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空港コード IATA空港コード（3レターコード）
3レターコードは国際航空運送協会 (IATA) により定められており、世界に1万以上ある空港にコードが割り振られている。早くに開港した空港にはなるべくその名称（都市コード）にのっとった文字が割り当てられている（例：羽田=HND、伊丹=ITM）。主に旅客系で使われる。
旅行会社や航空貨物代理店などでも使われる。国際線航空券に印字されている場合もある。
欧州では、航空路線の代替交通機関として高速列車が航空会社のコードシェアを行う例があり、ブリュッセル南駅（ZYR）や、ケルン中央駅（QKL）などは、鉄道駅にも空港コードが振られている。詳細は、IATAコードを持つ鉄道駅一覧を参照。
ストラスブール（XER）など、バスターミナルに空港コードが振られている例や、ユーロエアポート・バーゼル＝ミュールーズ空港（MLH, BSL, EAP）のように、複数のコードが振られている例外もある。
民間航空のためのコードではあるが、ダイバートを想定し一部の軍用飛行場にも割り当てがある（硫黄島航空基地など）。
空港コード IATA空港コード（3レターコード）
IATAが定義しているコードとしてはこの他に、IATA航空会社コード（エアラインコード、2レターコードまたは3レター）、都市コード（3レター）がある。
IATA空港コードの一覧: A - B - C - D - E - F - G - H - I - J - K - L - M - N - O - P - Q - R - S - T - U - V - W - X - Y - Z
空港コード ICAO空港コード（4レターコード）
4レターコードは国際民間航空機関 (ICAO) の割り当て規則に従って国が定めるコードで、ICAOドキュメント7910に掲載される。世界の空港、飛行場、管制機関等につけられており、主に航空管制などの運航系で使われる。IATAの定める3レターコードとは違い、ICAO空港コードには規則がある。4レターコードの1文字目は航空固定業務のルーティングエリア、2文字目は「国または領域」、3文字目は接続する航空固定業務中継局を表す。ただし例外も多い。
日本の空港・飛行場はRJまたはROではじまるコードが割り当てられており、沖縄県と鹿児島県与論空港はRO、それ以外はRJである。一般の空港・飛行場以外に自衛隊や在日米軍の飛行場にも4レターコードが割り当てられている（横田飛行場=RJTY、厚木飛行場=RJTAなど）。主要空港は下二文字が同じアルファベットになっていることが多いほか、同一地域にある空港は3文字目が共通しているケースもある（例　主要空港：羽田空港=RJTT、成田空港＝RJAA、セントレア＝RJGG、伊丹空港=RJOO、関空＝RJBB、新千歳空港=RJCC、福岡空港=RJFF。主要空港と同一地域の空港：調布飛行場=RJTF、八尾空港=RJOY、丘珠空港=RJCO、名古屋飛行場＝RJNA、北九州空港=RJFR。
空港コード ICAO空港コード（4レターコード）
ICAO空港コードの一覧: A - B - C - D - E - F - G - H - I - J - K（KA - KG - KN） - L - M - N - O - P - Q - R - S - T - U - V - W - X - Y - Z
空港コード FAA空港コード（3/4レターコード）
アメリカ連邦航空局 (FAA) が定めた3または4レターコード。
実際には空港コードに限るものではなく、航空に関わる様々な施設に与えられたLID (location identifier) である。
アメリカ国内の施設に限りコードがある。なお、プエルトリコ、グアム、米領サモアなどの海外領土にもあるが、在日米軍など在外米軍基地にはない。
主要な空港にはアルファベット3文字のコードが与えられる。多くはIATA空港コードと一致しているが、FAAコードは基本的に「N、W、Y、Z で始まる3文字コード」を使わないので、IATAコードがそれらで始まっていた場合の多くはFAAコードは異なる。また、ICAO空港コードの定めのないような小さな空港についてはFAA、IATA双方が独自に定めており、同じコードを使いながらも両者で違う空港（または都市）を示していることがほとんどである。その違いを認識せず混同して使用されることも多い。
FAA空港コードとIATA空港コードが異なる空港である一例。
原則として使用しない頭文字の理由は以下の通り:
小さな飛行場（および空港・飛行場以外の施設）には数字/アルファベット混りの3文字コードが与えられる。私用の飛行場には数字/アルファベット混りの4文字コードが与えられる。
分子動力学法
分子動力学法（ぶんしどうりきがくほう、英: molecular dynamics、MD法）は、原子ならびに分子の物理的な動きのコンピューターシミュレーション手法である。原子および分子はある時間の間相互作用することが許され、これによって原子の動的発展の光景が得られる。最も一般的なMD法では、原子および分子のトラクジェクトリは、相互作用する粒子の系についての古典力学におけるニュートンの運動方程式を数値的に解くことによって決定される。この系では粒子間の力およびポテンシャルエネルギーは原子間ポテンシャル（分子力学力場）によって定義される。MD法は元々は1950年代末に理論物理学分野で考え出されたが、今日では主に化学物理学、材料科学、生体分子のモデリングに適用されている。系の静的、動的安定構造や、動的過程（ダイナミクス）を解析する手法。
分子の系は莫大な数の粒子から構成されるため、このような複雑系の性質を解析的に探ることは不可能である。MDシミュレーションは
数値的手法を用いることによってこの問題を回避する。しかしながら、長いMDシミュレーションは数学的に悪条件であり、数値積分において累積誤差を生成してしまう。これはアルゴリズムとパラメータの適切な選択によって最小化することができるが、完全に取り除くことはできない。
分子動力学法
エルゴード仮説に従う系では、単一の分子動力学シミュレーションの展開は系の巨視的熱力学的性質を決定するために使うことができる。エルゴード系の時間平均はミクロカノニカルアンサンブル（小正準集団）平均に対応する。MDは自然の力をアニメーションすることによって未来を予測する、原子スケールの分子の運動についての理解を可能にする「数による統計力学」や「ニュートン力学のラプラス的視点」とも称されている。
MDシミュレーションでは等温、定圧、等温・定圧、定エネルギー、定積、定ケミカルポテンシャル、グランドカノニカルといった様々なアンサンブル（統計集団）の計算が可能である。また、結合長や位置の固定など様々な拘束条件を付加することもできる。計算対象は、バルク、表面、界面、クラスターなど多様な系を扱える。
MD法で扱える系の規模としては、最大で数億原子からなる系の計算例がある。通常の計算規模は数百から数万原子（分子、粒子）程度である。
分子動力学法
通常、ポテンシャル関数は、原子-原子の二体ポテンシャルを組み合わせて表現し、これを計算中に変更しない。そのため化学反応のように、原子間結合の生成・開裂を表現するには、何らかの追加の工夫が必要となる。また、ポテンシャルは経験的・半経験的なパラメータから求められる。
こうしたポテンシャル面の精度の問題を回避するため、ポテンシャル面を電子状態の第一原理計算から求める手法もある。このような方法は、第一原理分子動力学法〔量子（ab initio）分子動力学法〕と呼ばれる。この方法では、ポテンシャル面がより正確なものになるが、扱える原子数は格段に減る（スーパーコンピュータを利用しても、最大で約千個程度）。
また第一原理分子動力学法の多くは、電子状態が常に基底状態であることを前提としているものが多く、電子励起状態や電子状態間の非断熱遷移を含む現象の記述は、こうした手法であってもなお困難である。
分子動力学法 歴史
モンテカルロシミュレーションの先行する成功に続いて、1950年代末にアルダーとウェインライトによって、1960年代にラーマンによってそれぞれ独立にMD法が開発された。1957年、アルダーおよびウェインライトは剛体球間の弾性衝突を完全にシミュレーションするためにIBM 704計算機を使用した。1960年、ギブソンらはボルン＝マイヤー型の反発相互作用と凝集面積力を用いることによって固体銅の放射線障害をシミュレーションした。1964年、ラーマンはレナード＝ジョーンズ・ポテンシャルを利用した液体アルゴンの画期的シミュレーションを発表した。自己拡散係数といった系の性質の計算は実験データと遜色がなかった。
分子動力学法 応用領域
理論物理学分野で始まったMD法は材料科学において人気を得て、1970年代からは生化学および生物物理学での人気を得ている。MDはX線結晶構造解析あるいはNMR分光法から得られた実験的拘束情報に基づいてタンパク質やその他の高分子の三次元構造を洗練するために頻繁に用いられる。物理学において、MDは薄膜成長やイオン-サブプランテーションといった直接観測することができない原子レベルの現象のダイナミクスを調べるために使われる。また、まだ作成されていないあるいは作成することができないナノテクノロジー装置の物理的性質を調べるためにも使われる。生物物理学および構造生物学では、MD法はリガンドドッキング、脂質二重膜のシミュレーション、ホモロジーモデリング、さらにランダムコイルからポリペプチド鎖の折り畳みをシミュレーションすることによってタンパク質構造をab initioに予測するためにも頻繁に適用されている。
分子動力学法 シミュレーション設計の制約
分子動力学シミュレーションの設計は利用可能な計算機能力を考慮しなければならない。計算が合理的な時間で終了できるように、シミュレーションサイズ（n = 粒子の数）、時間ステップ、総シミュレーション時間が選択されなければならない。しかしながら、シミュレーションは調べる自然の過程の時間スケールにとって適切なように十分長くなければならない。シミュレーションから統計的に妥当な結論を得るためには、シミュレーションされる時間は自然の過程の速度論と一致しなければならない。さもなければ、MD法は人間が一歩進むよりも短い時間を観察して人間がどうやって歩くのかについて結論付けるのと同じである。タンパク質およびDNAの動力学に関するほとんどの科学論文はナノ秒（10−9 s）からマイクロ秒（10−6 s）のシミュレーションからのデータを用いている。これらのシミュレーションを得るためには、複数CPU日からCPU年が必要である。並列アルゴリズムによって負荷をCPU間で分散することができる。この例としては空間的分解アルゴリズムや力分解アルゴリズムがある。
分子動力学法 シミュレーション設計の制約
古典的MDシミュレーションの間、CPUを消費するほとんどのタスクは粒子の内部座標の関数としてのポテンシャルの評価である。このエネルギー評価内で最も計算コストが高いのが非結合（非共有結合）部分である。ランダウのO-記法では、全ての対静電相互作用およびファンデルワールス相互作用があらわに考慮されるとすると、一般的な分子動力学シミュレーションはでスケールする。この計算コストは粒子メッシュエバルト (PME) 法（）、P3M法あるいはより球面カットオフ手法（）といった静電的手法を利用することによって低減することができる。
シミュレーションに必要な総CPU時間に影響を与えるもう一つの要素は、積分時間ステップの大きさである。これはポテンシャルの評価の間の時間の長さである。時間ステップは離散化誤差を避けるのに十分小さいように（すなわち系の最も速い振動周波数よりも小さく）選ばれなければならない。古典的MDの典型的な時間ステップは1フェムト秒（10−15 s）のオーダーである。この値はSHAKE〔最も速い原子（例えば水素）の振動を空間に固定する〕といったアルゴリズムを用いることによって延ばすことができる。複数の時間ステップ法が開発されており、これらによってより遅い長距離力の更新の間隔を延ばすことができる。
分子動力学法 シミュレーション設計の制約
溶媒中の分子のシミュレーションでは、露な溶媒（陽溶媒）と露でない溶媒（陰溶媒）のどちらかを選択しなければならない。陽溶媒粒子（TIP3P、SPC/E、SPC-f水モデルなど）は力場によって計算コストを掛けて計算しなければならないのに対して、陰溶媒は平均力手法を用いる。陽溶媒は計算コストが高く、シミュレーション中におよそ10倍を超える粒子を含む必要がある。しかし、陽溶媒の粒度と粘度は溶質分子の特定の性質を再現するために必須である。これは運動力学を再現するために特に重要である。
分子動力学シミュレーションの全ての種類において、シミュレーションの箱の大きさは境界条件アーティファクトを避けるのに十分な程大きくなければならない。境界条件は、端において固定された値を選択することによって、あるいは周期境界条件（シミュレーションの一方がその逆側につながることによてバルク相を模倣する）を採用することによってしばしば扱われる。
分子動力学法 シミュレーション設計の制約
小正準（ミクロカノニカル、NVE）集団（アンサンブル）において、系はモル（N）、容積（V）、エネルギー（E）の変化から分離される。これは熱交換のない断熱過程に対応する。ミクロカノニカル分子動力学トラクジェクトリは全エネルギーが保存されたポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの交換として見ることができる。座標とを持つ速度N個の粒子の系では、一次微分方程式の対をニュートンの記法で以下のように書くことができる。
系のポテンシャルエネルギー関数は、粒子の座標の関数である。これは物理学では「ポテンシャル」、化学では「力場」と単に呼ばれる。最初の方程式はニュートンの法則（系中の個々の粒子に作用する力はの負の勾配として計算できる）から来ている。
全ての時間ステップについて、個々の粒子の位置および速度はVerlet法といったシンプレティック法を用いて積分することができる。およびの時間発展はトラジェクトリと呼ばれる。初期位置（例えば理論上の知見から）および初期速度（例えばランダム化ガウシアンから）が与えられれば、未来（あるいは過去）の全ての位置および速度を計算することができる。
分子動力学法 シミュレーション設計の制約
よくある混乱の源の一つはMDにおける温度の意味である。一般に、我々が経験しているのは膨大な数の粒子を含む巨視的温度である。しかし温度は統計的量である。もし、十分大きな数の原子が存在すれば、統計的温度は「瞬間温度」から見積ることができる。これは、系の運動エネルギーをnkBT/2（kBはボルツマン定数、nは系の自由度の数）と同じと見なすことで得られる。
温度に関連した現象はMDシミュレーションで使われる少数の原子が原因で生じる。例えば、500原子を含む基質と100 eVの蒸着エネルギーから開始される銅薄膜の成長のシミュレーションを考える。現実世界では、蒸着した原子からの100 eVは多数の原子（以上）の間ですばやく輸送、共有され、温度に大きな変化は生じない。しかしながら、わずか500原子しかない時は、基質は蒸着によってほぼすぐに蒸発する。生物物理学シミュレーションでも似た事例が起こる。NVEにおける系の温度はタンパク質といった高分子が発熱的なコンホメーション変化や結合を起こす時に自然に上昇する。
分子動力学法 シミュレーション設計の制約
正準集団（カノニカルアンサンブル）では、物質の量（N）、容積（V）、温度（T）が保存される。これは等温分子動力学（constant temperature molecular dynamics、CTMD）と呼ばれることもある。NVTでは、吸熱的過程と発熱的過程のエネルギーはサーモスタット（温度調整器）によって交換される。
MDシミュレーションの境界にエネルギーを加えたり取り除いたりするための様々なサーモスタットアルゴリズムが利用可能であり、カノニカルアンサンブルを近似する。温度を制御するための人気のある手法には、速度リスケーリング（V-rescale）、能勢＝フーバー・サーモスタット、能勢＝フーバー・チェイン、ベレンゼン・サーモスタット、アンダーセン・サーモスタット、ランジュバン動力学がある。ベレンゼン・サーモスタットはフライングアイスキューブ効果を発生する可能性があることに留意すべきである。
これらのアルゴリズムを用いてコンホメーションや速度のカノニカル分布を得るのは簡単ではない。これが系の大きさ、サーモスタットの選択、サーモスタットのパラメータ、時間ステップ、積分器にいかに依存するかは、この分野の多くの論文のテーマとなっている。
等温定圧集団（アンサンブル）では、物質の量（N）、圧力（P）、温度（T）が保存される。サーモスタットに加えて、バロスタット（圧力調整器）が必要である。NPTアンサンブルは、気温と大気圧に開放されているフラスコを用いた実験室条件に最も密接に対応している。
生物膜のシミュレーションでは、等方性圧力制御は適切ではない。脂質二重膜については、圧力制御は定膜面積（NPAT、Aは面積）あるいは定表面張力γ（NPγT）下で行なわれる。
レプリカ交換法は拡張アンサンブルである。これは元々、無秩序なスピン系の遅い動力学を扱うために作られた。並列焼きもどし（parallel tempering）法とも呼ばれる。レプリカ交換MD（REMD）法は、複数の温度で走らせた系の非相互作用レプリカの温度を交換することによって多重極小問題を克服しようと試みている。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
分子動力学シミュレーションはポテンシャル関数（シミュレーション中の粒子の相互作用を決定する項の記述）を必要とする。化学および生物学では通常これは力場と呼ばれ、材料物理学では原子間ポテンシャルと呼ばれる。ポテンシャルは多くの段階の物理学的正確性で定義できる。化学で最も一般的に用いられているものは分子力学法に基づいており、粒子-粒子相互作用の古典的取扱い（構造変化やコンホメーション変化は再現できるが、化学反応は再現できない）を具体化している。
完全な量子力学的記述から古典的ポテンシャルへの簡略化は2つの主要な近似を伴う。1つ目はボルン＝オッペンハイマー近似である。この近似では電子のダイナミクスが非常に速く、核の運動に瞬間的反応すると考えることができる、と述べる。結果として、電子の動きと核の動きは別々に扱うことができる。2つ目の近似は、電子よりもかなり重い核を古典ニュートン動力学に従う点粒子として扱う。古典的分子動力学では、電子の影響は単一のポテンシャルエネルギー表面（通常は基底状態を表す）として近似される。
より細かい詳細が必要な時は、量子力学に基づくポテンシャルが用いられる。また、系の大部分を古典的に扱うが、化学的変換が起こる小さな領域を量子系として扱うハイブリッド古典/量子ポテンシャルも開発されている。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
化学で用いられる経験的ポテンシャルは力場と呼ばれることが多いのに対して、材料化学分野では原子間ポテンシャルと呼ばれる。
化学におけるほとんどの力場は経験的なものであり、化学結合と関連する結合力、結合角、結合二面角、ファンデルワールス力および静電価と関連する非結合力の和から成る。経験的ポテンシャルはアドホックな機能的近似によって限定的に量子力学的効果を表わす。これらのポテンシャルは原子電荷、原子半径の推定値を反映するファンデルワールスパラメータ、平衡結合長、結合角、結合二面角といった自由なパラメータを含む。これらは、詳細な電子構造（量子化学シミュレーション）あるいは弾性係数、格子パラメータ、分光測定といった経験的な物理的性質に対してフィッティングを行うことで得られる。
非結合性相互作用の非局所的な特性のため、これらは系の全ての粒子間の弱い相互作用を少なくとも含む。その計算は通常、MDシミュレーションの速度のボトルネックである。計算コストを下げるため、力場はシフト打ち切り半径、反応場アルゴリズム、粒子メッシュ・エバルト和、あるいはより新しい粒子-粒子-粒子-メッシュ（P3M）法といった数値的近似を用いる。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
化学力場は一般にあらかじめ設定された結合様式を用いる（非経験的動力学法を除く）。したがって、化学力場は化学結合の切断の過程や反応を露にモデル化することができない。一方で、結合次数形式に基づいたもののような物理学におけるポテンシャルの多くは、系の複数の異なる接続や結合の切断を記述することができる。こういったポテンシャルの例としては、炭化水素のためのブレナー・ポテンシャルやそれをC-Si-H系とC-O-H系にさらに発展させたものがある。ReaxFFポテンシャルは、結合次数ポテンシャルと化学力場とを組み合わせた完全な反応力場と見なすことができる。
非結合性エネルギーを表わすポテンシャル関数は、系の粒子間の相互作用全体の和として定式化される。多くの人気のある力場で採用されている最も単純な選択肢は、全ポテンシャルエネルギーが原子の対の間のエネルギー寄与の和から計算できる「対ポテンシャル」である。こういった対ポテンシャルの一例は非結合性レナード＝ジョーンズ・ポテンシャルであり、ファンデルワールス力を計算するために使われる。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
もう一つの例はイオン格子のボルン（イオン）モデルである。次式の第一項はイオンの対についてのクーロンの法則であり、第二項はパウリの排他原理によって説明される短距離反発であり、最終項は分散相互作用項である。大抵は、シミュレーションは双極子項のみを含むが、四極子項も同様に含まれることもある（バッキンガム・ポテンシャルとして知られる）。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
多体ポテンシャルにおいて、ポテンシャルエネルギーは互いに相互作用する3つ以上の粒子の効果を含む。対ポテンシャルを用いたシミュレーションでは、系の包括的な相互作用も存在するが、対ポテンシャル項を通じてのみ生じる。多体ポテンシャルにおいて、ポテンシャルエネルギーは原子の対全体の和によって表わすことができない。これは、これらの相互作用が高次項の組合せとして明確に計算されるためである。統計的見方では、変数間の依存性は一般に自由度の対ごとの積のみを用いて表現することはできない。例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウムのシミュレーションに元々使われ、その他の幅広い材料に対しても用いられているターソフ・ポテンシャルは3個の原子の群についての和を含む。このポテンシャルでは、原子間の角度が重要な要素である。その他の例としては、原子挿入法（EAM）や強結合二次モーメント近似（TBSMA）ポテンシャルがある。TBSMAポテンシャルでは、原子の領域における状態の電子密度は周囲の原子からの寄与の和から計算され、ポテンシャルエネルギー寄与はこの和の関数である。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
半経験的ポテンシャルは、量子力学からの行列表示を使用する。しかしながら、行列要素の値は特定の原子軌道の重なりの度合いを見積る経験式によって決定される。次に、この行列は異なる原子軌道の占有率を決定するために対角化され、軌道のエネルギー寄与を決定するために再び経験式が使われる。
強結合ポテンシャルとして知られる半経験的ポテンシャルには様々な種類があり、これらはモデル化される原子によって異なる。
ほとんどの古典的力場は分極率の効果を黙示的に含む（例えば量子化学計算から得られた部分電荷を拡大することによって）。これらの部分電荷は原子の質量に関して固定である。しかし、分子動力学シミュレーションはドルーデ粒子や変動電荷といった異なる手法を用いた誘導双極子の導入によって分極率を明示的にモデル化できる。これによって、局所的な化学的環境に応答する原子間の電荷の動的再分配が可能になる。
長年、分極可能MDシミュレーションは次世代シミュレーションとしてもてはやされてきた。水といった均一な液体については、分極率を含めることによって正確性の向上が達成されてきた。タンパク質についても有望な結果が得られている。しかしながら、シミュレーションにおいて分極率をどのように近似するのが最適化についてはいまだ不確かである。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
古典的分子動力学では、単一のポテンシャルエネルギー表面（通常は基底状態）は力場によって表わされる。これはボルン＝オッペンハイマー近似の結果である。励起状態では、化学反応あるいはより正確な表現が必要な時は、電子の振る舞いを密度汎関数法といった量子力学的手法を用いることによって第一原理から得ることができる。これはab initio分子動力学（AIMD）と呼ばれる。電子の自由度を扱うコストから、このシミュレーションの計算コストは古典的分子動力学よりもかなり高い。これはAIMDがより小さな系あるいはより短い時間に制限されることを意味する。
Ab initio量子力学法は、トラジェクトリ中の配座について必要に応じてその場で系のポテンシャルエネルギーを計算するために使うことができる。この計算は反応座標の近傍で大抵行われる。様々な近似を使うことができるが、これらは経験的当て嵌めではなく理論的考察に基づいている。Ab-initio計算は、電子状態の密度やその他の電子的性質といった、経験的手法からは得ることのできない膨大な情報を与える。Ab-initio法を使用する大きな利点は、共有結合の切断あるいは形成を含む反応を調べる能力である。これらの現象は複数の電子状態に対応する。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
QM（量子力学的）法は非常に強力である。しかしながら、その計算コストは高い。それに対してMM（古典的あるいは分子力学）法は高速だが、いくつかの制限がある（膨大なパラメータ化の必要性、得られたエネルギー推定値がそれ程正確ではないこと、共有結合が切断/形成する反応のシミュレーションに使うことができないこと、化学的反応に関する正確な詳細を与える能力に限界があること）。QM計算の利点（正確性）とMM計算の利点（速さ）を組み合わせた新たな手法が開発されている。これらの手法は混合あるいはハイブリッド量子力学/分子力学法（ハイブリッドQM/MM法）と呼ばれている。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
ハイブリッドQM/MM法の最も重要な利点は速さである。最も分かりやすい場合において古典的分子動力学 (MM) を行うコストはO(n2) と見積られる（nは系中の原子の数）。これは主に静電相互作用項（全ての粒子がその他全ての粒子と相互作用する）のためである。しかしながら、打ち切り半径の使用、周期的対表の更新、粒子-メッシュ・エバルト (PME) 法の派生法によって、このコストをO(n) からO(n2) に減らすることができる。言い換えると、2倍の数の原子の系をシミュレーションすると、2倍から4倍の計算力を要することになる。一方で、最も単純なab-initio計算のコストは典型的にO(n3) あるいはそれ以上を見積られる（制限ハートリー＝フォック計算は～O(n2.7) でスケールすることが示唆されている）。この制限を乗り越えるため、系の小さな部分が量子力学的に取り扱われ（典型的には酵素の活性部位）、残りの系が古典的に取り扱われる。
分子動力学法 MDシミュレーションにおけるポテンシャル
より洗練された実装では、QM/MM法は量子効果に対して敏感な軽い核（例えば水素）と電子状態の両方を扱うために存在する。これによって、水素の波動関数の生成を行うことができる。この方法論は、水素のトンネリングといった現象を調べるために有用である。QM/MM法が新たな発見をもたらした一つの例は、肝臓のアルコール脱水素酵素におけるヒドリド転移の計算である。この場合、水素原子のトンネリングが重要である（反応速度を決定する）。
詳細なスケールの対極にあるのが、粗視化モデルと格子モデルである。系の全ての原子を露に（明示的に）表現する代わりに、ここでは原子の群を表現するために「擬原子」を用いる。非常に大きな系のMDシミュレーションは非常に大きな計算機資源を必要とするため、伝統的な全原子手法によって容易に調べることができない。同様に、長い時間スケール（1マイクロ秒を超える）の過程のシミュレーションは、多くの時間ステップを必要とするため、極めて計算コストが高い。これらの場合、粗視化（粗粒化）表現とも呼ばれる簡約表現を用いることによってこの問題に対処することができることもある。
粗視化（coarse graining、CG）手法の例としては、不連続分子動力学（CG-DMD）やGoモデルがある。粗視化はより大きな擬原子を用いることによって行なわれることもある。こういった合同原子（united atom）近似は生体膜のMDシミュレーションにおいて使用されてきた。電子的性質が興味の対象である系へのこういった手法の導入は、擬原子上の適切な電荷分布を使うことの困難さのため難しい。脂質の脂肪族末端は2から4のメチレン基を1つの擬原子としてまとめたいくつかの擬原子によって表わされる。
これらの非常に粗視的なモデルのパラメータ化は、モデルの挙動を適切な実験的データあるいは全原子シミュレーションへ合致させることによって、経験的に行われる。理想的には、これらのパラメータは自由エネルギーへのエンタルピー寄与とエントロピー寄与の両方を黙示的に考慮しなければならない。粗視化がより高い水準で行われる時、動力学的記述の正確性はより信頼できなくなる。しかし、よく粗視化されたモデルは、構造生物学、液晶の組織化、高分子ガラスの分野における幅広い疑問を調べるためにうまく使われてきている。
粗視化の応用の例を以下に挙げる。
最も単純な粗視化の形は「合同原子（united atom）」であり、初期のタンパク質、脂質、核酸のMDシミュレーションのほとんどで使われた。例えば、CH3メチル基の4原子全て（あるいはCH2メチレン基の3原子全て）を露（明示的）に扱う代わりに、メチル基あるいはメチレン基全体を単一の擬原子によって表わす。この擬原子はもちろん、他の基とのファンデルワールス相互作用が適切な距離依存性を持つように適切にパラメータ化されなければならない。この種の合同原子の表現においては通常、水素結合に関与する能力のあるもの（極性水素）を除いて全ての明示的水素原子を消去する。この一つの例がCharmm 19力場である。
極性水素は通常モデルに保持される。これは水素結合の適切な取扱いが水素結合ドナー基とアクセプター基との間の指向性と静電相互作用のかなり正確な記述を必要とするためである。例えば水酸基は水素結合ドナーと水素結合アクセプターのどちらのなることができ、単一のOH擬原子ではこれを扱うことは不可能であろう。ここで留意すべきはタンパク質あるいは核酸中の原子の約半数は非極性水素であることであり、したがって合同原子を使用することによって計算時間を相当短縮することができる。
分子動力学法 操舵分子動力学 (SMD)
操舵分子動力学（Steered molecular dynamics; SMD）シミュレーションでは、望む自由度に沿ってタンパク質の構造を引っ張ることによってその構造を操作するためにタンパク質に力を印加する。これらの実験は原子レベルでのタンパク質における構造変化を明らかにするために用いることができる。SMDは機械的な折り畳み構造のほどけや伸長といった出来事をシミュレーションするためにしばしば用いられている。
分子動力学法 操舵分子動力学 (SMD)
SMDには2種類の典型的手順がある。1つは引っ張る速度が一定に保たれるもので、もう1つは印加される力が一定のものである。典型的には、調べる系の部分（例えばタンパク質中の1原子）を調和ポテンシャルによって拘束する。次に特定の原子に一定の速度あるいは一定の力を印加する。シミュレーション中で操作される力、距離、角度を変化させることによって望む反応座標に沿って系を動かすために傘サンプリングが用いられる。傘サンプリングによって、系の配置の全て（高エネルギーと低エネルギーのどちらも）が十分にサンプリングされる。次に、それぞれの配置の自由エネルギー変化を平均力ポテンシャル（PMF）として計算することができる。PMFを計算する人気のある手法は一連の傘サンプリングシミュレーションを解析する重みつきヒストグラム解析法（weighted histogram analysis method; WHAM）である。
分子動力学法 応用例
分子動力学は多くの科学分野で使われている。
以下の生物物理学的例は非常に大きな系（完全なウイルス）あるいは非常に長いシミュレーション時間（1.112ミリ秒まで）のシミュレーションを行うための注目に値する成果を示している。
完全なサテライトタバコモザイクウイルス（STMV）のMDシミュレーション（2006年、規模: 100万原子、シミュレーション時間: 50ナノ秒、プログラム: NAMD）。このウイルスは小さい20面体植物ウイルスであり、タバコモザイクウイルス (TMV) による感染の症状を悪化させる。分子動力学シミュレーションは、ウイルス集合の機構を詳細に調べるために用いられた。全STMV粒子はウイルスカプシド（被覆）を作り上げる単一タンパク質の同一の複製物60個と1063ヌクレオチドの一本鎖RNAゲノムから構成される。1つの重要な発見は、RNAが内部にない時はカプシドが非常に不安定であるということである。このシミュレーションは2006年のデスクトップコンピュータ1台では完了するのに約35年を要する。したがって、シミュレーションは並列に接続した多数のプロセッサによって行われた。
分子動力学法 応用例
ビリンタンパク質の頭部断片の全原子力場による折り畳みシミュレーション（2006年、規模: 2万原子、シミュレーション時間: 500マイクロ秒、プログラム: Folding@home）。このシミュレーションは参加した世界中のパーソナルコンピュータの20万CPU上で実行された。これらのコンピュータにはFolding@homeプログラムがインストールされていた。ビリン頭部タンパク質の動力学的特性は、連続したリアルタイムコミュニケーションを行わないCPUによる多くの独立した短時間のシミュレーションを用いることによって詳細に調べられた。使われた1つの手法が、特定の開始コンホメーションの折り畳みがほどける前の折り畳みの確率を測定するPfold値解析である。Pfoldは遷移状態構造と折り畳み経路に沿ったコンホメーションの規則化に関する情報を与える。Pfold計算におけるそれぞれのトラクジェクトリは比較的短くてもよいが、多くの独立したトラクジェクトリが必要である。
分子動力学法 応用例
長い連続トラクジェクトリシミュレーションが、超並列スーパーコンピュータアントン上で実行された。発表された最長のアントンを用いて実行されたシミュレーション結果は355 KにおけるNTL9の1.112ミリ秒シミュレーションである。2番目は、同じ構造について独立して行われた1.073ミリ秒シミュレーションである。『How Fast-Folding Proteins Fold』において、研究者のKresten Lindorff-Larsen、Stefano Piana、Ron O. Dror、David E. Shawは「12種類の構造的に多様なタンパク質の折り畳みに内在する一連の一般原理を明らかにする100 μ秒から1 m秒の間の範囲に渡る原子レベルでの分子動力学シミュレーションの結果」について議論した。専用のカスタムハードウェアによって可能になったこれらの多様な長いトラクジェクトリの調査から、彼らは「ほとんどの場合において、折り畳みは、非折り畳み状態において形成される要素の傾向と高度に相関した順序でネイティブ構造の要素が現われる単一の支配的経路を取る」と結論付けた。別の研究において、300 Kにおけるウシ膵臓トリプシンインヒビター（BPTI）のネイティブ状態動力学の1.031ミリ秒シミュレーションを行うためにアントンが使われた。
井上瑤
井上 瑤（いのうえ よう、1946年〈昭和21年〉12月4日 - 2003年〈平成15年〉2月28日）は、日本の女性声優、放送作家、占い師、ダンサー。東京都品川区大崎出身。
井上瑤 略歴
1970年代から2003年初めまで活躍。東京都立八潮高等学校、早稲田大学卒業。
フリー、新企画、同人舎プロダクション、ピラミッド、ドゥ・コーポレーション、オフィス央、ぷろだくしょんバオバブ、大沢事務所、東京俳優生活協同組合などに所属した。
幼女期は目黒川の川っぺりを、泥んこになりがら過ごしていた。
幼稚園の頃は学校の教師になることを夢を見ていたが、その頃に始めたモダンダンスに魅力に取りつかれて小学生になった頃にはステージダンサーになることを決める。
小学中学時代は、学校から帰宅してから机にかじりついてガリ勉していたわけではなかったが成績は優秀だった。その上、水泳の名手で歌唱力も十分であり、頭がいい上に、行動力に富み、人付き合いもよかったという。生来から目立ちたがり屋だったことから、圧倒的に役者になりたく学芸会ではスターだった。しかし高校時代には、井上自身でも「ありゃりゃ……」と驚くほど成績が悪くなり、体操、音楽、国語だけは5だが、あとの課目は全部2ばかりで数学、化学は、サッパリだめだった。その時に自分の長所、短所を知って演劇人になることを決めた。
井上瑤 略歴
大学時代の放課後は、「好きな演劇を」と思い、劇研に所属していた。当時の訓練は、毎日腹筋運動50回、発音・発声から滑舌法、歩き方等々、プロの俳優訓練も顔負けの猛特訓で、入会早々度肝を抜かれたが、この特訓により、演劇人としての基礎を身につけることができたという。大学時代の卒論は「対人認知」で他人と接した場合、その人物をどう認識するか、という心の問題に取り組んだものだった。芝居がしたかったことから教職課程は敢えてとらなかったという。卒業後は早稲田小劇場に進んだが、劇団自体が主宰者を中心にガッチリ組織され、そういう雰囲気に自分の体質とまったく合わなかったことから1年で退団。劇団退団後、ブラブラしていたところ、友人が「銀座に気軽なバーがあるから勤めてみないか」と誘いをかけてくれて、酒も飲めなかったが、ノコノコと出かけてみたという。当時は店の雰囲気は気軽で、服装もジーパン姿で結構という客層もマスコミ関係の若いアーティストが多く明るく、自分の陽気な性格に「ピッタリ」と思い、ここで働くことにしていた。新しい感覚のマスコミ関係者たちと接して、大いに学ぶことができ、アルバイトで始めたTBSの朝のテレビ番組『ヤング720』を皮切りに放送タレントの道へ。当初はタレントになろうという気はなかった。テレビに出はじめて3か月目ぐらいに街歩いたところ人が指さし、井上はタレントになったつもり全然ないことから、原因がわからず、気持ち悪かったという。クイズ番組『ベルトクイズQ&Q』の声、『モーニングジャンボ』などTBSのテレビ番組に出演。テレビに出演後に気付いたことは、視聴者に顔を知られると、街を歩くのが不自由になることだった。その時に「テレビだ!」とハタと気づいたワケで以後、声の仕事に切りかえた。デモテープを制作して、紹介されていた十社ほどの番組製作会社に持ち込み、CM、DJの仕事が舞い込み、声優としての活動を始める。
井上瑤 略歴
初レギュラーは『シートン動物記 くまの子ジャッキー』のアリス役。当初、アニメの仕事は苦手であり、アテレコのある日は朝から腹が痛くなっていたという。アニメの売れっ子になった後も「絵は演技をしてくれないから、こちらが懸命に演じていかなければならないので大変、とてもエネルギーの消耗する仕事」と言っていた。それだけに、絵のキャラクターに近づく努力をしていたところ、絵のほうが逆にこちらにぐんぐん接近してくるように感じることがあり、その時には、嬉しくなっていたという。
声優活動以外にも自分の出演番組の台本を書いていたことから、放送作家の仕事が舞い込むようになり、1980年代初めまで、『お笑い頭の体操』『相性診断ピッタンコ』などの構成台本や『クイズダービー』の問題作成の仕事を行なった。同時期には西田堯の下でモダンダンスを学び、国立劇場、日生劇場の舞台に立つ。また「レイ・ホシコ」という名の占い師という顔も持つなど、多才ぶりを発揮していた。
井上瑤 略歴
2000年放映開始の『遊☆戯☆王デュエルモンスターズ』に獏良了役でキャスティングされていたが、体調不良のため41話までで降板。同役は松本梨香が最終回まで継いだ。
古谷徹によると2001年の冬に癌が見つかり、その時点でかなり進行していた。2002年、手術をして快方に向かったが、2003年時点でほんの数ヶ月前に再発。
2003年2月28日9時29分、東京都目黒区の病院で肺水腫のため死去、56歳没。葬儀には『機動戦士ガンダム』で井上の担当したキャラクターであるキッカ・キタモトとハロの人形が飾られた。最後の声優参加は、ニンテンドー ゲームキューブ用ゲーム『機動戦士ガンダム 戦士達の軌跡』のセイラ・マスである。このゲームには、エンディングにスタッフからのメッセージが表示され、ゲーム発売前に亡くなった井上への追悼の言葉が含まれている。喪主は実弟が務めた。
井上瑤 人物・エピソード
1970年秋にクラシックのギタリストと結婚したが、『闘将ダイモス』のカイロ役を演じていた頃、相手の女性問題で7年と9ヶ月で離婚した。しかし1981年時点では結婚していたことに感謝しており、7年9ヶ月は人間的な財産として残ったと語り、この前、偶然、相手から電話があったことから「ありがとう」とお礼言っていたという。新たな人生のスタートを切った矢先、10年以来、病の床にあった母が癌で死亡。涙のかれるほど泣いたあと、本当の新しい人生が始まり、『プラレス3四郎』のシーラ・ミスティ役、『スプーンおばさん』のバケット役、『さすがの猿飛』の出門葉子役、『うる星やつら』のラン役と子供から変人・奇人の類のキャラまで、幅広く演じることができ、当時の若手声優の中でも貴重な存在となったという。
占い師として、人気絶頂の頃のYMOを1983年頃活動を終えると予言したり（坂本龍一を姓名判断した際、細野晴臣と衝突、分裂するだろうと予言）、テレビで見た人物に対して「近々、いいことがありそう」などと評して的中させたという。また『スネークマンショー』で共演した伊武雅之に「名前の最後の字を2画の字にするといい」とアドバイスし、伊武はそのアドバイスを受け入れ、現在の芸名・伊武雅刀に改名した。
井上瑤 人物・エピソード
『遊☆戯☆王デュエルモンスターズ』で共演した近藤孝行によれば、井上は収録当時に体調を崩し辛そうにしている近藤を見て、最後まで優しく背中を擦ってくれたという（その後、近藤は大病が発覚して入院することになり、一度降板した）。井上自身もこの時すでに体を壊していたかもしれないにもかかわらず、自身の体調を気にかけてくれたため、近藤は井上の人柄を「僕にとっては本当に天使の様な方でした」と述懐している。
オーストリア人の夫ピーターとは南インドで知り合い、交際後結婚。井上が母親の死により意気消沈していた頃、「インドが呼んでいる気がする」という直感のもと、インドへ旅行。その先で予感を裏付けるかのごとく、夫と知り合うことになる。その夫が先立った後散骨のためオーストリアへ渡航したが体調不良のため帰国し、癌に侵されていることが判明。その後約二年間の闘病後永眠に至った。夫と井上の遺骨は遺族により夫が一番好きだったオーストリアの田舎にある古城に散骨された。
井上瑤 後任
井上の死後、持ち役を引き継いだ人物は以下の通り。
ただし、井上に限らず、他の声優陣も大幅に一新した作品や、コンセプトが違う作品についてはこの表に掲載しない。
井上瑤 出演
太字はメインキャラクター。2004年以降の作品は生前の音声を引用したライブラリ出演。
1976年
ポールのミラクル大作戦（チック、ストーン、生物A、ミリカ、レッド、ポッポ）
ろぼっ子ビートン（女の子）
1977年
一発貫太くん（戸馳七郎）
シートン動物記 くまの子ジャッキー（アリス）
ヤッターマン（チロ、ヒメ子、ケロッパ、ピノッキン、ペック）
1978年
家なき子
宇宙魔神ダイケンゴー（オトケ）
科学忍者隊ガッチャマンII（パイマー、藤堂シロー、ユカリ、ベニー）
無敵鋼人ダイターン3（1978年 - 1979年、三条レイカ）
闘将ダイモス（1978年 - 1979年、カイロ）
未来少年コナン
1979年
科学忍者隊ガッチャマンF（アンナ、カミーラ）
機動戦士ガンダム（1979年 - 1980年、セイラ・マス、淑女A）
新・巨人の星II（サチコ）
こぐまのミーシャ（1979年 - 1980年、ニャーゴ 他）
ゼンダマン（牛若丸）
闘士ゴーディアン（ピーチィ）
未来ロボ ダルタニアス（1979年 - 1980年、軽井まなぶ）
野球狂の詩（少年、武司）
1980年
伝説巨神イデオン（1980年 - 1981年、フォルモッサ・シェリル、パイパー・ルウ）
1981年
井上瑤 出演
ゴールドライタン（1981年 - 1982年、ヒロ）
ダッシュ勝平（シェリー、菊池）
鉄腕アトム (アニメ第2作)（火の玉小僧）
ヤットデタマン（アラジン、ジャック）
1982年
うる星やつら（1982年 - 1985年、ラン〈初代〉、少女）
さすがの猿飛（出門葉子）
忍者マン一平（柳生一平）
1983年
イタダキマン（オスカー、サム）
スプーンおばさん（バケット、ピー、サーラ・ベーコン）
プラレス3四郎（1983年 - 1984年、シーラ）
魔法の天使クリィミーマミ
1984年
特装機兵ドルバック（コニー）
1985年
ダーティペア（セールスマンC）
ハイスクール!奇面組（1985年 - 1987年、天野邪子）
1986年
機動戦士ガンダムΖΖ（セイラ・マス）
1987年
シティーハンター（ボス）
ドテラマン（インセ鬼）
1988年
おそ松くん（1988年版）（1988年 - 1989年、おそ松）
ドクター秩父山
1989年
青いブリンク（テン）
昆虫物語 みなしごハッチ（ヤン）
ジャングル大帝（新）（アムジ）
それいけ!アンパンマン（てんどん母さん〈初代〉、くろべえ〈初代〉）
らんま1/2（実況アナ、輪子） - 2シリーズ
1990年
井上瑤 出演
機動警察パトレイバー（香貫花クランシー）
魔法のエンジェルスイートミント（ジュン）
雲のように風のように（江葉）
たいむとらぶるトンデケマン!（クレオパトラ）
楽しいムーミン一家（1990年 - 1991年、ビフスラン）
1991年
バカボンおそ松のカレーをたずねて三千里（おそ松）
1992年
ボーイフレンド（高刀正彦）
魔法のプリンセス ミンキーモモ 夢を抱きしめて（クリス）
幽☆遊☆白書（1992年 - 1993年、少林 / 乱童）
1994年
マクロス7（イワーノ・ゲペルニッチ）
1996年
少年サンタの大冒険!（ザーライン女王）
1999年
魔法使いTai!（油壷亜希子）
2000年
ビックリマン2000（義理義理ッス、流感マダム）
遊☆戯☆王デュエルモンスターズ（獏良了〈初代〉）
2001年
PROJECT ARMS（メアリー・カッツ）
1980年
がんばれ!! タブチくん!! 初笑い第3弾 あゝツッパリ人生
1981年
機動戦士ガンダム（1981年 - 1982年、セイラ） - 3作品
1982年
THE IDEON（シェリル） - 2作品
1983年
うる星やつら オンリー・ユー（ラン）
1984年
地球物語 テレパス2500（エリダ）
1986年
うる星やつら4 ラム・ザ・フォーエバー
ハイスクール!奇面組（天野邪子）
1988年
井上瑤 出演
うる星やつら 完結篇（カルラ）
機動戦士SDガンダム（セイラ）
1989年
おそ松くん スイカの星からこんにちはザンス!（おそ松）
機動警察パトレイバー the Movie（香貫花クランシー）
1991年
ガンバとカワウソの冒険（キマグレ）
1993年
カッパの三平（黒磨）
機動警察パトレイバー 2 the Movie（香貫花クランシー）
クレヨンしんちゃん アクション仮面VSハイグレ魔王（ハラマキレディA）
1994年
餓狼伝説 -THE MOTION PICTURE-（パーニー）
1995年
マクロス7 銀河がオレを呼んでいる!（ゲペルニッチ）
1997年
劇場版 天地無用! 真夏のイヴ（由厨葉）
2000年
機動戦士ガンダム 特別版（セイラ・マス）
機動戦士ガンダムII 哀・戦士編 特別版（セイラ・マス）
機動戦士ガンダムIII めぐりあい宇宙編 特別版（セイラ・マス）
2006年
機動戦士ΖガンダムIII A New Translation -星の鼓動は愛-（セイラ・マス）
2012年
マクロスFB7 オレノウタヲキケ!（ゲペルニッチ）
1992年
シェイプシフター・魔界英雄伝（グレートマザー）
1993年
機動警察パトレイバー 〜グリフォン篇（香貫花・クランシー）
1996年
機動戦士ガンダム ver.2.0（キッカ、セイラ・マス）
1998年
井上瑤 出演
SDガンダム GGENERATION（1998年 - 2025年、セイラ・マス） - 10作品
スーパーロボット大戦F 完結編（セイラ・マス、フォルモッサ・シェリル、パイパー・ルウ）
双界儀（立科冱）
1999年
スーパーロボット大戦シリーズ（1999年 - 2013年、セイラ・マス） - 5作品
2000年
機動戦士ガンダム（セイラ・マス）
サンライズ英雄譚R（セイラ・マス）
スーパーロボット大戦α（2000年 - 2001年、三条レイカ、セイラ・マス） - 2作品
2001年
SIMPLEキャラクター2000 ハイスクール!奇面組THE テーブルホッケー（天野邪子）
スーパーロボット大戦α外伝 / IMPACT（2001年 - 2002年、三条レイカ） - 2作品
2003年
機動戦士ガンダム めぐりあい宇宙（セイラ・マス）
2004年
機動戦士ガンダム 戦士達の軌跡（セイラ・マス）
2005年
機動劇団はろ一座 ハロのぷよぷよ（セイラ・マス）
機動戦士ガンダム0079カードビルダー（セイラ・マス）
第3次スーパーロボット大戦α 終焉の銀河へ（フォルモッサ・シェリル、パイパー・ルウ）
2011年
機動戦士ガンダム 新ギレンの野望（セイラ・マス）
2012年
機動戦士ガンダム オンライン（セイラ）
2023年
マクロス -Shooting Insight-（イワーノ・ゲペルニッチ）
こどもにんぎょう劇場（NHK教育）
「うりこひめとあまのじゃく」（瓜子姫）
「おやゆびひめ」（親指姫以下全ての登場人物）
「ふたりのおかあさん」
「マッチうりの少女」
「およめさんもらっちゃった」
「ゆきおんな」
「おむすびころりん」
「おさるとホタル」
「あまのはごろも」（ナレーション、女の子）
「ゆきわたり」
「ひとつのねがい」
「ゆうびんやさんのはなし」
「そのゆめ買った!」
「くもの糸」（ナレーション）
鉄道車両
鉄道車両（てつどうしゃりょう、鉄道車輛）とは、線路またはそれに準ずる軌道の上を走行し、鉄道の列車を運行するために用いられる車両である。
国によって鉄道に関連する法規は異なっているため、鉄道車両の厳密な定義は不可能である。また、法規による規定と一般的、技術的な概念とが異なる場合もある。日本の法規上は、本線上を列車として走行するための車両で、所定の手続きに則った車籍を有する車両である。よって、モーターカーや貨車移動機といった作業用の車両などは、法規上の正式な鉄道車両に分類されていないことも多く、本線上を走行する場合は線路閉鎖の手続きを行う必要がある。。
本項目では、一般に公開されて旅客や貨物の輸送を行う鉄道で用いられている鉄道車両について説明する。
鉄道車両 特徴
鉄道車両は、線路に沿ってのみ運行することができるという点が、自動車など他の交通機関と異なっている点である。航空機や自動車などと異なり、多くの車両を連結して同時に走らせて大量輸送をすることができる。これは線路の上を走ることから各車両での舵取りが不要であるという特性からきている。
さらに他の交通機関と異なる大きな特徴として、蒸気機関車や単端式気動車の後退時やプッシュプル方式以外の機関車牽引列車の推進運転など一部の例外を除いて、双方向に同じように走ることができるという点が挙げられる。通常の航空機は飛行中に後退することができない。また、多くの船や自動車では後退時の性能は前進時に比べて制限されており、基本的には向きを変えて常に前進で使用されることが前提である。これに対して鉄道車両は、どちらの向きにも同様に走ることができ、最高速度を出すことができる。双方向に同様に性能を発揮しなければならないという条件は設計上の強い制約となっており、鉄道車両の前後対称に近い形にも影響している。
鉄道車両 車種による分類
鉄道車両は、動力の有無、搭載するのが旅客か貨物か、動力の配置の仕方などで様々に分類される。まず大きく分けると旅客車、機関車、貨車の3つに分類することができる。日本標準商品分類でも車両（軌条上を走行するもの）は機関車（分類番号461）、旅客車（分類番号462）、貨物車（分類番号463）に分類される（このほか分類番号468以下に車両部品がある）。また、これ以外に事業用車を分類することもある。
なお、車種以外に用途や設備により分類することができるが、これについてはそれぞれ旅客車・機関車・貨車・事業用車を参照。
旅客車は、鉄道車両のうち主に乗客を乗せるための車両である。動力を有している車両と有していない車両がある。どちらの車両でも、接客のための設備はおおむね共通した構造を有している。動力集中方式に分類される旅客車として客車が、動力分散方式に分類される旅客車として電車と気動車が存在する。近年では、ハイブリッド車やEDC方式の登場により、電車と気動車双方に分類される車両も増えている。
郵便物を輸送する郵便車や、乗客の手荷物を輸送する鉄道手荷物輸送（チッキ）において荷物を搭載するための荷物車も、一般に旅客車として分類されている。
鉄道車両 車種による分類
電車は、動力分散方式の旅客車のうち、電力によってモーターを回して走行する車両である。モーターによって走行する動力車（電動車）と、自力では走行できずに電動車に牽引・推進されることで走行する付随車が存在する。搭載している電池の電力によって走行する方式も電車であるが、架線や第三軌条など線路に設置された給電設備から電力の供給を受けて走行することが一般的である。一方、搭載している熱機関によって発電してその電力でモーターを駆動する方式は、気動車に分類されていたが、ハイブリッド車両などの登場により電車としても気動車としても分類されるようになっている。
鉄道車両 車種による分類
効率の良い発電所において電気エネルギーを発生させて、それを外部から受け取って走行することのできる電車は、走行エネルギーのもととなる燃料や重く効率の低い原動機を搭載しなければならないその他の方式の車両に比べて重量当たりの性能が高く効率が良い。一方で、線路に沿って電力を送るための変電所や架線・送電線を整備しなければならず、これに費用がかかる。こうしたことから、輸送量が多く列車本数が多い線において電気運転方式が有利となる。また電車列車は動力のある車輪（動輪）の割合が高いため加速度を大きくでき、機関車のように特に重量の集中する車両がないことから線路への負担が軽く、折り返しや列車の分割・併合の利便性が高いなどの利点がある。一方で、各車両に動力があることから騒音や振動など乗り心地面で不利で、動力装置の数が増えることから費用的にも不利といった欠点がある。
鉄道車両 車種による分類
もともと電車は乗り心地の難点から長距離運転には向かないとされてきたが、技術革新の結果長距離列車においても用いられるようになってきている。都市交通では世界的に電車の普及が著しく、特に路面電車や地下鉄で用いられる車両はほとんどが電車である。一方、長距離輸送でも広く電車が普及しているのが日本の鉄道の特徴であるとされている。また、モノレール、案内軌条式鉄道（新交通システム）、トロリーバス、索道（ロープウェイ）、鋼索鉄道（ケーブルカー）、磁気浮上式鉄道なども多くは電車の範疇に含まれる。
日本では殆どの人口密集地で電車が普及している事から、気動車や客車を含めた鉄道車両のすべてを「電車」と呼ぶ風潮がある。
気動車とは、旅客車・貨車・事業用車に熱機関を搭載してその動力により走行する車両である。外燃機関である蒸気機関を動力とする車両は蒸気動車と呼ばれ、それ以外の内燃機関で走行する気動車を区別する時は内燃動車と称する。内燃動車において用いられる機関としてはディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスタービンエンジンなどがある。現代では一般的には、大出力を容易に得られ燃費のよいディーゼルエンジンが気動車の原動機として用いられている。ディーゼルエンジンを用いた気動車のことをしばしばディーゼル動車あるいはディーゼルカーと呼ぶ。