WEST-21
鉄道総研では曲線高速化の第一ステップとして、四国旅客鉄道(JR四国)2000系気動車にて日本国有鉄道(国鉄)時代から開発中であった制御付き自然振子車両を実用化させ、さらに北海道旅客鉄道(JR北海道)キハ281系気動車にてベアリングガイド式振り子装置や、JR四国8000系電車にてワイヤ式パンタグラフ支持装置も実用化させた。第二ステップではJR北海道キハ283系気動車にてボギー角と連動するリンク機構により輪軸を操舵する操舵台車や、振り子装置についてもレール面から2,275 mm - 2,300 mm程度であった車体傾斜中心を1,900 mmに下げ車体傾斜時の重心移動量を減らして走行安定性の向上を図った上、最大車体傾斜角度も従来の5度から6度に向上させた高性能な制御付き自然振子車両を実用化させた。第三ステップでは、自然振り子、制御付き自然振子において欠点とされていた、車体傾斜時における重心の曲線外側への移動による走行安定性の悪化を解消すべく、車体傾斜中心を重心より下げ1,000 mm程度とする強制車体傾斜車両となった。
伯備線や紀勢本線など、JR西日本における山陽新幹線を主軸としたフィーダー線区は半径の小さい曲線による速度制限が多く、表定速度が80km/h以下に抑えられるなど高速化の妨げになっていた。自動車などの対抗輸送機関に対しての競争力を維持していくためには表定速度100km/h以上の高速化が必要と考えられたが、在来の車両で高速化を達成するには地上設備に大きな投資を行う必要があり、急曲線を高速で走行できる新たな車両の開発が望まれていた。こうした背景を踏まえ、1993年12月20日に構想が発表された。
当初は試作車両を約3年後、伯備線や紀勢本線への量産車両導入を2000年頃としていた。しかし、後述するST-21用試作台車が鉄道総合技術研究所(鉄道総研)にて製作されるなど開発が続けられてはいたが、2000年に至るも実車が製造されることはなく、また2015年3月現在に至るも同様である。WEST-21の開発中に、1996年には紀勢本線高速化事業において曲線の高速化をねらった283系が少数製造されたが、WEST-21とは異なり既存技術を基本にした制御付き自然振子車両となった。その後2001年に島根県の山陰本線高速化事業にて投入されたキハ187系もまた、283系を基本とした制御付き自然振子車両となっている。