東北新幹線
1987年(昭和62年)4月1日の国鉄分割民営化に伴い、東北新幹線の営業主体は東日本旅客鉄道(JR東日本)が承継し、東北新幹線(東京駅 - 盛岡駅)の鉄道施設の保有および東京駅 - 上野駅間の建設は新幹線鉄道保有機構が承継した。JR東日本は新幹線鉄道保有機構にリース料を支払い、鉄道施設を借り受けて運営していた。また、東京駅 - 上野駅間の実際の工事は新幹線鉄道保有機構からの委託契約によりJR東日本により施工された。
都心部を通過するルートであり用地買収を極力抑えるため、上野駅 - 東京駅間のルートは複雑になっている。東京駅では、第6ホームを東北新幹線に転用し、将来的に東海道新幹線と直通運転可能な構造とした。東京駅を出て、呉服橋から竜閑橋の間は都道407号線(江戸通り)の中央分離帯に橋脚を設置し、道路の上空半分に高架橋を建設、神田駅付近では在来線高架橋を取り壊したうえで新幹線高架橋を建設した。
2002年(平成14年) 12月1日:東北新幹線 盛岡駅 - 八戸駅間 (96.6 km) 開業。同区間でデジタルATC(DS-ATC)を使用開始。
2003年(平成15年) 10月1日:運輸施設整備事業団と日本鉄道建設公団が統合し、鉄道建設・運輸施設整備支援機構設立。 12月:整備新幹線の取扱いについて、政府・与党合意。
2004年(平成16年) 4月1日:仙台総合車両所を新幹線総合車両センター、盛岡新幹線運転所を盛岡新幹線車両センターに、それぞれ改称。 6月1日:上野新幹線第一運転所を東京新幹線車両センターに改称。 12月16日:政府・与党検討委員会の検討結果(政府・与党申し合わせ)により、新たな財源スキーム(既設新幹線譲渡収入の前倒し活用など)および着工区間が決定。東北新幹線 八戸駅 - 新青森駅間については、2010年(平成22年)度末の完成を目指すとされた。
2005年(平成17年) 3月25日:全国新幹線鉄道整備法施行令の一部を改正する政令案を閣議決定。 5月31日:建設中の牛鍵トンネル内で、天井部分が60mに渡って陥没する事故が発生。この事故による新青森への延伸開業予定時期に支障はなく、年内に復旧工事がほぼ完了した。 11月27日:古川駅 - 盛岡新幹線運転所間の保安装置をアナログATC(ATC-2型)からデジタルATC(DS-ATC)へ切り替える。
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。
拠点は、使用する無溶接150 mレールを福岡県北九州市から直接貨物輸送が可能な保守基地が条件となるため、最初の4年間は鷲宮保守基地、次の4年間は那須保守基地とする。これに合わせてJR東日本ではレールの運搬、積卸、交換、溶接を1つのシステムで行うことができる「新幹線レール交換システム」を導入した。
東北・上越新幹線の架線としては主にコンパウンド架線が用いられていたが、JR東日本と鉄道総合技術研究所は、従来よりも設備点数が少なく、高速化にも対応した「高速シンプル架線」を共同開発した。東北新幹線では2020年度以降に上野駅 - 大宮駅間、古川駅 - 盛岡駅間に導入する計画である。整備新幹線で導入されているPHCトロリ線などを採用し、整備新幹線用のシンプル架線の総張力(39.3 kN)より高い53.9 kNにすることで2020年時点での新幹線営業最高速度である320 km/hに対応している。更なる高速化を図る場合、高強度かつ軽量なトロリ線を採用することで最高速度 360 km/hにも対応可能とされている。
「はやぶさ」
「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。
東京駅・大宮駅・仙台駅・盛岡駅・新青森駅・新函館北斗駅は全列車が停車する。大宮駅 - 仙台駅間を全列車が、仙台駅 - 盛岡駅間も大半の列車が無停車で運行する。一部の列車は、東京駅 - 盛岡駅間で「こまち」と併結する。
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。
途中駅のうち大宮駅、仙台駅、盛岡駅には全列車が停車する。東京駅 - 盛岡駅間における各駅のプラットホームはフル規格16両編成対応(約400 m)だが、いわて沼宮内駅 - 八戸駅間はフル規格12両編成(約300 m)、七戸十和田駅以北はフル規格10両編成(約250 m)までしか対応していないため、16両編成が入線可能な駅は盛岡駅までである。このため秋田新幹線の盛岡駅 - 秋田駅間が悪天候等で区間運休となった場合、盛岡駅で足止めされた(本来は秋田駅へ向かう予定の)「こまち」車両は盛岡新幹線車両センターへ臨時回送される。また同様の理由で、ミニ新幹線規格車両の停止位置に旅客転落防止目的で設置されるローピング設備は、いわて沼宮内駅以北では省略されている。
福島駅の山形新幹線発着ホームは(東京方面から新青森方面に向かって一番左側にある)14番線1本のみとなっているため「つばさ」の上下同時発着はできず、かつ分割・併合相手となる「やまびこ」は上り(東京駅行き)の場合、当駅前後で下り本線と2度平面交差することとなり、ダイヤ作成上のネックとなっている。
2020年3月16日現在
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。
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 °C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。
2月19日:八戸 - 新青森間の工事実施計画(フル規格)追加認可申請。 3月12日:八戸 - 新青森間の工事実施計画(フル規格)追加認可。 3月28日:八戸 - 新青森間の起工式。 12月8日:E1系Maxによる「Maxやまびこ」が東京駅 - 仙台駅間1往復に削減され、仙台以北での定期運用終了。E3系「こまち」は5両編成から6両編成に増結。
1999年(平成11年) 4月29日:E4系「Maxやまびこ」と400系「つばさ」が併結運転開始。 5月12日:東北新幹線 八戸 - 新青森間の青森車両基地の工事実施計画認可。 12月4日:山形新幹線 山形駅 - 新庄駅間延伸開業。E3系1000番台が営業運転開始し、E1系Maxが東北新幹線列車での定期運用を終了。秋田新幹線「こまち」との併結運転列車から200系が撤退してE2系のみとなり、「こまち」は所要時間の短縮が図られた。
2000年(平成12年) 12月14日:八甲田トンネル市ノ渡工区内で土砂崩れが発生し、作業員1人が死亡。 12月18日:整備新幹線の取扱いについての政府・与党申し合わせ。東北新幹線 盛岡 - 八戸間は2002年(平成14年)末、八戸 - 新青森間は今後概ね12年後の完成を目指すとされた。
2001年(平成13年) 9月21日:山形新幹線「つばさ」との併結運転列車から200系が撤退し、E4系のみとなる。これにより17両編成の列車は、いったん見られなくなった。
2002年(平成14年) 5月14日:八戸駅まで運行される列車の愛称を「はやて」と発表。 6月23日:東北新幹線大宮開業20周年に合わせ、200系F93編成を使用した「想い出のあおば」を運転。 9月20日:盛岡駅 - 八戸駅間開業に伴う特別急行料金の上限設定を認可。
青森県では2003年アジア冬季競技大会の開催が決定されており、この大会までに盛岡 - 八戸間の開業を求めていた。2000年(平成12年)12月18日の「整備新幹線の取扱いについて」政府・与党申合せにおいて、東北新幹線 盛岡 - 八戸間については「平成14年末の完成を目指す」、八戸 - 新青森間については「今後概ね12年後の完成を目指す」とされた。
2002年(平成14年)12月1日に盛岡駅 - 八戸駅間が開業した。また、新たな最速達列車として「はやて」の運行を開始した。これにより、所要時間は東京駅 - 八戸駅間では37分短縮されて2時間56分、東京駅 - 青森駅間では28分短縮されて3時間59分(在来線乗り換え時間を含む)となった。
2003年(平成15年)10月1日に鉄道建設・運輸施設整備支援機構が設立され、日本鉄道建設公団は解散した。これにより東北新幹線 盛岡 - 新青森間の建設・貸付け業務は機構に引き継がれた。
2004年(平成16年)12月16日の「整備新幹線の取扱いについて」政府・与党申合せにおいて、東北新幹線 八戸 - 新青森間については「平成22年度末の開業を目指す」とされた。これにより、開業時期は約2年前倒しされた。
2010年(平成22年)12月4日に八戸駅 - 新青森駅が開業し、東北新幹線は整備計画決定から39年の歳月を経て全線開通となった。これにより、東京駅 - 新青森駅間の所要時間は36分短縮されて3時間23分となった。