貨車
貨車は鉄道において貨物を効率的かつ大量に輸送するための専用車両であり、工業製品、原材料、エネルギー資源、農産物など多様な荷を対象とする。編成単位で大量輸送が可能で、道路輸送と比較して単位当たりのエネルギー消費とCO₂排出が低い点が長所である。日本の鉄道ではコンテナ列車を中心に高速化・定時化が進み、港湾・内陸ターミナル・工場を結ぶインターモーダルの要素として重要性を維持している。車両設計は車両限界、軸重、連結器強度、ブレーキ性能、曲線通過性能などの制約の下で最適化され、荷役装置や固定方式は貨種ごとに異なる仕様を採用する。
種類と用途
用途別の代表例は次のとおりである。有蓋車は防湿・防塵を要する一般貨物向け、無蓋車は鋼材や石材など耐候性の高い積荷向け、タンク車は液体・ガス体（石油類、化学品、液化ガス等）向け、ホッパ車は石炭・石灰石・穀物などバルクの重力排出に対応する。長物車はレールや丸太など長尺物、冷蔵車は低温維持が必要な生鮮品に用いる。今日の主力はコンテナ車で、ISOコンテナや国内規格コンテナを高速・高密度に積載する。旅客用の客車や自走式の気動車とは設計思想が異なり、荷役と保全容易化が優先される。
構造と主要部品
車体は台枠に側梁・端梁が結合され、荷重と衝撃を分担する。足回りは二軸ボギー台車が一般的で、軸箱支持、ばね系（コイルばね・板ばね・空気ばね）、ヨーダンパにより走行安定性を確保する。連結器は自動連結器が標準で、緩衝装置と引張装置が衝突・発進時の衝撃を吸収する。制動装置は自動空気ブレーキを基本とし、列車全体の管圧変化で各車のブレーキシリンダを作動させる。荷役関連ではホッパのゲート、タンクのマンホール・ドーム、コンテナ車のツイストロックなど、積荷に応じた専用機構を備える。動力分野では電気機関車やディーゼル機関車が牽引し、歴史的には蒸気機関車が主であった。
規格・寸法と積載条件
設計は路線毎の車両限界、建築限界、最小曲線半径、軸重制限、線路等級に適合させる。最高速度は台車・ブレーキ・積載方法で規定され、高速運転時は耐風安定性とブレーキ熱容量の検討が要る。コンテナ車ではISO 668に基づく20/40/45ftの外形、扉側クリアランス、ツイストロック位置精度などが重要である。液体用タンク車は比重に基づく容量設定とスロッシング対策を行い、ホッパ車は粒径に応じて傾斜角と排出開口を設計する。強度面では荷重ケース（静荷重・走行動荷重・締結衝撃）を想定し、疲労強度、溶接継手、腐食対策まで含めてライフサイクルで評価する。
運用・編成とダイヤ
運用は二方式が代表的である。特定の荷主・区間を直行するブロックトレインと、ヤード継走で組成・解放を繰り返す方式である。コンテナ列車は時刻表化され、迅速な荷役と遅延最小化が求められる。危険物積載時は表示板・積付け隔離・速度制限・停留規程などの運用条件が付される。保守回送や資材輸送では長物車・無蓋車・ホッパ車が用いられ、工事列車として夜間帯に運転される。都市近郊では旅客ダイヤと共存する必要があるため、待避・走行抵抗・騒音基準の管理が重視される。路面を走るトラムや専用軌道のモノレールは旅客主体であるが、設計思想比較の観点で参考となる。
安全・保全と検査
安全確保の要は検査と状態監視である。定期検査では台車枠・軸受・輪軸の探傷、ブレーキ弁の機能試験、連結器・緩衝器のクリアランス測定、タンクの気密・強度試験、ホッパの開閉動作確認を行う。走行時は熱軸受検知器や車両状態監視のデータを活用し、異常振動・偏摩耗・ホイールフラットを早期に検出する。積付けは重心を低く保ち、左右均衡と固定強度を確保することが基本で、規定外突出は厳禁である。危険物では材質適合、ガス抜き、残留リスク管理を徹底する。
記号・標記と識別
車種・用途・自重・積載荷重・常備駅などは車体標記で識別する。運用上は編成票・列車番号・仕立情報と紐づき、ヤードでの入換計画に反映される。夜間走行では後部標識として反射板や標識灯を用いる。旅客用の客車とは標記体系が異なるが、保全体系は共通点が多い。
歴史とコンテナ化の進展
初期の貨物輸送は無蓋の木製車体が中心で、真空ブレーキから自動空気ブレーキへの移行で列車長と安全性が向上した。20世紀後半にはコンテナ化が進み、港湾クレーン・内陸デポ・トレーラと連携するドアツードア輸送が実現した。これにより有蓋車の多くはコンテナ車へ役割を譲り、タンク・ホッパなど専門車が高効率領域を担う構図が定着した。牽引方式は蒸機から電気機関車・ディーゼル機関車へと置換され、線路条件に応じた最適編成が組まれている。非電化区間や入換では内燃動力の利便性が高い一方、電化区間では高出力・回生制動の利点がある。都市交通としてのトロリーバスは架線とモータ駆動を共有するが、車籍と運用体系は異なる。