東急田園都市線
1966年4月1日に田園都市線溝の口 - 長津田間が延伸開業された。これ以後の延伸部分は多摩田園都市へのアクセス路線として建設された路線である。これは東急が中心になって開発しているもので、当時の日本道路公団や住宅・都市整備公団など間接的に公的資金は投入されたものの、民間企業主体で行われた住宅開発事業の一つである。
開業当初の車両は4両編成であったが、日中は鷺沼駅で分割・併結作業が行われ、鷺沼 - 長津田間は2両編成で運転された。しかし、沿線開発の進展に伴い短期間でこの措置は中止されている。その後、乗客の増大と都心へのアクセスの悪さから、新玉川線の建設へと動き出した。
長津田以西の区間については、東急が編纂した資料では、当初から終点を中央林間としていたが、これに小田急が異議を唱え、終点を鶴間以南にするよう東急に申し入れた、としている。しかし、当時存在した上瀬谷通信施設の電波障害防止地域があることから呑める要求ではなかった。こうしたことに加え、土地買収の進行が遅れたことから、部分延伸を繰り返したのち、新玉川線開業後の1984年(昭和59年)に中央林間まで全線開業した。代償として長津田以西では東急バスは営業をせず、小田急系の神奈川中央交通がバス営業を担うことになった。
なお、構想段階では中央林間から小田急江ノ島線への直通運転も検討された。
二子玉川駅のプラットホームは南側(先頭車両寄り)で多摩川の橋梁上にかかり、かつては併用軌道橋だった二子橋を右側(西側)に見ながら同川を渡る。渡ったすぐ先に二子新地駅があり、ここから溝の口駅までは多摩川の氾濫原を高架で進む。この区間の両側は二子から溝口にかけて比較的古くからの住宅地を貫いている。
この区間は1927年(昭和2年)に玉川電気鉄道溝ノ口線(軌道線)として開業し、後に東急玉川線、大井町線、田園都市線と改称・再編、東急大井町線の延伸などを経た(#歴史を参照)。この間、高架化(1966年)・複々線化(2009年完成)などが実施されたものの、軌道敷(溝の口駅付近を除く)と中間駅は開業時より現在まで引き継がれている。
50000系(50000型・50050型)
東武50000系(50050型)
路線距離(営業キロ):31.5km
建設主体:日本鉄道建設公団(現 独立行政法人 鉄道建設・運輸施設整備支援機構、渋谷 - 二子玉川間)
軌間:1067mm
駅数:27駅(起終点駅含む)
複線区間: 複々線: 二子玉川駅 - 溝の口駅間(内側を大井町線の車両、外側を田園都市線の車両が走行する方向別複々線) 複線: 渋谷駅 - 二子玉川駅間、溝の口駅 - 中央林間駅間
電化区間:全線(直流1500V)
閉塞方式:車内信号閉塞式 (ATC-P)
最高速度:110km/h
田園都市線は『金曜日の妻たちへ』など数々のドラマで通勤路線のシーンの撮影に使われている。渋谷や表参道、青山などの若者に人気のある街が田園都市線または直通している東京メトロ半蔵門線の沿線にあることと、田園都市線自体住宅街を走行していることが理由である。
田園都市線を扱った芸術作品として(冗談音楽の一種ではあるが)、「ザ・田園都市線ソング」という男声合唱曲が存在する。安田直弘の作詞作曲で、歌詞は田園都市線の駅名や車掌アナウンスなど。楽譜はキックオフ社より出版されている。
2011年10月から渋谷 - 三軒茶屋間での携帯電話が利用可能になり、次いで12月には渋谷 - 二子玉川間のトンネル内で携帯電話が利用可能になった。
東武線より乗り入れる30000系は製造の経緯から4両+6両の編成で運行されていたが、最混雑車両にあたっている4・5号車に先頭車があり、運転台が客室となるべきスペースを埋めてしまうため、6ドア車の中間車を4・5号車に連結している東急5000系と比較して詰め込みが非常に悪く、列車の遅延につながっていた。
当初は大井町線は各駅停車のみの運転であり、直通急行についても田園都市線内は急行運転となっていた。また、5両編成(現在の各駅停車用)車両を使用して運転されていたが、2008年3月28日のダイヤ改正で大井町線にも急行が新設されたことから、直通急行についても全区間で急行運転とされた。同時に急行用車両6000系6両編成が導入され、充当されるようになった。
日中の直通運転については、2011年5月28日に改正された東日本大震災による節電ダイヤにおいて、平日に毎時2本が設定されたのが最初である。これは同年9月10日に震災前のダイヤに戻るまで実施され、その後の2012年3月17日のダイヤ改正では土休日に定期列車として運転されるようになった。2019年10月1日のダイヤ改正より平日の設定が復活し、同時に運行区間が中央林間駅まで延長された。
各駅停車
早朝・深夜帯のみ、鷺沼車庫に入出庫する列車を活用して大井町線直通の列車が運転されている。全列車が二子新地駅・高津駅に停車する青各停のみの運行で緑各停は運行されない。