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JR东日本E993系电力动车组

E993系是东日本旅客铁道（JR东日本）为开发第二代通勤型电力动车组使用的技术而制造的实验用电力动车组，2002年（平成14年）1月由东急车辆制造和川崎重工业制成一列5辆编组[O 1]。作为纯为实验技术而制的列车，E993系和其他实验列车一样，没有正式投入服务。E993系的昵称是“ac@train”（ACトレイン），是英文“Advanced Commuter Train”（先进通勤列车）的简写[O 2][O 3]。

JR东日本E993系电力动车组
正在驶过西国分寺站（中央线站台）的E993系（摄于2004年6月24日）
概览
类型电力动车组
原产国 日本
制造东急车辆制造
川崎重工业
车辆总数5
制造年份2002年
投入运营没有投入服务（实验用车辆）
主要用户JR东日本
技术数据
列车编组2M3T
车辆长度车头：16,050mm
其他：13,000mm
车体宽度3,000mm
车体高度3,640mm
轨距1,067mm
设计最高速度120km/h
受流制式1,500V直流电
传动方式直-交
控制装置东芝(2002年)/东洋电机(2003年)变频器（绝缘栅双极晶体管（IGBT））
驱动装置电动机直接驱动方式
制动方式电子制动系统（再生制动并用）
安全防护系统ATC、ATS-P、ATS-SN
日语写法
日语原文E993系電車
假名E993けいでんしゃ
平文式罗马字E993 kei densha

E993系的设计由荣久庵宪司率领的GK工业设计团队负责，技术基础是为山手线特制的E231系500番台。E231系500番台在山手线投入服务后，JR东日本决定以该列车为基础，开发新型列车以替换中央快速线和埼京线使用的201系和205系。而E993系则是为了实验新型列车可使用的技术而制造的实验用列车。为了调试各种设计和技术，E993系实验列车的各辆车辆的车体构造、外观和内部装潢（制造方法和使用材料）均有不同。[O 4][O 3][1]

E993系落成后，被配属于埼京线、川越线列车所属的川越电车区（现称川越车辆中心），此后主要在埼京线试车，但也曾在中央本线、宇都宫线和京叶线[O 5] 试车。由于是特制的列车，E993系的动向特别受到铁路迷的关注，甚至有日夜追踪列车的狂热者。2002年9月，E993系首次公开让公众参观。再加上其后数次公开参观，令E993系也受到一般乘客的关注。[O 6]

规格

车身及机器

 
クハE993-1的外观，可清楚见到控制室上方的全色LED方向幕和车身的外悬式乘降门

车体外型设计与后来的E233系非常相似。但为了增加车厢空间，E993系的车体被进一步扩宽至JR线路的建筑界限──3,000mm（JR东日本的阔体车身阔度一般为2,950mm），及采用外悬式乘降门设计（サハE993-1除外[O 7]）。而且为了清楚显示乘降门边缘，E993系的乘降门边缘都被涂上黄色。[O 8]

另外，为了调试多种制造方法和制造车体的物料，E993系的各车辆均采用不同的物料或制造方法制造。其中クハE992-1和モハE992-1以铝合金双皮层构造设计制造，モハE993-1和クハE993-1以不锈钢双皮层构造设计制造[O 9][O 10]，至于サハE993-1则以传统的不锈钢单皮层构造设计制造[O 7] [O 11]。而透过车辆轻量化，则可减低列车行驶时的能源消耗。除了前述的金属物料，其他采用的物料均可循环再造，以完成零碳排放量的目标[J 1]。车体涂装方面，彩带主色则采用东日本旅客铁道商标的■深绿色。[O 3]

机器方面，E993系的最大特色是采用关节式转向架[J 2]，与之后制造的E331系一样，是国铁时代起首次采用的设计。关节式转向架让列车能以较高速度通过弯道和提高搭乘的舒适度。同时，因列车使用较少车轴而可降低制作成本和维护开支。E993系实验的关节式转向架有两种的设计，分别为两点式支撑和四点式支撑设计[O 11][J 2]，每种设计均有两个版本──具动力和无动力的转向架。[O 12]另外，E993系也是首次采用由电动机直接驱动车轴的设计，以减少行车时产生的噪音和方便维护[J 1]。而为了比较直接驱动设计在不同转向架的表现，京叶线内的一辆103系也同时被改造成直接驱动型车辆。[O 13]除此以外，E993系首次在列车上试验安装一套或以上的备用机器（主要为乘降门操作系统和列车控制系统）。[O 14][O 3]

控制室方面，E993系的两个控制室也采用了不同的设计。クハE992-1控制室面积与以往的通勤型列车相若，也使用一般高度的驾驶台，但采用全数字化仪表。而クハE993-1则加大了控制室的面积和采用较高的驾驶台，同时在两侧各增加一道可推开的车窗[O 15]。除了车速计外，均采用数字化仪表。两者均安装了E231系列车运行信息系统（TIMS）的改良版──先进列车运行信息系统（AIMS）[J 3]。除此以外，两个控制室的信号装置（ATS-P）是互通的，一旦正在使用的一台故障，另一台能立即替补故障的一台，使列车能继续运作。而控制室上方的方向幕也使用了不同的技术。クハE993-1安装了全色LED方向幕，而クハE993-1和其他车身上的方向幕则采用E231系只能显示橙绿两色的LED方向幕，但尺寸较E231系的大。[O 16][O 3]

车厢

 
特急型座位
 
特急型座位特设的屏幕

因为车体进一步扩阔并采用外悬式乘降门设计（サハE993-1除外），使E993系车厢比E231系扩阔80mm[O 15]。另外，为了方便行动不便的乘客（无障碍环境），车厢与站台的高度差降低至65mm[J 3]。E993系也以较容易循环再造的物料制造车厢地板和装潢用部件。至于车厢设计，基本上是通勤型设计，只有サハE993-1车厢的中央部分是采用特急型设计[O 7]。

E993系的通勤型车厢进行多种实验，单是座位就已经采用了三种新制座位。此外，E993系的部分吊环扶手采用黑色细长三角形的新设计，而座位附近的扶手也改用弯曲的设计。为了方便视障人士，E993系部分乘降门上方设置了乘降门开闭警报灯，也有部分乘降门和外侧一样在边缘涂上黄色，并铺上黄色防滑胶垫。在サハE993-1内，更安装了供轮椅使用的电动斜板[O 17]。至于车内情报提供装置，E993系的车厢内设置了多种液晶体显示屏和LED显示屏，以实验不同形式的情报提供装置[O 18]。

至于特急型车厢，也安装了新型座位。座位采用航空座位设计，每个座位均设有笔记型计算机用电源和供收看电视和查阅列车信息的液晶体显示屏，并附有一个遥控器[O 17]。

而其中一个最重要的实验，是透过新研发的先进列车信息服务系统（ATISS），改良现有的车内情报提供装置，并在特急型车厢内提供局域网络（LAN）连线服务[J 2][J 4]。此外，特急型车厢的座位也能透过系统使用局域网络。系统采用分散配置，在第1、4和5号车厢内均安装了一个服务器（第2、3号车厢则安装中继器），透过两条10Mbps的线缆互相联系，以分散各车厢的连线流量。而5号车厢的服务器也负责新型车内情报提供装置的实验，透过车辆间的连线操控列车广播和显示列车信息，并透过局域网络连线在车厢内播放电视节目[J 4]。

编组方式

←川越方向 大宫、新宿方向→
车辆编号 1 2 3 4 5
生产编号制式 クハE992-1 モハE992-1 モハE993-1 サハE993-1 サハE993-1
形式／转向架 Tc' - M' + M + T - Tc
制造商 川崎重工业 川崎重工业 东急车辆制造 东急车辆制造 东急车辆制造
  • 解说
    • Tc、Tc'：含控制室的无动车辆
    • T：无动车辆（安装变压器和受电弓）
    • M：动车辆
    • M'：动车辆（安装变压器和受电弓）
    • +：安装了电动机的关节式转向架
    • -：无动力关节式转向架

参考资料：[O 1][O 11]

影响

E993系列车的实验结果主要影响JR东日本2004年以后投入服务的车辆。其中2004年以后配属于国府津车辆中心和小山车辆中心的E231系近郊型首先引进了E993系实验的全数字化仪表、乘降门开闭警报灯和安装乘降门备用控制系统。翌年（2005年）于常磐线中里程列车班次投入服务的E531系则采用了E993系实验的三角形吊环扶手、新型座位和使用无障碍乘降门设计（乘降门边缘涂上黄色、近乘降门的地板铺上黄色防滑胶垫）。而于2006年底在中央快速线投入服务的E233系除了使用前述两系列采用的E993系实验技术外，也采用了在E993系实验的全色LED方向幕技术及安装备用器械的设计。而特急型车厢座位加入屏幕的设计，则于E655系高级列车中首次应用。[O 8]

至于关节式转向架的实用化，则由2006年3月落成的E331系来实现。E331系只有一列14辆的量产先行车辆落成。经过一年的试车后，于翌年（2007年）3月18日于京叶线投入服务[O 3]。但使用时间并不长，中间曾数次停驶后复驶，于2011年1月起停驶后没有再恢复行驶。最终在2014年4月2日于长野综合车辆中心除役解体。

  •  
    首款应用E993系实验结果的第二批E231系近郊型列车
  •  
    关节式转向架的实用化试验车－E331系
  •  
    使用了实验结果的特急型车厢座位加入屏幕的E655系列车

退役

 
E993系由EF81机车牵引至郡山总合车辆中心废弃

2006年7月12日至13日间，E993系被牵引至郡山综合车辆中心，并于抵达后翌日（14日）除籍[O 1][O 8]。同月22日在郡山总合车辆中心开放时作最后展示，此后于同年9月下旬解体。[O 2]

参考资料

JR东日本的公开资料
  1. ^ 1.0 1.1 E993系的新聞稿－ACトレイン試験車の製作について. JR东日本. 2000-12-05 [2008-08-23]. （原始内容存档于2021-01-23） （日语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 JR東日本技術報告－關節式轉向架 (PDF). JR东日本. 2002-12-03 [2008-08-23]. （原始内容存档 (PDF)于2021-01-25） （英语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 JR東日本技術報告－AC Train的開發 (PDF). JR东日本. 2002-12-03 [2008-08-23]. （原始内容存档 (PDF)于2021-01-25） （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 JR東日本技術報告－先進列車資訊服務系統（ATISS） (PDF). JR东日本. 2002-12-03 [2008-08-23]. （原始内容存档 (PDF)于2021-01-25） （英语）. 
其他网站的资料
  1. ^ 1.0 1.1 1.2 東日本旅客鉄道E993系電車(ACトレイン). ビッケのページ－. 2008-05-16 [2008-08-23]. （原始内容存档于2020-05-31） （日语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 JR東日本 E993系. Minami-tama Railway Research Institute. 2011-10-19 [2008-08-23]. （原始内容存档于2021-01-23） （日语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Ｅ９９３系直流形多目的試験車輛. 電車のお部屋. 2008-05-16 [2008-04-26]. （原始内容存档于2020-12-19） （日语）. 
  4. ^ E993系. ノーブルジョーカー. 2012-10-05 [2008-08-23]. （原始内容存档于2021-01-23） （日语）. 
  5. ^ ＡＣトレイン、京葉線その後. 国電総研. 2005-09-27 [2008-08-23]. （原始内容存档于2010-03-29） （日语）. 
  6. ^ JR東日本 E993系. かまてつ：JR写真館. 2012-09-13 [2012-12-04]. （原始内容存档于2010-12-13） （日语）. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 サハE993. Minami-tama Railway Research Institute. 2011-10-19 [2008-08-23]. （原始内容存档于2021-01-23） （日语）. 
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  17. ^ 17.0 17.1 車内設備. Minami-tama Railway Research Institute. 2011-10-19 [2008-08-23]. （原始内容存档于2021-01-22） （日语）. 
  18. ^ 旅客案内装置. Minami-tama Railway Research Institute. 2011-10-19 [2008-08-23]. （原始内容存档于2021-01-22） （日语）. 
其他参考资料
  1. ^ 鉄道ジャーナル社《鉄道ジャーナル》2002年5月号 No.427

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外部链接

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