トレイン・オン・トレイン
新幹線と貨物列車の走行を物理的に分離する隔壁を上下線間に設置するというもの。また隔壁の自重にトンネルが耐えられるように補強工事も行なう方法。新幹線、貨物列車のすれ違いによるタイムロスがほぼ生じなくなるうえ、費用もトレイン・オン・トレインよりも抑えられるが、新幹線がトンネルへ進入する際の気圧変化による影響、落下物に対する回避策、建築限界の支障に関する問題が発生する。特に雪害対策のために高架橋を開床式となっている区間は、既設構造物の補強だけでは設置することができない。
北海道新幹線(新青森駅 - 新函館北斗駅間)が青函トンネルを貨物列車と共用することから生じる問題への対策として、北海道旅客鉄道(JR北海道)によって研究が進められており、2007年(平成19年)度には実験車両が製作され、苗穂工場で検証試験が行われていた。
北海道新幹線は、青函トンネルとその前後の共用区間(新中小国信号場 - 木古内駅間)において海峡線を三線軌条化して貨物列車と同じ線路を走ることになっている。もともと軌間以外は新幹線規格で作られているので走るだけであれば問題はないが、現在の貨物列車の最高速度は110 km/h以下であり、待避設備が青函トンネルの前後にしか作れないためダイヤ作成上のボトルネックとなる可能性がある。
新幹線開業後も現状と同じく1日30往復近い貨物列車が通るとすれば、1時間あたり2往復に対して新幹線も1往復程度しか通すことができないと予想されている。これは新函館北斗駅 - 札幌駅間開業後の東京 - 札幌速達列車の想定需要には及ばず、臨時列車・東北北部 - 北海道の区間列車や将来的な需要増大などに対処する余裕がない。この状況の解決策として考えられたのがトレイン・オン・トレインである。