに通勤快速が運転される。遠近分離と緩急接続を併せ持ったダイヤを特徴としている。全20駅中普通のみの停車駅は3駅である。
種別ごとに運転速度が分けられることはなく、すべての列車で高速運転を行う。車両性能に差がなく、全線が高架・掘割・地下線で建設されており、踏切もなく、首都圏のJRを除く通勤電車では初めて130 km/h運転を実施（ATOによる制限速度は127 km/h）。曲線においても半径820 m以上で130 km/h運転を可能としており、表定速度を高めた。また、新鉄道技術省令 の範囲内で130 km/hを超える速度での運転ができ、保安装置を含めて設備上は最高速度160 km/hでの運転にも対応できるように設計されており、社の幹部も将来的には検討対象としている。
折り返し駅
折り返しを行っている駅は、秋葉原駅（起点駅）とつくば駅（終点駅）、引き上げ線のある八潮駅と守谷駅のほか、つくば方に渡り線のある北千住駅の5駅である。流山おおたかの森駅の秋葉原方にも渡り線があるが、通常は折り返し運転に用いられてはいない。2011年に起きた東北地方太平洋沖地震の際には、影響で数日間守谷方面に直通できず、流山おおたかの森駅での折り返し運転が行われた。
待避可能駅は、八潮駅・流山おおたかの森駅・守谷駅の3駅である。このうち守谷駅は開業当初から2面4線のホーム構成であったが、2017年に待避設備が設置されるまでは、内側線は上り・下りともにつくば方向は車両基地にしか出入りできない配線となっていた。
トライアル
2005年（平成17年）8月24日の開業時からTX-2000系第60編成において列車内無線LAN接続の実験運用が行われていた。開始時の利用可能区間は秋葉原 - 北千住間であったが、2006年（平成18年）3月14日より秋葉原 - 南流山間の10駅9区間で公式に利用可能となり、同年7月20日には全区間に拡大された。利用可能な編成については、第59編成を皮切りにTX-2000系全編成に順次拡大された。この実験運用は同月末をもって終了した。
商用サービス
2006年（平成18年）8月24日からTX-2000系全編成において秋葉原 - つくばの全区間で商用サービスが開始された。当初はNTTドコモのMzone（現・docomo Wi-Fi）・mopera U（公衆無線LANコース）のみであったが、同年11月9日からは東日本電信電話（NTT東日本）のフレッツ・スポットのサービスも開始された。しかし2019年（平成31年）3月31日限りでNTT東日本が自社のフレッツ・スポットサービスを終了したため、それ以降は事実上ドコモユーザーのみしか新規に利用開始できなくなってしまっている。
第二常磐線構想
常磐新線は、首都圏における宅地供給、茨城県南・県西地域の開発整備、常磐線の混雑緩和などを目的に計画された鉄道である。1978年（昭和53年）、茨城県は「茨城県県南県西地域交通体系調査委員会」（委員長・八十島義之助）を設置し、「第二常磐線」構想を発表した。東京都心と筑波を結ぶ具体的な鉄道路線が検討された記録を確認できるのは、筑波高速度電気鉄道を別にすれば、1983年（昭和58年）に茨城県が設置した「第二常磐線と地域開発に関する調査研究会」によるものが最初である。ただし、検討はそれ以前より行われており、筑波研究学園都市建設の際にすでに東京と結ぶ鉄道駅をも視野に入れた用地配慮がなされている。
開業後
開業直後には、一部の在京テレビ局などが昼間の当時まだ閑散とした普通列車を取材し、本路線の有効性について疑問視する作為的な論調を展開したこともあった。初年度の乗客数は3,469万人で、1日平均の乗客数は開業前の予想「135,000人」を超える150,700人であった。2007年（平成19年）3月には開業20か月目で累積輸送人員1億人を突破した。1日の平均乗客数は2007年（平成19年）4月に239,000人、2008年（平成20年）11月に266,100人、2009年（平成21年）4月に270,500人を記録し、目標の27万人に到達した。なお、運行する首都圏新都市鉄道によると、この目標は、将来の東京駅までの延伸を検討するための前提とされている。
初年度営業収益は予想の90億円を大幅に超え、140億円となった。ただし、最終損益は減価償却費109億円を計上したなどのため、49億円の赤字であった。その後、増発のための車両増備による減価償却費増があったものの、2008年度（平成20年度）決算にて減価償却費込みの営業黒字を達成した。さらに2009年度（平成21年度）決算では当初計画である「開業20年後に単年度黒字」を大幅に前倒しして最終黒字となった。
その後も輸送人員は増加傾向が続き、2017年度（平成29年度）に累積損失が解消して開業以後初めて利益剰余金を計上した。このように、当路線は大手私鉄の一路線と遜色ない規模まで成長している一方で、ラッシュ時の混雑率は並行する常磐快速線、常磐緩行線と比較しても高い状況となっている。2019年（令和元年）6月に8両編成化事業の実施を発表し、供用開始は2030年代前半になる予定である。
8両編成化
8両編成化のため全駅でホーム延伸工事が行われることが2008年に明らかとなった。
2019年（令和元年）5月31日には8両編成化事業の実施を正式に決定したことが公表された。事業効果としては1編成当たりの輸送力が6両編成時に比べ30%程度増加し、朝ラッシュ時間帯に適切な8両編成車両数を投入することにより、今後の旅客需要動向を考慮しても同時間帯の混雑率は150%を下回る程度まで低減することが可能になるとしている。2030年代前半の供用開始を予定している。
茨城県内の延伸計画
北への延伸は、つくばから土浦市や百里基地（茨城空港）、さらには水戸市への延伸を求める主に茨城県民の要望もあるが、具体化していない。茨城県も北への延伸については消極的な態度をとっていたが、2017年の茨城県知事選挙でつくばエクスプレスの県内区間の延伸検討などを主張した大井川和彦が当選した。なお、2018年5月に土浦・つくば・小美玉・石岡・かすみがうら・行方・鉾田の7市の市議会が、「TX茨城空港延伸議会期成同盟会」を発足させた。県などへの要望活動などで連携していく方針であるという。
茨城県の総合計画（2018年 - 2021年）では、つくば経済圏と県央・県北地域の広域的な交流を促す取組として、つくばエクスプレスの県内延伸や「（仮称）茨城縦貫幹線道路（つくば市-笠間市-大子町）」の整備が挙げられている。つくばエクスプレスについては、つくばから4方向への延伸案が点線で示されており、土浦、茨城空港、水戸、または筑波山と直線的に結ぶ交通ネットワークの将来像が描かれている。総合計画には、茨城県南地域の地域づくりの取組として、つくばエクスプレスの延伸、首都圏中央連絡自動車道の4車線化、スマートインターチェンジの設置、県内外や隣接する地域と連絡する道路の整備を進め、質の高い雇用や定住人口の確保、交流人口の拡大、地域経済の活性化を推進する方針が記載されている。
2019年10月1日、茨城県は、社会実験として関東鉄道グループの関鉄観光バスが運行する高速バス「TMライナー」の増便実証運行を始めた。平日4便（2往復）のみだった運行を、平日16便、土日祝日8便に大幅拡充した。大井川知事は「県内には大都市がなく、（交通）インフラは脆弱。TX延伸は時間がかかる上、難易度が高い。バスにより水戸とつくばの都市圏をつなぎ、発展のきっかけをつかみたい」と事業に期待を寄せた。また、車通勤の多い県職員に公共交通機関を使うよう奨励する意向を示した。県はバスの乗車状況などをTX延伸構想の参考にしていく。
駅番号
各駅にそれぞれ駅番号を付与している。数字のみの2桁で付番され、秋葉原駅が01、新御徒町駅が02……と続き、つくば駅が20である。他路線との関連性はなく、つくばエクスプレス単独の駅番号となっている。
乗車券
普通乗車券（片道・往復）、回数乗車券（普通・時差・土休日）、定期乗車券（通勤・通学）、団体乗車券（普通・学生）の4券種9区分を取り扱うほか、各駅で入場券を発売している。定期券には磁気券とIC券の2種類ある。ICカードはPASMO・Suicaをはじめとした全国交通系ICカード10種類が利用可能で、すべての自動改札機が2枚投入に対応している。定期券購入には次のクレジットカードも使える（VISA、Master、JCB、AMEX、DINERS、MUFGカード、DCカード、UFJカード、NICOS）。また、身体・知的障害者割引制度がある。なお、パスネットの改札機での利用は2008年3月14日をもって終了した。
沿線
埼玉・千葉両県内の区間や茨城県守谷・つくば両市内はもちろん、開業前には開発の進展が危ぶまれていた守谷以北の快速通過駅でも、みらい平駅前には飯田産業、つくば市役所の新庁舎が完成した研究学園駅前には穴吹工務店や三菱地所による大規模マンションがそれぞれ着工されている。また、すでに流山おおたかの森駅前に高島屋系の東神開発による「流山おおたかの森 S・C」、柏の葉キャンパス駅前に三井不動産による「ららぽーと柏の葉」、研究学園駅近くにダイワハウスによる「iiasつくば」が、八潮・みらい平両駅前にはカスミをキーテナントとするショッピングセンター「フレスポ八潮」「ピアシティみらい平」がオープンするなど、新規開発が行われている。年々、その沿線における不動産価格の増加、高騰が続いており、流山市や守谷市域においては特に顕著である。