国鉄591系電車
国鉄では1960年(昭和35年)に列車速度調査委員会(別名:速度向上委員会)が常設機関として立ち上がり、さらなる列車高速化について検討が進められていた。
このうち旅客列車、特に特別急行列車に関しては、1968年(昭和43年)10月のいわゆる「ヨンサントオ」白紙改正で、一部線区(東北本線ほか7線区 1,830 km)で特急列車の120 km/h 運転が開始された。
一方で、この「ヨンサントオ」改正の大枠が決まった同年の第6回列車速度調査委員会では、全国的な高速道路網の発達に対しての危機感から、次なる目標を立てることとなった。この中では、自家用車などへの対抗上、表定速度を85 - 90 km/h から100 km/h 以上へ引き上げることが望ましいとされ、以上より当面の速度向上は、最高速度130 km/h 、乗心地と横圧の面から抑制されている曲線通過速度のさらなる向上(+20 km/h以上)、分岐器直線側通過速度 130 km/h を目標値とし、特定列車を対象とした速度向上(超特急列車の設定)を行うことで実現を目指すこととなり、同年4月9日の国鉄第175回常務会において了承された。
この実現に関しては、高速分岐器による分岐器通過速度の向上など、軌道側の施策も重要であったが、基本的考え方は高額の投資を避けるという方針であり、急曲線などの設備面の改良に依らず、曲線を高速で通過させる機構を組み込んだ車両の開発が大きな柱として位置づけられた。
このため本形式は、高速化にあたってのデータ取得のために、車体傾斜(自然振子)をはじめとする様々な新機軸を盛り込み、1970年(昭和45年)3月に落成、同年4月から1972年(昭和47年)度まで日本各地で試験を実施した。