東京メトロ千代田線
概要
1962年（昭和37年）の都市交通審議会答申第6号において、東京8号線が「喜多見方面より原宿、永田町、日比谷、池ノ端および日暮里の各方面を経て松戸方面へ向かう路線」として示された。その後、1964年（昭和39年）の改訂で日暮里を経由し松戸方面に向かう経過地については、西日暮里、町屋、北千住を経て常磐線に接続し、綾瀬以遠は常磐線を線増することが示されたほか、喜多見方面から原宿までの経過地については喜多見 - 代々木上原間は小田急線を線増することが示された。同年12月6日の建設省告示3379号において、第6号答申の東京8号線は東京9号線として確定した。さらに、1972年（昭和47年）の都市交通審議会第15号答申では起点側に橋本 - 喜多見間が加えられた（ただし、小田急側の要請により乗り入れ区間は本厚木 - 代々木上原間とされた）。このうち、綾瀬 - 代々木上原間が千代田線として1969年（昭和44年）から1978年（昭和53年）にかけて順次開業している。
本路線の「千代田線」という路線名称は、営団（東京メトロの前身）で初めて職員より募集を行ったもので、応募された路線名称は1,443点、205線名に及んだ。審査の結果、応募数が208名と最も多かった「千代田線」が選ばれた。また、本路線は千代田区内を貫通して運転されていることもふさわしい理由とされた。
車両規格の関係で十分な輸送力が確保できない既存3路線（銀座線・丸ノ内線・日比谷線）の混雑解消を目的とした「バイパス3路線」の第1号（他の2路線は有楽町線・半蔵門線）であり、大手町、霞ケ関、国会議事堂前など官公庁や大企業を多数擁する駅を通る重要な通勤路線である。特に東武鉄道との直通運転開始により、混雑が激しくなった日比谷線の混雑緩和が目的とされた。緩和効果については常磐線複々線化の沿革と問題を参照されたい。
茨城県や千葉県から東京都を結んでいる常磐快速線や、相互直通運転を行う常磐線各駅停車からの乗客が多いが、東武伊勢崎線の乗客が同線と相互乗り入れする日比谷線、半蔵門線を利用せず、北千住駅から千代田線を使う乗客も多い。理由は日比谷線よりも千代田線の方が日比谷・霞ケ関両駅 へ、また半蔵門線よりも千代田線のほうが大手町駅への所要時間 が短いためである。
北千住 - 綾瀬間は、運賃計算上は常磐線（各駅停車）との二重戸籍区間で、運賃などの扱いが異なる（後述）。この区間は東京メトロの路線で唯一「青春18きっぷ」が利用できる区間となっている。また、この区間は2013年3月23日の交通系ICカード相互利用開始以前からSuicaおよびSuicaと相互利用可能なICカードがすべて利用できた。
連絡乗車券は、直通するJR東日本（北千住接続、常磐線亀有 - 取手間、他に一部武蔵野線）・小田急電鉄（代々木上原接続、南新宿 - 代々木八幡間、東北沢 - 小田原・片瀬江ノ島・唐木田間および、箱根登山鉄道箱根湯本）のほかに東武鉄道への連絡乗車券も発売している（北千住接続）。
千代田線は代々木上原 - 綾瀬間と綾瀬 - 北綾瀬間で運行系統が分断されているが、駅ナンバリングの番号は代々木上原から北綾瀬まで通しでつけられている。なお、2019年3月16日のダイヤ改正で北綾瀬から代々木上原方面まで通し運行される列車が設定された。
2020年度までに綾瀬 - 代々木上原間の各駅でホームドア設置工事が完了する予定である。
常磐線と小田急線との相互乗り入れ
代々木上原駅からは小田急小田原線の伊勢原駅および新百合ヶ丘駅経由で多摩線の唐木田駅まで、綾瀬駅からはJR東日本常磐緩行線の取手駅までそれぞれ相互直通運転を実施している。
特に、常磐緩行線とはほぼ一体化した運行形態になっていて、実質千代田線の延長のようになっている。そのため駅の列車案内では常磐緩行線の存在を強調して、綾瀬行きを「この電車は綾瀬止まりです」と案内したり、北千住駅で常磐線直通列車を「常磐線各駅停車」と案内したりすることもある（これは、北千住駅が常磐快速線との乗換駅になっていることにもよる）。トラブル時には小田急線との直通運転が中止されることは多々あるが、常磐緩行線との直通運転が中止になることは、綾瀬駅が2面3線の構造で両方向での折り返し運転に対応できないこともあり、ダイヤが大幅に乱れている場合でもほとんどない（綾瀬駅 - 松戸駅間での輸送障害が発生した場合などは中止する場合もあるが最優先で復帰させる）。常磐緩行線発の上り電車のほとんどが千代田線へ直通する一方で、千代田線側からは常磐線へ直通運転をしない電車も朝ラッシュ終了近くから日中の時間帯を中心に多数設定されており、平日8 - 9時台は半数以上が綾瀬行きで、日中の場合は約半数が綾瀬駅で折り返す形態となっている。一方、ラッシュのピーク時間帯のほか、平日の夕夜間や土休日の朝夕は大半が常磐線直通となり、綾瀬駅・北綾瀬駅発着の線内列車は少ない。
常磐線方面は最遠で取手駅まで直通するが、取手駅発着は朝夕時間帯のみで、日中・夜間時間帯の運転はなく（土曜・休日の午後は14時台からある）、主に我孫子駅発着の運転となっている。また、常磐線との直通電車の初電は北千住駅発着で、いずれも4時台に運行されている（松戸発北千住行き・綾瀬発4時38分、北千住発我孫子行き・北千住発4時54分。いずれもJR車の運用）。東京メトロでは各線の営業運転開始時刻を5時ないしそれ以後の3分以内に揃えているが（東西線のみ東陽町発4時58分の西船橋行きあり）、この列車のみは例外となっている。北千住駅で、北千住行きの列車は常磐線快速の上野行き始発電車に、北千住発の列車は上野発の始発快速電車からそれぞれ接続する。なお、最終列車も北千住行き（A線0時30分着）・始発（B線1時04分発松戸行）であり、前者は常磐線快速の上野行き終電に接続し、後者はこの快速の松戸行きの終電から接続する。特に後者の北千住発松戸行きは、東京メトロ線内では唯一1時台に運転する列車である。
小田急線との直通列車はほぼ終日設定されており、各駅停車、準急、通勤準急（平日朝、小田急側からの乗り入れのみ）、急行が運転されている。直通運転の範囲は伊勢原駅・唐木田駅までであるが、唐木田行きは平日朝の各駅停車1本のみであり、実質的な直通先はほぼ小田原線のみである。また、複々線・三線区間を越えて運転する列車は朝と夕夜間のみに限定されており、それ以外は成城学園前駅・向ヶ丘遊園駅発着が主体となっている。種別は時間帯ごとにある程度限定されているが、時間帯によっては各駅停車・準急・急行の3種類を運転する場合もある。
2018年3月17日のダイヤ改正現在、特急以外の千代田線直通列車として最長距離を運転する列車は取手発伊勢原行きの急行（平日夕方に2本、土休日夕方に1本。営業キロ100.2 km）である。この取手駅 - 伊勢原駅間の急行は、東京メトロ直通列車全体で見ても特別料金不要列車としては、半蔵門線の中央林間駅 - 南栗橋駅間（営業キロ98.6 km）を上回り最長である。ダイヤ改正以前の最長距離運転列車は2016年3月26日ダイヤ改正から設定されていた取手駅 - 本厚木駅間の準急であった。尚、この準急は2000年12月2日のダイヤ改正以前にも設定があり、当時は千代田線および常磐線に直通する種別は準急のみであった。その後、直通列車は唐木田駅発着の多摩急行が中心となり、2003年3月29日のダイヤ改正で常磐線内発着の準急が一旦中止となったことで、2016年3月26日に前述の通り準急が復活するまでの間は唐木田駅 - 取手駅間（営業キロ80.2 km）の列車が特急以外の千代田線直通列車として最長距離を運転する列車となっていた。取手駅 - 唐木田駅間の列車は2018年3月17日以降もA線に各駅停車が平日に1本のみ残っていたが、2019年3月16日のダイヤ改正で北綾瀬駅始発に変更された。
なお、有料特急を含めた千代田線直通の最長距離を運転する列車は北千住駅 - 箱根湯本駅間の特急「メトロはこね」（平日1往復、土休日3往復、営業キロ104.4 km）である。また、東京メトロ直通列車で最長距離を運転する列車は、2017年3月25日のダイヤ改正で運転が開始された、副都心線を経由して元町・中華街駅 - 西武秩父駅間（営業キロ113.8 km）を走行する有料座席指定列車「S-TRAIN」（土休日のみ1往復）である。ただし、いずれの列車も東京メトロの車両では運転されることはない。
列車番号の末尾は、JR東日本車（以後本節ではJR車）がK、東京メトロ車がS、小田急車がEである。JRと東京メトロの列車番号は他の路線とほぼ共通。また、小田急線内では列車種別と運転順による列車番号が割り振られる。各社の3社直通対応車両は、いずれも基本的には直通運転の範囲内の乗り入れ可能であるが、唐木田行きは小田急車のみの設定となっている。
2016年3月26日のダイヤ改正以前は、3路線直通運用に充当される車両は東京メトロ車のみで、JR車の小田急線乗り入れおよび小田急車のJR線乗り入れ運用はなかった。これはJR車および小田急車の列車無線が他方に対応していなかったためである（ただし、千代田線と常磐緩行線の保安装置は同じであり、小田急車には当初からJR無線の準備工事はなされていた。JR側も実際には使用していなかったが列車番号末尾「E」を小田急車用として制定していた）。この制約により、綾瀬駅発着列車が少ない時間帯に小田急線直通列車を設定することが困難であったため、この不都合を解消するために2013年4月からJR車・小田急車による3路線直通運転対応工事が行われ、2016年3月26日のダイヤ改正から3社直通運転が開始された。これにより、日中時間帯や平日夕夜間の直通列車が1時間当たり3本になり、早朝・終電間際を除くほぼ全時間帯において直通列車が設定されるようになった。
こうした改良を経て、2016年3月26日のダイヤ改正では唐木田駅発着の急行・多摩急行、本厚木駅発着（平日朝B線1本は海老名駅始発）の準急（平日朝ラッシュ時B線のみ経堂駅通過、向ヶ丘遊園駅は終日停車）が運転されていた。急行は日中時間帯と平日朝ラッシュ時B線、土休日夕方、多摩急行はそれ以外の時間帯に、準急は朝と夕夜間に設定されていた。前述のとおり、これ以前も含め2018年3月17日のダイヤ改正までは発着駅により種別がほぼ固定されていた。
綾瀬 - 北綾瀬間
綾瀬駅から北綾瀬駅までの分岐線は、代々木上原駅 - 綾瀬駅間との直通列車はなく、3両編成の列車が折り返し運転を行っていた。ただし案内上「支線」とは呼ばれず、単に「千代田線」と案内される。開業時に設置された綾瀬駅と車両基地（綾瀬検車区）を結ぶ車庫線を営業用に使用しているものであり、開業前の北綾瀬駅の需要予測からホームの有効長も3両編成分で建設された。この区間は、全線が高架であり、地下を全く通らない。
この区間ではワンマン運転が行われており、綾瀬駅・北綾瀬駅にホームドア（ホームゲート） が設置されている。ただし、駅番号は代々木上原駅 - 綾瀬駅間と通し番号で数えられており、アルファベットも本線と支線で表記が異なる丸ノ内線とは異なり（丸ノ内線は本線が「M」で、支線が「Mb」）、こちらは代々木上原駅 - 綾瀬駅間と同様「C」である。
また、有楽町線の野田市方面延伸（「東京直結鉄道」参照）に関して、一部半蔵門線との共用区間があることや、都心部への遠回りルートになることから、代替案として千代田線を北綾瀬駅から八潮駅、越谷レイクタウン駅または吉川美南駅を経由して野田市まで延伸する構想もある。
2013年度の事業計画にて、北綾瀬駅のホームの有効長を10両編成分に延伸して、代々木上原方面からの直通運転を実施する計画が発表され、2019年3月16日のダイヤ改正で10両編成列車の直通運転が開始された。このうち一部は小田急線との直通運転も実施され、小田急線内では急行・通勤準急（平日B線のみ）・準急・各駅停車が設定され、北綾瀬発の列車は最遠で伊勢原行き及び多摩線唐木田行きが平日のみそれぞれ1本ずつ設定されている。また、ダイヤ改正後も綾瀬駅 - 北綾瀬駅間の区間列車は3両編成で運転するが、平日のみA線4本、B線2本は10両編成で運転され、A線1本が小田急車、それ以外の列車が東京メトロ車で運転される。
有楽町線との連絡線
霞ケ関駅付近に有楽町線桜田門駅とを結ぶ連絡線が接続している。これは東京メトロでは8・9号連絡側線とよばれ、延長は572mある。有楽町線や南北線（市ケ谷駅構内に両線を結ぶ連絡線がある）車両の重整備を行うための綾瀬工場への回送や、特急「ベイリゾート」、東京湾大華火祭（小田急線からの直通、有楽町線新木場行き）などの臨時列車が連絡線を通過する。
特急ロマンスカー
2008年3月15日より、北千住駅と小田急小田原線・箱根登山鉄道箱根湯本方面との間に全車指定席の特急ロマンスカーが運転されている。東京メトロ・営団のみならず、日本の地下鉄では史上初の指定席特急である。車両は東京メトロと連携の上で小田急電鉄が用意した60000形「MSE」が使用されている。
列車名は、本厚木発北千住行きが「メトロモーニングウェイ」、北千住および大手町（平日のみ）発本厚木行きが「メトロホームウェイ」、北千住 - 箱根湯本間が「メトロはこね」、北千住 - 片瀬江ノ島間が「メトロえのしま（土休日のみ、メトロはこねと併結）」である。千代田線内の停車駅は北千住駅・大手町駅・霞ケ関駅・表参道駅の4駅。ただし、線内での追い越しは設備の都合上不可能であり、前後を走る列車に挟まれて走行することとなる。
また、2011年までは土曜・休日のうち年間30日程度（運転日は年度により異なる）は先述の有楽町線との連絡線を経由し、小田急線から新木場駅まで直通する臨時特急「ベイリゾート」も運行されていた。停車駅は表参道駅と有楽町線の豊洲駅・新木場駅であった（霞ケ関駅も停車したが、列車の向きを変えるための運転停車であり、乗客の乗降はできなかった）。2011年10月 以降運行休止となり、2012年3月17日のダイヤ改正をもって運行中止となった。さらに2016年3月26日のダイヤ改正をもって、唐木田方面への「メトロホームウェイ」も廃止となった。
これらの列車の運転開始に併せて、小田急線内では成城学園前駅に一部列車が停車している。また、一般の列車と同様に地下鉄線内では東京メトロの運行乗務員（運転士・車掌）が乗務し、乗務員交代のため代々木上原駅に停車するが、同駅では旅客の乗降扱いは行わない（一部の列車では車内販売員の乗降、および車内販売用の商品の積み下ろしも代々木上原駅で行う）。ロマンスカーは東京メトロ線内で、10両編成は1・4・5・7・8・9号車、6両編成は1・4・5号車の乗降ドアが開くことになっている。車内販売員は、小田急レストランシステムのロマンスカーアテンダントが小田急線内のみで業務を行う。
これらの列車は東京メトロ線内のみを利用することはできず、利用するには距離に関係なく小田急線（箱根登山線を含む）と東京メトロ線に跨って利用することが必要である（例：北千住駅→表参道駅は不可、表参道駅→成城学園前駅は可能など）。なお、小田急線内ならびに箱根登山鉄道線内のみの利用は可能である。
2009年より、それまで通勤形電車で運転されていた臨時列車に代わって特急ロマンスカーが臨時列車に運用されるようになった（「丹沢もみじ号」→「メトロもみじ号」、「初詣&初日の出号」→「メトロニューイヤー号」）。
60000形「MSE」は小田急線と東海旅客鉄道（JR東海）御殿場線を直通する特急「ふじさん」にも充当されているため、システム的には千代田線 - 小田急線 - 御殿場線の直通運行も可能であり、2018年12月2日に小田急トラベルの主催する「MSE運行10周年記念ツアー」用団体臨時列車として、綾瀬駅発御殿場駅行き「メトロあさぎり号」が初めて運行されている。
運賃計算
北千住駅 - 綾瀬駅間はJR常磐線としての区間も兼ねるため、同区間の相互発着となる運賃は140円（ICカード運賃は133円）となる特定運賃が設定されている。定期乗車券の運賃・発売区分もJRの制度に準じている（通学定期券は、中学生用・高校生用もある）ほか、回数乗車券は両駅でのみ（北千住駅は千代田線のみ）同区間専用のものを発売している。また、同区間とJR常磐線（亀有・松戸方面、JR南千住・三河島方面）に跨って利用する場合、同区間をJR線乗車区間と見なし、運賃計算上の接続駅も実際の路線区分上の接続駅と異なることになる。
このような事情のため、PASMO導入前の2002年からこの区間に限り東京メトロ（営団地下鉄）の路線ではあるがSuicaを利用でき、2013年の交通系ICカード全国相互利用サービスの前からICOCA・TOICA等Suicaと相互利用が可能なICカード乗車券もこの区間では利用が可能だった。過去にJR東日本で導入されていたイオカードもこの区間であれば利用でき、東京メトロ（営団地下鉄）で導入されていたパスネットも並行して利用可能だった。
西日暮里駅までJR線（山手線など）、西日暮里駅 - 北千住駅間を千代田線、北千住駅から再びJR線を利用する場合（逆方向を含む）、一部の発着駅について「通過連絡運輸」という特別な運賃計算方法がある。詳細は「連絡運輸#通過連絡運輸」を参照。また、これに関連して綾瀬駅 - 西日暮里駅間で千代田線を利用して西日暮里からJR線を利用する場合（逆方向を含む）、綾瀬駅 - 西日暮里駅間の運賃を170円（ICカード運賃は165円。通常は乗車券200円、ICカード運賃は195円）とする特定運賃がある。詳細は「綾瀬駅」の記事を参照。
2007年3月18日から東京メトロ全線でSuicaと相互利用が可能なPASMOが導入された。同日以降、JR線の駅から入場して東京メトロ線を通過して再びJR線の駅で出場する時、途中連絡改札を通らなかった場合、東京メトロを利用したのか判別ができないため、全区間JRを利用したものとして運賃が引き落とされる。この事象が発生するのはJR - 東京メトロ間を途中改札を通過しないで乗り換えができる中野駅・北千住駅・綾瀬駅で途中改札を通過しないでJR - 東京メトロ間を利用した場合である。西船橋駅でも同様の事象が発生するが、西船橋駅の改札を通過しないでJR - 東京メトロ間を利用できるのは平日の朝夕のみで、その他の時間帯は西船橋駅で連絡改札を経由しての乗り換えが必要となる。
東京メトロおよび日比谷線・半蔵門線が乗り入れている東武鉄道ではPASMOおよびこれと相互利用可能なICカード（かつてはパスネットも）を利用することができるが、押上駅経由で千代田線と半蔵門線を乗り継いだ場合は、PASMOの仕様上東武線の運賃は計算されず、全線東京メトロ線経由で計算され、大手町駅経由または表参道駅経由と同一の金額が算出される。なお、その区間の東武線の運賃はあとで東京メトロが計算して東武鉄道に払っている。