国鉄151系・161系・181系電車
運用 > 上越・信越・中央特急

田町電車区に新製配置された161系9両編成x1本と予備車のMsMs'ユニット・MM'ユニットがそれぞれ1組ずつ4両とTc・Tdが1両ずつ計15両により1962年6月10日から運転開始された上越特急「とき」は以下の編成で運転された。
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← 上野新潟 → 
| クハ161 | モロ161 | モロ160 | サシ161 | モハ160 | モハ161 | モハ160 | モハ161 | クハ161 |
運用：上野1650（1M とき）2130新潟0830（2M とき）1310上野
検修ならびに予備車との編成組み替えは上野口折り返し間合い時に実施。
この運用スタイルは東海道新幹線開業後までも守られていたが、この間には昭和38年1月豪雪による長期運休、ならびに1964年6月1日 - 30日にはクロ151-7脱線大破事故による157系との混成編成による運転なども行われた。
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← 上野新潟 → 
| クハ161 | モロ161 | モロ160 | サシ161 | モハ160 | モハ161 | サハ157 | モハ156 | クモハ157 |  |  |  |
ただし、上記編成で運転中の6月16日に新潟地震が発生し、17日 - 26日は運休となった。
1964年10月1日には東海道新幹線開業による東海道特急全廃が実施され、151系の田町残留車は特6編成と特8編成ならびに予備車の計30両。これらから余剰車となるサロ151-6・150-2を除いた28両が上越特急増発に転用されることになった。そのため大井工場（現・東京総合車両センター）と浜松工場で151系の出力増強・勾配抑速ブレーキの装備・耐寒耐雪装備などのいわゆる181系化改造工事が施工された。
大井工場には改造が比較的早期に終了する17両が入場し、1964年12月27日から運転された年末年始輸送の臨時「とき」運用に充当された。
上野0753（3001M 臨時とき）1235新潟1515（3002M 臨時とき）2000上野
1965年1月にクハ181-44・45とサシ181-43が汽車会社で落成。上述した大井工場施工17両に浜松での改造施工車11両と合せた計31両が181系化。出力増強により編成も7号車にサハ180形を組込んだ10両化の上で3本と予備車1両により、1965年3月に2編成を充当し「とき」は2往復に増発。
運用1：上野1645（3M 第二とき）2130新潟0830（2M 第一とき）1315上野
運用2：上野0750（1M 第一とき）1235新潟1515（4M 第二とき）2000上野
なお大井工場施工車は、改造後も181系へ改番せず暫定的に151系のまま出場したことから、「とき」は151・161・181の3系列すべてが定期運用として充当された特急列車となった。
1965年5月 - 7月にかけて161系15両も改造を施工。田町所属車の181系化は、保留から余剰休車となった2両を除き完了した。また1966年3月にMG負荷平均化のためサハの連結位置は方向転換をし4号車に変更された。
保留休車のサロ151-6→サロ181-6は1968年11月12日付、サロ150-2→サロ180-2は1969年6月14日付で「あさま」増発用として181系に改造竣工。151系は系列消滅した。
1966年10月のダイヤ改正用に181系新製車100番台が落成し、信越本線直江津電化に対応した上野 - 長野に「あさま」2往復が新設された。「あさま」は碓氷峠通過の制約で食堂車不連結の8両編成が組成された。また、上越特急「とき」も1往復増発の3往復となった。
さらに同年12月には中央本線大月 - 初鹿野（現・甲斐大和）間の複線化を含む改良工事が完成し、「とき」と共通運用で新宿 - 松本「あずさ」2往復の運転を開始した。
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← 上野・松本新宿・新潟 → 
| クハ181 | モロ181 | モロ180 | サハ180 | サシ181 | モハ180 | モハ181 | モハ180 | モハ181 | クハ181 |
サハ180形はサハ181形の場合がある。
田町電車区より「とき」は上野まで東京 - 上野間の回送線経由で、「あずさ」は新宿まで山手貨物線経由で回送されており、編成の号車番号の順序は上越線と中央本線で逆になる。
初日の下り「第1あずさ」は、甲府 - 竜王間で踏切事故によって運転不能となり、甲府以西と折り返しの上り「第2あずさ」は165系で代走した。
運用1：上野1645（2005M 第三とき）2130新潟
運用2：新潟0800（2002M 第一とき）1244上野…新宿1620（3M 第二あずさ）2018松本
運用3：松本0800（2M 第一あずさ）1155新宿
運用4：新宿0800（1M 第一あずさ）1157松本1510（4M 第二あずさ）1908新宿
運用5：上野0805（2001M 第一とき）1250新潟1340（2004M 第二とき）1855上野
運用6：上野1145（2003M 第二とき）1630新潟1735（2006M 第三とき）2220上野
運用1：上野1330（1003M 第二あさま）1700長野
運用2：長野0745（1002M 第一あさま）1120上野
運用3：上野0930（1001M 第一あさま）1300長野1435（1004M 第二あさま）1810上野
1967年9月28日に新清水トンネル開通に伴い同年10月1日にダイヤ改正を実施。「とき」は10 - 15分の運転時間短縮を達成すると同時に下り第三・上り第一の1往復が東京駅発着となった。
1968年10月1日ダイヤ改正では、向日町運転所からの転入車によって、「とき」が定期3往復・季節2往復、「あずさ」が定期2往復・季節1往復・臨時1往復に増発。「あさま」が直江津までの区間延長を含む1往復増発と季節列車の「そよかぜ」2往復へ充当された。
運用1：上野1100（6003M とき2）1400新潟1500（6008M とき4）1905上野
運用2：上野0805（2001M とき1）1205新潟1300（2006M とき3）1705上野…東京1800（2009M とき5）2202新潟
運用3：新潟1000（6004M とき2）1405上野1505（6007M とき4）1905新潟
運用4：新潟0800（2002M とき1）1207東京…上野1305（2005M とき3）1705新潟1800（2010M とき5）2205上野
斜体：季節運転列車
（閑）運用1：新宿0800（1M あずさ1）1142松本1505（6M あずさ3）1845新宿
（閑）運用2：新宿1700（5M あずさ3）2047松本
（閑）運用3：松本0800（2M あずさ1）1145新宿
（繁）運用1：新宿0800（1M あずさ1）1142松本1235（6004M あずさ2）1617新宿1700（5M あずさ3）2047松本
（繁）運用2：松本0800（2M あずさ1）1145新宿1300（6003M あずさ2）1647松本【1800（8002M あずさ51）2144新宿】
（繁）運用3：【新宿0955（8001M あずさ51）1347】松本1505（6M あずさ3）1845新宿
（閑）：閑散期運用
（繁）：繁忙期期運用
斜体：季節運転列車
【】：臨時列車
運用1：上野0840（1001M あさま1）1145長野1200（1004M あさま2）1550上野…東京1640（1005M あさま3）2105直江津
運用2：直江津0730（1002M あさま1）1201東京…上野1339（1003M あさま2）1635長野1805（1006M あさま3）2118上野
「そよかぜ」運用は#首都圏地区季節列車を参照のこと。
1969年7月1日付で田町電車区から運用移管が行われ、新潟運転所に「とき」「あずさ」用94両、長野運転所に「あさま」「そよかぜ」用32両が転出した。また同年増備の100番台車8両は当初から長野配置となったほか、向日町運転所からモハ181-4が転入した。
1970年10月1日のダイヤ改正で「とき」は定期6往復、「あずさ」は定期2往復・季節2往復に増発。1971年4月26日からは立山黒部アルペンルートの開通にともない、「あずさ」のうち1往復が大糸線に季節列車として信濃大町まで延長運転された。
新宿0800（1M あずさ1）1142松本（6011M）1226信濃大町1249（6014M）松本1330（4M あずさ2）1711新宿
1972年3月15日のダイヤ改正では「とき」7往復「あさま」5往復に増発されたほか、「あずさ」は以下の変更を実施。
大糸線季節運転区間を白馬まで延長するとともに折返し時間確保のため上り充当を3号に変更。
新宿0800（1M あずさ1）1139松本（6011M）1246白馬1351（6016M）松本1505（6M あずさ3）1843新宿
運転本数を定期3往復・季節1往復に増強。
また車両面では、改正前の同年2月 - 3月にかけてサシ181-102・103がサシ489形へ改造の上で向日町運転所へ転出したほか、今回の増発で「あさま」「そよかぜ」用のサロ180・181形は既に底をついていたため長野運転所に初めてモロ181・180-3が配置された。その結果、長野所属編成は以下の2種類となった。
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← 上野長野・直江津 → 
| クハ180 | モハ180 | モハ181 | モハ180 | モハ181 | サロ180 | サロ180 | クハ181 |
| クハ180 | モハ180 | モハ181 | サハ180 | サハ180 | モロ180 | モロ181 | クハ181 |
サロ180形・サハ180形はサロ181形・サハ181形の場合がある。
予備車や検査の都合上中間車がすべて電動車という6M2T編成が組成されることもあった。
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← 上野長野・直江津 → 
| クハ180 | モハ180 | モハ181 | モハ180 | モハ181 | モロ180 | モロ181 | クハ181 |
1972年10月1日ダイヤ改正では、向日町運転所配置余剰車が「とき」「あずさ」転用となり新潟運転所へ転入したが、一部の車両改造竣工がダイヤ改正後となることから、以下の増発となった。
10月1日：「とき」9往復「あずさ」6往復
12月16日：「とき」10往復
「あずさ」は、季節運転2往復を定期格上げするとともに大糸線延長運転時の上り充当を5号に変更。
新宿0800（1M あずさ1）1139松本（6011M）1246白馬1411（6018M）松本1540（8M あずさ5）1917新宿
増発2往復のうち下り6号・上り1号の1往復は甲府発着で食堂車営業休止とした。また下り6号は12月15日まで、上り1号と運用が連続する松本発着の下り3号・上り4号1往復は同月16日まで幕張電車区（現・幕張車両センター）所属の183系0番台充当による運転で対応。
新宿2000（21M あずさ6）2152甲府0735（22M あずさ1）0926新宿1000（5M あずさ3）1343松本1440（6M あずさ4）1817新宿
1973年3月31日をもって東京 - 上野間の回送線を使用した特急運転が東北・上越新幹線工事の影響で廃止されることになり、「とき」「あさま」「そよかぜ」の東京駅乗り入れが中止となった。
1973年10月のダイヤ改正では向日町運転所の山陽特急運用が終了。最後まで配置されていた29両のうち191系へ改造された2両を除く27両は新潟・長野へ転出し、以下の増発が実施された。
「とき」：13往復に増発。
「あさま」：6往復に増発するも1往復は金沢運転所所属の489系による間合い運用で充当
「あずさ」：10往復まで増発となったが、うち5往復は大糸線季節延長を含めて共管となる幕張電車区所属の183系0番台による運転となった。本系列所要となる定期4往復・季節1往復は新潟運転所から長野運転所に運用移管するとともに10両編成を維持したものの食堂車が不連結となったことから、以下の12両が改正直前の9月29日付で新潟から長野へ転出した。
モハ181+モハ180-1+51・2+52・11+1
モロ181+モロ180-1
クハ181-1・2
サハ181-1・4
配置両数は新潟運転所が129両、長野運転所が88両となった。また「あずさ」編成は以下の2種類となった。
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← 新宿松本 → 
| クハ180 | モハ180 | モハ181 | モハ180 | モハ181 | サロ180 | サロ180 | モハ180 | モハ181 | クハ181 |
| クハ180 | モハ180 | モハ181 | サハ180 | サハ180 | モロ180 | モロ181 | モハ180 | モハ181 | クハ181 |
クハ180形・サロ180形・サハ180形はクハ181形・サロ181形・サハ181形の場合がある。
1973年10月改正後はクリスマス前後から新潟県中越地方に豪雪が襲い、12月28日までに上越線を中心に233本が運休し、本系列でも雪が原因となる絶縁不良が多数を占める故障が目立ち始め、翌1974年1月には「とき」最大5往復が運休する事態に発展した。
このほか耐寒耐雪装備を備えているものの「とき」に使用されていたのは旧20系や旧151系に由来する経年車も多く、東海道・山陽時代に長距離の高速運転で酷使されたうえ、勾配線区かつ冬期間は豪雪となる上越線を120 km/hで走行する運用には相応の負担がかかり、経年劣化に加えて当時の労使関係複雑化から保守面でも完全には対応し切れない状況も相まってダメージが蓄積し、不良動揺・貫通扉のガタつき・厳寒時における扉前席への寒気侵入などの不具合や走行にまで影響を与える故障も続発した。対応策として青森運転所（現・盛岡車両センター青森派出所）の485系と金沢運転所（現・金沢総合車両所）の489系をそれぞれ借り受けて投入するも抜本的な改善には至らず、国会でも討論の対象となった。
国鉄動力車労働組合も120 km/hでの運転は危険だとして95 km/hへ減速する順法闘争を行った。
この事態を受け国鉄は車両運用上の観点から前面形状・冷房装置などを同時期の485系と同様に変更した本系列新製案を検討したが、故障が多発し老朽化も進んでいた初期車の経年問題と抜本的な改良のため、耐寒耐雪装備を大幅に強化した183系電車1000番台と189系を急遽開発し、置き換える方針を決定。1974年12月に「とき」充当用に12両編成x3本と予備のクハ183形2両の計38両を新潟運転所へ新製配置。同月28日から12両編成x2本を充当し「とき」13往復中3往復を置き換えた。この183系1000番台投入により、1975年3月11日付で余剰となったサシ181-1・8・10の3両が本系列初の老朽廃車となった。
1975年3月10日ダイヤ改正では「あさま」が2往復増発されたが、これらはすべて金沢運転所の489系による間合い運用によるものであり、長野運転所配置車は以下の運用に引き続き充当された。
運用1：長野1847（5034M あさま7）2153上野
運用2：上野0834（5023M あさま2）1133長野1245（5030M あさま5）1553上野1634（5029M あさま5）2051直江津
運用3：直江津0730（5026M あさま3）1152上野1234（7023M そよかぜ2）1436中軽井沢1843（7024M そよかぜ2）2055上野
運用4：上野0634（7021M そよかぜ2）0839中軽井沢1045（7022M そよかぜ2）1253上野1334（5025M あさま3）1633長野
運用5：長野0645（5022M あさま1）0950上野1034（5025M あさま3）1333長野1547（5030M あさま5）1855上野1934（5035M あさま8）2235長野
臨時1：長野1446（8042M あさま51）1752上野2030（8045M あさま54）2342長野
斜体：季節列車もしくは臨時列車
「そよかぜ」運休日は運用3の1152上野到着から運用4の1334上野発へ移行
「あずさ」は引き続き10両編成x4本で定期4往復、1本で季節1往復の運用充当となった。
運用1：長野…松本1000（4M あずさ3）1330新宿1400（11M あずさ6）1739松本1815（16M あずさ9）2145新宿
運用2：新宿0900（5M あずさ3）1245松本1340（10M あずさ5）1712新宿1800（15M あずさ8）2144松本
運用3：松本1100（6M あずさ4）1433新宿1500（13M あずさ6）1839松本1922（6018M あずさ10）2252新宿
運用4：新宿0640（6001M あずさ1）1021松本…長野
下り「あずさ1号」上り「あずさ10号」運休日は運用3の1839松本到着後に長野入庫
同年7月1日には、碓氷峠での連結両数制限のため8両以上での運転ができなかった「あさま」定期5往復・臨時1往復と「そよかぜ」2往復に充当されていた運用全てを、輸送力増強のためEF63形との協調運転により最大12両編成が組成可能かつ耐寒耐雪装備を強化した189系電車へ置き換えた。余剰車55両のうち151系からの改造車31両は廃車となったが、以下の24両が同年6月 - 7月に「とき」用として新潟へ転出し、同数の新潟所属初期車が玉突き廃車された。
モハ181+180-105・107・108・110・112・4+115
クハ181-101・104・105・107・109
クハ180-4・5
サハ180-23
一方で「あずさ」は本系列での運用が続いたものの一方同年7月3日付で「あさま」「そよかぜ」用と共通予備となる189系10両編成x1本が追加落成したことから、代走充当が行われるケースも発生。さらにモロ181+180ユニットは9の同年11月5日付廃車で配置が終了し、同月19日に10両編成x1本も追加新製されたことから、同日付で正式に2運用が189系化され181系運用が1本のみとなった。
松本1100（6M あずさ4）1433新宿1500（13M あずさ7）1839松本
ただし、この充当もわずかの期間で同年12月4日と22日に189系10両編成x2本も新製配置となったことから、残存1運用も12月4日から189系化。10両編成x3本とクハ180形3両で計33両の長野配置車からモハ181・180-101・113・114のMM'ユニット3組6両が新潟へ転出。保留車となったサロ180-101を除き残りの26両全車が1976年1月までに廃車、クハ181-1を除き解体となった。
保留車のサロ180-101を除いて長野配置が終了した本系列は新潟集中配置とし「とき」運用専従となったが、1975年10月には183系1000番台による第2次置き換えを実施。運用が過半数の7往復を占めるまでになり、本系列も12両編成に増強されたが、長野からの転入車と183系1000番台新製配置による運用減のため1976年5月までに55両が老朽廃車となった。この時点で本系列は長野運転所保留車1両と新潟運転所所属車99両の計100両となった。このうち新潟所属車は12両編成x8本と予備車3両により、定期5・臨時1運用に充当された。
運用1：新潟0950（2008M とき4）1348上野1438（2017M とき9）1832新潟
運用2：新潟0750（2004M とき2）1148上野1238（2013M とき7）1631新潟1750（2024M とき12）2149上野
運用3：上野0838（2005M とき3）1230新潟1350（2016M とき8）1749上野
運用4：上野1038（2009M とき5）1435新潟1550（2020M とき10）1948上野
運用5：上野0938（2007M とき4）1330新潟1450（2018M とき9）1852上野1938（2025M とき13）2333新潟
臨時1：新潟1221（8026M とき52）1624上野1903（8025M とき51）2317新潟
1978年10月1日ダイヤ改正で「とき」は1往復増の14往復となったが、本系列も3MG・CP化ならびに初期車の淘汰を主体とした抜本的な体質改善と183系との編成統一を実施することになり、同年7月18日からモロ181+180ユニット・サハ180形・サシ181形を編成から除外し、210 kVA MGならびに2,100 L/min CPを床下搭載し新製したサロ181-1101 - 1106を6号車に限定し、7号車には鹿児島運転所所属のサロ481-26 - 28を種車に改造したサロ181-1051 - 1053ならびに長野運転所所属の保留車サロ180-101に改造を施工し車番を1001へ改番した4両のいずれかを組込む組成変更が順次開始された。
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← 上野新潟 → 
| クハ181 or クハ180 | モハ180 | モハ181 | モハ180 | モハ181 | サロ181 1100 （限定） | サロ181 or サロ180 | モハ180 | モハ181 | モハ180 | モハ181 | クハ181 |
「とき」運用は本系列の編成組成変更直前の6月15日と7月1日、改正当日である10月1日の3回にわけて行われた。
本系列は以下のスケジュールで老朽車が廃車された結果73両まで減少した。
1978年6月14日付：モロ181+180-7 モハ181-17・21・23 モハ180-7・59・43 クハ181-62・64 サハ180-16 サシ181-7
1978年7月24日付：モロ181+180-12 モハ181-14 モハ180-4 クハ181-44・61 サハ180-20 サシ181-41
1978年8月14日付：モロ181+180-41・42 サハ180-18・23 サシ181-6・9・11・42
1978年9月16日付：モハ181-16 モハ180-6 クハ181-65 サハ180-8・21・24
当初の計画では151系として製造された車両を淘汰する予定であり、編成除外となったモロ181+180ユニットからは経年の浅い101 - 103にモハ181+180形200番台化する改造を施工することになり、同年11月8日付で102ユニットが、12月25日付で101ユニットが落成した。ところが1979年1月17日に#上越線踏切事故でモハ181-202が焼失。モハ180-202は急遽廃車予定だった1962年製造のモハ181-29とユニットを組成して復旧したために151系製造車が1両残る結果となった。
なお本系列の廃車は1979年にも以下のスケジュールで実施された。
1979年1月30日付：モロ181+180-13 サハ180-14 サシ181-12（サハ180形廃形式）
1979年2月20日付：モハ181-202・30 モハ180-13・63 クハ181-63
またモロ181+180-103→モハ181+モハ180-203への改造は2月28日付で落成。これによりモロ両形式は廃形式となった。さらに1980年10月1日付でサシ181-43・101の2両が廃車廃形式となった結果、配置は以下の62両となった。
上越新幹線開業直前の1982年9月6日からは、サロ181形1100番台の485系化転用改造開始に伴い上述した「とき」3往復運用のうち1を183系1000番台への振替を実施。2往復での運用が最後となり、余剰廃車が同月16日から開始された。しかし、183系1000番台も「あずさ」転用車の長野転出が訓練のため同年10月から前倒しされたほか、「あさま」「そよかぜ」転用車は189系化改造が必須であることから予備車も不足気味となり、183系1000番台運用1仕業を幕張電車区所属の183系0番台9両編成x1本による代走充当を行った。さらに本系列も開業前に検査期限が切れる車両が多発したために一部でMM'ユニット1組減車の10両で運転を行ったが、それでも対応しきれず列車運休としたケースもあり末期には本系列が全く走らない日も発生した。
上越新幹線開業に伴う1982年11月15日ダイヤ改正で「とき」は同月14日の最終運行をもって廃止となった。これにより181系はすべての営業運転を終了した。