Duplex)両先頭車は運転席と動力部分のみであるが、切り離して他の列車に使われることはない。1])によって、牽引または推進される方式のことである。日本では貨物列車を除いて数を大幅に減らしているが、世界中の多くの鉄道を走る列車のうち、貨物列車はほぼ全てこの方式で、旅客列車もこの方式によるものが多い。動力集中方式を採用している旅客列車の例として、日本のブルートレインやフランスのTGVなどがあげられる。1、イギリスのHSTなどでは両端の動力車の間に付随客車を配置した固定編成が採用されており、この方式については準動力集中方式とも呼称される[1][2]。対をなす形態は動力分散方式である。自車で動力装置を持たないため、車両増備のコストが廉価である。編成が長い場合、コスト的に有利になる。過去(昭和50年頃)の日本の研究では次のように算定されたことがある[3]。有効積載量に優れている。動力が機関車に集中しているので点検の手間が省け[4]、車両のメンテナンスに多くの労力を要しない。客室での騒音や振動が少ない。機関車の交換により、異なる電化方式の区間や非電化区間への乗り入れが容易で、国際列車の運行にも適する。動力車(機関車)が極端に重く、客車が逆に軽くなる。機関車の重量ゆえに、地盤の軟弱な地域での高速走行では線路の狂いや振動の問題が発生するほか、橋梁も許容荷重を大きくとる必要がある。原理的に全体の牽引力が許容軸重と機関車の動軸数で制約されるため、起動加速度が動力分散方式より低くなり、特に上り勾配(上り坂)では動力分散方式に比べて速度を出しにくい。動力分散方式#長所も参照。動力源をソースとしたブレーキ作用を有効に用いることが出来ない。電気動力車の(広義の)発電ブレーキ、内燃動力車のエンジンブレーキ/排気ブレーキ/コンバーターブレーキがこれにあたる。電気動力車の場合は近年は回生ブレーキが主体のため、エネルギー上の不利はより一層強まる。機関車にはこれらのブレーキが搭載されている場合が多いが、多くの客車・貨車には搭載されていない。そのため、編成全体では空気ブレーキ主体で停止するので、エネルギーの無駄が多く、ブレーキシューの消耗などの問題も出る。日本の場合は、曲線(カーブ)や下り勾配(下り坂)、高速通過困難な分岐器などが多く、ブレーキ操作を多く必要とするため、なお一層不利である。新幹線のような高速専用軌道でも連続下り勾配のため常用ブレーキとしてこれらが使えないことは性能上の不利ばかりでなく安全上のネックにもなる。一方で最も重い機関車のみに複雑なブレーキ装置を必要とし、軽量な客車ではメンテナンス性に優れた永久磁石式リターダを摩擦制動と併用する方法もあり、維持費とメンテナンスの面では未だに有利な点も多い。日本式のワンマン運転が困難である。終着駅やスイッチバックで折り返す際、機関車の交換や機回しが必要。煩雑な作業を要し、機回し線を別に設ける必要がある。尾久車両センター間では推進回送を実施している。西ヨーロッパ諸国などでは、機関車が最後尾でも牽引時と同等な運転が可能なプッシュプル方式の列車が増えている。運転席を設けた制御客車と動力車を組み合わせるか、動力車を両端に組成する方式。両端に運転席を配することで短所の一つとされる「折り返し運転を行う際の、機関車の交換・機回し」が解消される形となる。本来のプッシュプルとは前者の形態を指していたが、後に高出力化といずれの方向にも安定して高速走行を行うという必要が生じる高速列車向けに両端に動力車を連結した後者の形式が考案された。称する(曲線の通過速度を高める目的で車体を傾斜させる「振り子式車両」とは意味が異なる)。1、ETR500、インターシティー125など)が採用している。列車の両端を動力車にして客車を挟み込むようにしており、10両編成であれば実際に乗客を扱えるのは8両分だけであるため、純粋な動力分散形よりも旅客定員は少ない。前者は、欧州および米国各地の都市圏の普通列車を中心に採用されている。客車の運転台からもう一端の動力車(機関車)を遠隔操作するため、組み合わされる機関車は限定される。運行している例がある。これについては、ヨーロッパの車両は連結面に緩衝器(バッファー)を装備していることなど、日本に比して安定性が確保しやすいという条件の差もある。km/h)という高速で運転されている列車もある[6]。米国の制御客車を用いたプッシュプル運転は、1950年代末にシカゴ・ノースウェスタン鉄道(現:メトラ)で通勤列車の運行合理化の一環として開始されたものまで遡る[7]。当初は推進運転時の脱線を心配する向きもあったものの、結果的には杞憂に終わり[7]、全米の通勤鉄道に広まった。観光用トロッコ列車「ノロッコ号」や京都市・嵐山にある嵯峨野観光鉄道のトロッコ列車などに見られる。JR東日本215系電車やJR貨物M250系電車は動力分散方式であるが、前後に2両ずつの動力車を集中配置しており、後者の方式に類似した点もある。国鉄211系電車の1000・3000番台は、5両編成の片側に3両の非動力車が連なる日本では稀な例となっている。往年の西ドイツのTEE用車両であった西ドイツ国鉄VT11.5型気動車が挙げられる。「動力付きが1台だけ」と定義すると単行気動車や「クモハ+クハ」編成も動力集中式になってしまう。極端な例では普段はガソリンカー7台(うち20人乗りの小型5台)とわずかな客車で運行していたが、沿線の祭りの際にこれに加え普段は使用していない蒸気機関車8台と客車22台を出してきて5日間で56000人の乗客を運んだという記録(1942年)がある西大寺鉄道のケースがある。TGVではフランスのホームが低いことを理由に、この付随車二階建て(一階部分が通常の客車より低くになる)を採用し続けている。参考までに学研の『機関車・電車』(1977改訂版)のP132-133にのっている「EF65の20系客車14両(うち荷物電源車1両)編成特急(動力集中式)」と「583系電車13両編成特急(動力分散式)」の比較の場合。定員:638名(EF65+20系)と664名(583系)、編成総重量:559t(EF65+20系)と539t(583系)、最大軸重:16t(EF65+20系)と11.6t(583系)になる。石井幸孝ほか『幻の国鉄車両』JTBパブリッシング〈キャンブックス〉、2007年、150-153頁。978-4-533-06906-2。