山形新幹線(やまがたしんかんせん)とは、ミニ新幹線方式により福島県の福島駅から山形県の新庄駅までを結ぶ東日本旅客鉄道(JR東日本)の路線およびその路線を走行する新幹線列車の通称である。正式には奥羽本線の一部であり、新幹線ではなく、在来線の特急列車である。また、この区間を走る普通列車には山形線の愛称が付いている。東京駅から福島駅まで東北新幹線に直通運転しているため、広範囲的には「つばさ」とその走行区間である東京駅〜山形駅〜新庄駅間が山形新幹線と呼ばれる。在来線は最高速度が最大で160km/hまで容認されているが、山形新幹線の在来線区間は踏切があるため、最高速度は130km/hである。山形新幹線にはミニ新幹線方式が採用されたため、開通させるにあたり、狭軌(軌間1,067mm)だった奥羽本線が山形新幹線運行区間の福島〜新庄間が標準軌(同1,435mm)に改軌され、山形以南と仙山線や左沢線、新庄以北の各線の直通が不可能になるという犠牲を伴った(山形〜羽前千歳間は狭軌・標準軌の単線並列のため直通可)。このように、軌間の違いは運転系統に大きな制約を与えているものであり、このような問題を解決する手段として、軌間可変電車(フリーゲージトレイン)の実用化が期待されている。
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