東北新幹線
東北新幹線(とうほくしんかんせん)は、東京駅から新青森駅を結ぶ東日本旅客鉄道(JR東日本)の高速鉄道路線(新幹線)およびその列車である。
首都圏と東北地方を結び、ビジネスや観光などの交流を活発にしてきた東日本の交通の大動脈である。北海道新幹線と相互直通運転を実施しているほか、山形新幹線、秋田新幹線として在来線との直通運転が、それぞれ奥羽本線や田沢湖線との間で行われている。
東北新幹線のうち東京都 - 盛岡市の区間は1971年(昭和46年)1月に全国新幹線鉄道整備法第4条第1項の規定による『建設を開始すべき新幹線鉄道の路線を定める基本計画』により公示された3路線のうちの1つである。同年4月に整備計画が決定され着工された。日本国有鉄道(国鉄)によって建設され、1982年(昭和57年)に大宮駅 - 盛岡駅間が開業し、1985年(昭和60年)3月には上野駅 - 大宮駅間が開業した。国鉄分割民営化後、東北新幹線は東日本旅客鉄道(JR東日本)の路線となり、1991年(平成3年)6月に東京駅 - 上野駅間が開業した。
一方、盛岡市 - 青森市の区間は1972年(昭和47年)に、基本計画が公示され、1973年(昭和48年)11月に整備計画が決定された5路線(いわゆる整備新幹線)の路線の1つである。国鉄の財政悪化により建設が一時凍結されたが、1991年(平成3年)に沼宮内 - 八戸間が標準軌新線(フル規格)、盛岡 - 沼宮内間および八戸 - 青森間が新幹線鉄道直通線(ミニ新幹線)として着工された。その後、全区間がフル規格で建設され、2002年(平成14年)12月に盛岡駅 - 八戸駅間が、2010年(平成22年)12月に八戸駅 - 新青森駅間が開業した。これにより東北新幹線は整備計画の決定から39年を経て全線開業となった。2016年3月以降は、北海道新幹線との直通運転も実施されている。
全区間が東日本旅客鉄道(JR東日本)により運営されているが、整備新幹線として建設された区間は鉄道建設・運輸施設整備支援機構が鉄道施設を保有している。
寒冷な積雪地域を高速走行するため、車両および地上設備に冬季対策が施されている。また、開業以来高速化が図られ、2013年のダイヤ改正時より、国内の鉄道の営業運転速度としては最速の320 km/h運転が一部区間で行われている。
日本最長の鉄道路線(営業キロ713.7 km、実キロ674.9 km)であり、線内の白石蔵王駅 - 仙台駅間にある 25.7 km の直線区間は、日本最長の線路の直線区間である。
ラインカラーは上越新幹線とともにJR東日本のコーポレートカラーとなった緑()。
なお、東北新幹線は国鉄時代からの「線路名称」及びJR発足以降の「JR線路名称公告」上では並行在来線である東北本線の無名枝線という扱いである。ただし、国鉄分割民営化時に当時の運輸省に提出された事業基本計画や国土交通省監修『鉄道要覧』では東北本線とは別の路線として掲載されている。
営業主体:東日本旅客鉄道(JR東日本)
東京駅 - 上野駅:新幹線鉄道保有機構
上野駅 - 盛岡駅:日本国有鉄道
盛岡駅 - 八戸駅:日本鉄道建設公団
八戸駅 - 新青森駅:独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構
路線距離:東京駅 - 新青森駅間(実キロ)674.9 km(営業キロは713.7 km)
軌間:1,435 mm(標準軌)
駅数:23(起終点駅含む)
このうち他のJR線に接続がない東北新幹線単独駅は6駅。ただし、いわて銀河鉄道線と接続しているいわて沼宮内駅、二戸駅を除いた純粋な単独駅は白石蔵王駅、くりこま高原駅、水沢江刺駅、七戸十和田駅の4駅である。
信号場数:1
複線区間:全線
電化区間:全線(交流25,000 V・50 Hz)
保安装置:DS-ATC
車両基地所在駅:上野駅・小山駅・那須塩原駅・仙台駅・盛岡駅・新青森駅(ただし那須塩原駅は駅電留線)
運転指令所:新幹線総合指令所
列車運行管理システム:新幹線総合システム (COSMOS)
東京駅 - 盛岡駅間:路盤 5%、橋梁 16%、高架橋 56%、トンネル 23%
盛岡駅 - 八戸駅間:路盤 14%、橋梁 3%、高架橋 9%、トンネル 73%
八戸駅 - 新青森駅間:路盤 15%、橋梁 5%、高架橋 18%、トンネル 62%
東京駅 - 上野駅間:110 km/h
上野駅 - 大宮駅間:130 km/h
大宮駅 - 宇都宮駅間:275 km/h
宇都宮駅 - 盛岡駅間:320 km/h
盛岡駅 - 新青森駅間:260 km/h
東京駅 - 東京新幹線車両センター(尾久基地)分岐間:シンプルカテナリ式(耐荷速度100 km/h)
東京新幹線車両センター(尾久基地)分岐 - 盛岡新幹線車両センター(みたけ基地)分岐間:重コンパウンドカテナリ式(耐荷速度320 km/h)
盛岡新幹線車両センター(みたけ基地)分岐 - 八戸駅間:CSシンプルカテナリ式(耐荷速度300 km/h)
八戸駅 - 新青森駅間:PHCシンプルカテナリ式(耐荷速度350 km/h)
駅施設管理、営業業務を除きJR東日本の新幹線統括本部が管轄している。
駅施設管理、営業業務は沿線の2本部・2支社が行っている。各本部・支社毎の駅の管轄割り当ては以下の通り。
東京駅 - 上野駅間:首都圏本部
大宮駅 - 那須塩原駅間:大宮支社
新白河駅 - くりこま高原駅間:東北本部
一ノ関駅 - 新青森駅間:盛岡支社
かつてJR東日本の新幹線では、全体の運行管理業務を本社内の新幹線運行本部が統括する一方、保線管理や駅営業業務等の現業機関については地方支社が新幹線と在来線の双方を一体管理する組織体系を採っていたが、新幹線統括本部の発足により、首都圏・東北の2本部、大宮・盛岡の2支社は新幹線において駅の施設管理・営業業務ならびに工務関係の支援のみを担うようになった。
東京駅から仙台・盛岡・新青森および北海道新幹線の新函館北斗方面にはおおむね1時間に1本の割合で運転されており、さらに那須塩原・郡山・仙台方面への区間列車が運転されている。停車駅もおおむね固定されているが、時間帯によっては停車駅が増えたり減ったりする列車もある。全列車が東京駅を4の倍数の「分」に発車し、到着列車も1本を除いて4の倍数の「分」に到着する。
●:停車 △:一部列車通過 →:通過
◆:臨時列車 ◇:時間帯によってどちらかが運行
※ダイヤパターン化されていない定期列車と臨時列車は掲載していない。
※東京駅の発車、到着時刻に関しては多少の前後あり。
はやぶさ
東京駅 - 新青森駅・新函館北斗駅間:定期列車は1・3 - 5・7 - 14・16 - 29・31 - 46・48号
東京駅 - 仙台駅間:定期列車は2・15・30・47号
仙台駅 - 新函館北斗駅間:95・96号
東京駅 - 盛岡間:定期列車は6・101 - 112号
はやて
盛岡駅 - 新函館北斗駅間:93・98号
(新青森駅 - 新函館北斗駅間:91・100号)
やまびこ
東京駅 - 盛岡駅間:定期列車は50 - 70号
東京駅 - 仙台駅間:定期列車は122 - 159号(一部を除き東京駅 - 福島駅間「つばさ」併結)、201 - 223号(途中駅通過駅タイプと各駅停車タイプが混在)、臨時列車は170号台 - 190号台(「つばさ」併結)
仙台駅 - 盛岡駅間:94・97号・99号(土休日運休)
那須塩原駅・郡山駅 - 仙台駅間:290・291・293号(土休日運休)
なすの
東京駅 - 小山駅・那須塩原駅・郡山駅間:251 - 282・284号
列車番号は、定期列車は基本的に号数+B、「こまち」と併結する「はやぶさ」は3000+号数+B、東京駅 - 盛岡駅間の「はやて」と「はやぶさ」102 - 112号は4000+号数+B、東京駅 - 仙台駅間の「はやぶさ」と「やまびこ」125・126・130・134・147・151・152・155号は1000+号数+B、臨時列車は2000、4000、5000、6000、8000、9000+号数+Bである。
また、上表にあるパターンにおいて、臨時列車として延長運行する場合は5000+号数+Bとなる。
開業当初は東海道・山陽新幹線にならって、「ひかり」に相当する速達タイプを「やまびこ」、「こだま」に相当する各駅停車タイプを「あおば」としていた。
その後、列車名を運行区間別とする愛称の再編が行われた。まず1995年12月1日のダイヤ改正からは「あおば」のうち東京駅 - 那須塩原駅間の近距離列車を「なすの」として分離。また1997年3月22日の秋田新幹線開業時のダイヤ改正からは仙台駅 - 盛岡駅間の「あおば」は秋田新幹線「こまち」と併結されることになり、東北新幹線内は従来通り各駅停車で運転されるものの「やまびこ」に統合。そして秋田新幹線開業半年後の10月1日のダイヤ改正からは東京駅 - 仙台駅間の「あおば」が「やまびこ」に統合され、「あおば」の愛称は消滅した。
その後2002年12月1日の盛岡駅 - 八戸駅間延長開業時のダイヤ改正からは主に東京駅 - 八戸駅間を運行する最速達列車として「はやて」が新設され、八戸駅 - 新青森駅間延伸開業後の2011年3月5日からは「はやて」に代わる東京駅 - 新青森駅間の最速達列車として「はやぶさ」が新設された。現在は「はやて」のほとんどが「はやぶさ」に置き換えられたが、盛岡駅以北のみを運行する区間列車は「はやて」の名称を用いている。
このように現在はおおむね行き先別に列車愛称が付されているが、東京駅 - 郡山駅 - 仙台駅の区間では最速達が「はやぶさ」、準速達が「やまびこ」、各駅停車が「なすの」というように速度別の要素も含まれている。
「はやぶさ」は、主に東京駅 - 盛岡駅・新青森駅・新函館北斗駅間で運行される最速達列車である。使用車両はE5系・H5系で、全車指定席。
2011年3月5日に最高速度300 km/hへの向上に伴い運行を開始した。運行開始当時の所要時間は東京駅 - 新青森駅間で最短3時間10分であった。その後のさらなる高速化により、2021年3月13日時点の所要時間は東京駅 - 新青森駅間で最短2時間58分、東京駅 - 仙台駅間で最短1時間30分(下り)、最短1時間29分(上り)である。速度向上の詳細は沿革を参照。
「はやぶさ」とそれ以外の列車では区間によっては差額料金が生じる。詳細は#運賃と特急料金を参照。
北海道新幹線開業前は、仙台駅 - 新青森駅間運行の1往復のみ普通車自由席が設定されていたが、2016年3月26日の北海道新幹線開業後は、これを延長した仙台駅 - 新函館北斗駅間運行の1往復も含め全列車が全車指定席となった。
「はやて」は、盛岡駅・新青森駅 - 新函館北斗駅間で運行される列車である。使用車両はE5系で、全車指定席。
2002年12月1日の盛岡駅 - 八戸駅間延伸開業と同時に運行開始し、この時点では大半の列車が東京駅発着の速達列車であった。大宮駅・仙台駅・盛岡駅・八戸駅には全列車が停車し、仙台駅 - 盛岡駅 - 新青森駅間では時間帯などに応じて列車ごとに停車駅が追加設定される。2009年3月13日までは、大宮駅も通過する仙台駅 - 東京駅間ノンストップ運転の列車が上り1本のみ運転されていた。2014年3月14日までは東京駅 - 仙台駅・盛岡駅間において大半の列車で「こまち」を併結した16 - 17両編成で運転されていた。
北海道新幹線開業前は、盛岡駅 - 新青森駅間の各駅に停車する区間列車も存在し、こちらには普通車自由席が設定されていた。「はやぶさ」運転開始後、盛岡行「やまびこ」の本数が減少したことを受け、仙台駅 - 盛岡駅間では、この区間の途中駅に停車する列車でかつこの区間内を利用する場合に限り、自由席特急券で普通車を利用できるようになった。2016年3月26日の北海道新幹線開業後は、盛岡駅・新青森駅 - 新函館北斗駅間の列車に自由席は設定されなくなり、全列車が全車指定席となった。
「はやぶさ」の運行開始からは徐々に本数が減少し、2019年3月16日のダイヤ改正では盛岡以南での定期列車の設定が無くなった。以降は盛岡駅以北のみを運転する区間列車のみが設定されている。
「やまびこ」は、主に東京駅 - 仙台駅・盛岡駅間で運行される準速達列車である。使用車両はE2系・E5系・H5系・E6系。
東京駅 - 仙台駅間の「やまびこ」は、東京駅 - 福島駅間で「つばさ」を併結する。早朝および深夜には、那須塩原駅・郡山駅 - 仙台駅間および仙台駅 - 盛岡駅間の各駅停車区間列車も運行されている。福島駅以北ではほぼ各駅に停車するが、1日1往復のみ東京駅 - 仙台駅の途中停車駅が大宮駅、福島駅のみの速達列車が存在し、定期の「やまびこ」で唯一上野駅と郡山駅を通過する。
現在は、原則として郡山駅以北に乗り入れ、大宮駅 - 仙台駅間を走行する列車の場合は同区間がノンストップではない列車に「やまびこ」の愛称が用いられている。
「なすの」は、主に東京駅 - 那須塩原駅・郡山駅間で運行される各駅停車列車である。朝の上り252号のみ小山駅→東京駅間で運行される。使用車両はE2系・E3系・E5系・E6系。
主に朝夕の栃木県 - 東京都心間の旅客需要に対応する列車である。運転開始当初は那須塩原以南のみでの運行であったが、秋田新幹線開業に伴う速達タイプの増加による新白河駅・郡山駅停車列車の減少を補う形で、運行区間が郡山駅まで延長された。これにより「やまびこ」との乗り継ぎが若干改善された。朝夕は土曜日・休日運休となる列車がある。
現在は、郡山駅以南のみの各駅停車の列車に「なすの」の愛称が用いられている。
「つばさ」は、東京駅 - 山形駅・新庄駅間で運行される山形新幹線の列車である。一部を除き、東京駅 - 福島駅間で「やまびこ」と併結運転する。使用車両はE3系で、全車指定席。
「こまち」は、東京駅・仙台駅 - 秋田駅間で運行される秋田新幹線の列車である。全ての定期列車が東北新幹線区間で「はやぶさ」と併結運転する。使用車両はE6系で、全車指定席。
E6系の運行開始当初、同車を使用する列車は「スーパーこまち」を名乗っていた。これは、秋田新幹線車両のE3系からE6系への置き換えが完了するまでの両者の区別をするための過渡的なものであり、2014年3月15日のダイヤ改正でE6系への置き換えが完了した後は「こまち」へ統一された。
「あおば」は、1982年6月の大宮暫定開業時に、速達タイプの盛岡発着「やまびこ」に対して各駅停車タイプの仙台駅発着列車として登場した。大宮駅 - 盛岡駅間暫定開業時は1日6往復だったが、上越新幹線が開業した同年11月には1日12往復に増発され、大宮駅 - 那須塩原駅間や那須塩原駅 - 仙台駅・盛岡駅間、仙台駅 - 盛岡駅間などの区間列車も登場した。その後増発され、1985年の上野駅 - 大宮駅間延伸開業時に上野駅発着、1991年の東京駅 - 上野駅間延伸開業時に東京駅発着となり、1992年の山形新幹線開業時点では定期列車下り1本と臨時列車が上野駅発着となっている。1994年には、2階建車両E1系の導入により、同車を使用する列車に「Maxあおば」の名称が与えられた。しかし、1995年に東京駅 - 那須塩原駅間の列車が「なすの」「Maxなすの」に変更され、「あおば」「Maxあおば」は削減。1997年10月、仙台駅発着の列車は速達タイプ・各駅タイプ問わずに「やまびこ」となり、「あおば」が消滅して全て「やまびこ」「なすの」に置き換えられた。
2階建車両のE1系・E4系を使用する列車に使われていた愛称。2012年9月29日ダイヤ改正で廃止され、「やまびこ」「なすの」のみとなった。
E2系 - J編成、10両編成。「はやて」(臨時列車)・「やまびこ」(東京駅 - 仙台駅間、臨時列車では仙台駅 - 盛岡駅間の運転あり)・「なすの」で使用。
E3系1000番台・2000番台 - L編成、7両編成。新在直通対応。山形新幹線「つばさ」と「なすの」(増結用)で使用。
E5系 - U編成、10両編成。「はやぶさ」および一部の「はやて」「やまびこ」「なすの」で使用。
E6系 - Z編成、7両編成。新在直通対応。秋田新幹線「こまち」と「はやぶさ」「やまびこ」「なすの」(増結用)で使用。
H5系 - H編成、10両編成(JR北海道保有)。北海道新幹線用の車両としてE5系をベースに製造され、東北新幹線にも直通する。一部の「はやぶさ」「やまびこ」(東京駅 → 仙台駅間)で使用。
上記のほかに、北陸新幹線や上越新幹線用のE7系が試運転や臨時列車で運転されることがあるが、定期列車では運用されない。
編成記号の「S」は、系列に関係なく非営業用車両全般に用いられている。400系などの量産先行車も営業運転開始まで「S」を付けていた。
E926形(East i) - S51編成、新在直通対応
E956形(ALFA-X) - S13編成
E8系 - 7両編成。新在直通対応。山形新幹線直通用の新型車両として2024年春より営業運転開始予定。
200系 - E・F・G・H・K編成。E5系の増備により、2011年11月18日をもって全編成の定期運用終了。上越新幹線での定期運用も2013年3月15日で終了。
400系 - L編成、7両編成。新在直通用。山形新幹線「つばさ」と「なすの」(増結用)で使用された。E3系2000番台への置き換えにより、2010年4月18日の臨時「つばさ18号」をもって運用終了。
E1系 - M編成、12両編成。2階建て車両"Max"。「Maxやまびこ」と「Maxあおば」(後に「Maxなすの」)で使用された。1999年12月3日をもって定期運用終了。上越新幹線での定期運用も2012年9月28日で終了。
E4系 - P編成、8両編成。2階建て車両"Max"。「Maxやまびこ」と「Maxなすの」(一部列車は「なすの」)で使用された。E5系の増備により、2012年9月28日をもって定期運用を終了した。上越新幹線でも2021年10月1日を最後に定期運用を終了した。2017年6月24日に仙台発上野行きの臨時列車「東北新幹線開業35周年記念号」として運用された。
E3系 - R編成、6両編成。新在直通用。秋田新幹線「こまち」と東北新幹線「なすの」(増結用)として使用。「こまち」での運用は2014年3月15日のダイヤ改正をもって終了。その後はR21・R22編成が「こまち」ロゴの撤去等を行った上で東北新幹線「やまびこ」「なすの」の一部列車の増結用として用いられたが2020年10月より運用離脱。翌年9月にR21編成、11月にR22編成が廃車となった。なお他のR編成は廃車または改造されている。
925形(ドクターイエロー) - S1・S2編成
952形・953形 (STAR21)
E954形 (FASTECH 360S) - S9編成
E955形 (FASTECH 360Z) - S10編成、新在直通対応
運賃は営業キロに基づいて算出する。東京 - 盛岡間の営業キロは対応する在来線である東北本線のものと同一になっている(同区間の営業キロは535.3キロメートル、実キロは496.5キロメートル)。盛岡以北の営業キロは、並行在来線が第三セクター鉄道へ移管されたため、対応するJR路線がないことから実キロ(新幹線での実際の距離)がそのまま用いられている。
特急料金は、「三角表」により各駅間個別に定められている。一方、この各駅間の特急料金は当該区間の営業キロに基づいて算出されたものである。2019年10月1日改定の営業キロに対応する特急料金、およびその他の特定の区間の特急料金は以下のとおり。
東京駅と大宮駅以北の各駅との間の特急料金は、東京駅発着の営業キロは使用せず、上野駅発着の営業キロで算出した特急料金に210円を加算した額となっている。
指定席特急料金は、閑散期は一律200円引き、繁忙期は一律200円増し、最繁忙期は一律400円増し。自由席は通年で同額。
グリーン車を利用する場合には、自由席特急料金と同額(ただし特定特急券区間も1,870円)の特急料金に利用区間に応じたグリーン料金を加算した金額となる。「グリーン料金」を参照。
グランクラスを利用する場合には、自由席特急料金と同額(ただし特定特急券区間も1,870円)の特急料金に利用区間に応じたグランクラス料金を加算した金額となる。「グランクラス料金」を参照。
「はやて」の立席特急券の料金は自由席特急料金と同額(ただし特定特急券区間は1,870円)。
「はやぶさ」「こまち」を大宮 - 盛岡間で利用する場合の特急料金は、以上の方法で算出された料金に「はやぶさ」「こまち」利用区間に応じた差額料金(最大520円)を加算した金額となる。「はやぶさ (新幹線)#特急料金」を参照。
全列車に普通車とグリーン車を連結するほか、E5系・H5系を使用する「はやぶさ」全列車と、「はやて」「やまびこ」「なすの」の一部列車(2022年現在)には、より上位のグレードである「グランクラス」車両も連結する。
なお、JR東日本は2007年3月のダイヤ改正以降、東北・上越・山形・秋田の各新幹線 および在来線特急列車の全てを禁煙車とし、喫煙ルームなども設けていないため、車内での喫煙はできない。
東海道新幹線は開業4か月目で雪害の影響により列車の定時運行ができなくなった。そのため、寒冷・豪雪地帯を通過する東北・上越新幹線では10年に1度の積雪量に対しても正常に運行することを目的に「新幹線雪害対策委員会」が設立され、その成果が実際の雪害対策に反映された。東北・上越新幹線では10年以上かけて沿線の気象調査や技術開発が行われ、沿線の状況に合わせた雪害対策が取られた。東北新幹線沿線は上越新幹線に比べて降雪量は少ないものの、12月から3月の平均気温が0 ℃未満であることから、年最大積雪深が30 cm以上となる一ノ関駅 - 盛岡駅間に貯雪型高架橋が採用された。貯雪式高架橋は、高架橋の軌道面をかさ上げすることで生じた空間に、新幹線車両のスノープラウによって排雪された線路上の雪をためることが可能な構造になっている。貯雪型高架橋は盛岡駅 - 八戸駅間でも採用されている。七戸十和田駅付近では予想される最大積雪深が貯雪能力を上回るため、貯雪量を拡大したポケット式貯雪型高架橋や高架橋内の降雪を減らすための雪覆いを設けた半雪覆式貯雪型高架橋が新幹線として初めて採用された。
積雪量が多いがバラスト軌道である北上駅付近および第2北上川橋梁付近の延長3.0 kmは、貯雪能力が不足するため、散水消雪設備が設けられている。また、東京起点630.44 km以北(七戸十和田駅 - 新青森駅間)のトンネル間の明かり区間約13 kmにも散水消雪設備が設けられている。この区間は寒冷・多雪地帯であるため、上越新幹線で実績のあるスプリンクラーによる散水消雪方式の採用が検討され、2000年から2002年にかけて長さ60 mのモデル高架橋を設置した七戸消雪試験場で試験を行った後、2008年度に青森市内に船岡消雪試験場として300 mの本線高架橋を建設し、散水消雪試験が行われた。試験で得られた結果をもとに、七戸十和田駅 - 新青森駅間で散水消雪システムが導入された。
新幹線では高速で列車が走行するため、列車風によって雪が舞い上がり台車等に着雪する。その後気温の高い地域などで雪が落下し、地上設備を損傷させることがある。そのため12月1日から3月31日までの冬期間にバラストスクリーンを常時設置し、落雪によるバラストの飛散を防止している。また、400 km/hの営業列車からの落雪でも破損しない新型のEast-i地点検知地上子を開発した。また、建設当時に雪害が想定されていなかった大宮 - 仙台間では、降雪や積雪の状況によっては徐行を行うことで地上設備の破損を防止する。
分岐器においては雪による転換不良を防止するための対策がなされており、車両からの雪の持ち込みを防ぐために気温が規定値を下回ると作動する融雪マットヒーター、落雪防護マクラギ、レールを温めて雪を除去する電気温風式融雪機や直接加熱式電気融雪機、可動部に挟まった雪などを高圧の温水で除去する温水噴射式融雪装置が設置されている。
東北新幹線沿線では太平洋沖での地震発生が多いことから、地震をいち早く感知して列車を停止させるため、沿線に約20 km間隔で設置された地震計を用いた沿線検知システムに加えて、海岸線に約80 km間隔で設置された地震計を用いた「海岸線検知システム」が導入された。1982年の開業当時は初期微動を引き起こすP波を用いた警報が実用段階ではなかったため、主要動を引き起こすS波の加速度の大きさを基準とした警報が導入された。地震計が設置されている場所の加速度が設定値以上になると警報が発せられ、予め決められた警報範囲で変電所からのき電を停止し、列車の非常ブレーキが作動することで列車防護を行うものであった。
1975年から国鉄において、P波から地震の規模や位置を推定するアルゴリズム(早期検知アルゴリズム)の研究が行われ、世界初のP波警報システムである「ユレダス (Urgent Earthquake Detection and Alarm System)」の開発が進められた。ユレダスは1992年に東海道新幹線で導入が開始され、1998年には東北新幹線においても導入された。ユレダス導入によってP波およびS波の2種類の警報判定が可能になり、S波到達より早く新幹線の停止信号を送ることが可能になった。
その後、最新の観測技術や高速ネットワークに対応し、早期探知アルゴリズムを改良した「早期地震防災システム」が開発された。
2004年に発生した新潟県中越地震による上越新幹線脱線事故を受けて、新幹線車両が地震などにより脱線した場合でも、車両がレールから大きく逸脱することを防止する「車両逸脱防止L型ガイド」を開発し、2008年度上期までに全ての新幹線車両に設置を完了した。さらにレールの転倒や大幅な移動を防ぎ、L型車両ガイドが有効に機能するよう、スラブ軌道用、バラスト軌道用、弾性まくらぎ直結軌道用の「レール転倒防止装置」を開発し、敷設工事が進められている。
JR東日本は早期地震検知体制のさらなる強化を図るため、防災科学技術研究所が整備を行っている「日本海溝海底地震津波観測網(S-net)」の地震観測データを新幹線早期地震検知システムに導入することを進めており、2017年11月より房総沖、2019年1月25日より茨城・福島沖から釧路・青森沖にかけての海底地震計情報が導入された。これにより、従来の検知体制と比較して最大で約20秒程度の検知時間の短縮が図られるとしている。
1969年(昭和44年)5月30日に「新全国総合開発計画」が閣議決定された。この中で主要開発事業の構想として「東北新幹線鉄道の建設を早急に行なうとともに」と、現在の東北新幹線に相当する新幹線鉄道の建設構想が盛り込まれた。
1970年(昭和45年)に全国新幹線鉄道整備法(以下は「全幹法」と略記)が公布された。1971年(昭和46年)1月に全幹法第5条第1項の規定による「建設を開始すべき新幹線鉄道の路線を定める基本計画」(昭和46年告示第17号)により東北新幹線(東京都 - 盛岡市)、上越新幹線(東京都 - 新潟市)、成田新幹線(東京都 - 成田市)の基本計画が公示された。この基本計画において東北新幹線(東京都 - 盛岡市)は東京都を起点に「宇都宮市附近、仙台市附近」を主要な経過地として盛岡市を終点とすることが示された。同年4月1日に3路線の整備計画が決定された。東北新幹線は最高設計速度260 km/h、建設主体は日本国有鉄道(国鉄)とされた。
並行する在来線である東北本線の、東京に近い区間では、輸送量の増大で線路容量が逼迫していた。1976年(昭和51年)3月の時点では、大宮駅 - 小山駅間における1日当たりの下り片道列車本数は、特急・急行が80本、その他が130本、計210本だった。東海道新幹線が開業する直前の1964年(昭和39年)4月時点では、東海道本線の平塚駅 - 小田原駅間における1日当たり下り片道列車本数は、特急・急行が62本、その他が141本、計203本であったから、これを上回る状況だった。