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2004年度当時の大阪市営地下鉄の各線で利用者数5位だったが、中央線の利用者が増え、[[Osaka Metro四つ橋線|四つ橋線]]は利用者が減少したことから、2010年度には四つ橋線を抜き4位になった。また、2008年度の経常収支では[[Osaka Metro御堂筋線|御堂筋線]]、[[Osaka Metro谷町線|谷町線]]に次ぐ黒字を達成している([[大阪市営地下鉄#経営状況|大阪市営地下鉄の経営状況]]も参照)。大阪市街において南側の[[千日前通]]を走る[[阪神なんば線]]・[[近鉄難波線]]・[[近鉄奈良線]]とは、近鉄が乗り入れている路線同士でありながら[[九条駅 (大阪府)|九条駅]] - [[生駒駅]]間で競合関係にあるが、両路線間では路線の使命が異なるため、本格的な競争は行っていない。
 
[[2025年]]の[[万国博覧会]]として開催される[[2025年日本国際博覧会]](大阪・関西万博)では[[夢洲]]が会場となることから、コスモスクエア駅から夢洲駅まで延伸し万博会場へのアクセス鉄道にもなった([[#夢洲への延伸開業|夢洲への延伸開業]]も参照)。また、万博開催に間に合わせる形で2024年までに[[ワンマン運転]]に向けて[[定位置停止装置]](TASC)や可動式ホーム柵([[ホームドア]])の導入が実施され<ref name="2025_safety_banpaku"/><ref name="ITmedia241114"/><ref name="nagata_homesaku"/>、2025年2月11日よりワンマン運転が実施されていことになった<ref name="2025_safety_banpaku"/><ref group="注">後述するように、万博開催期間中は早朝・深夜時間帯を除いて保安員が配置される。</ref>。
 
他にも[[森之宮検車場]]への車庫線を[[2028年]]春に旅客化する計画がある([[#支線計画|支線計画]]も参照)。
 
Osaka Metroの[[駅ナンバリング|駅番号]]は原則として起点駅を11としているが、コスモスクエア駅 - 大阪港駅間が大阪港トランスポートシステムOTSから編入されたという経緯により、大阪港駅の駅番号が11で、コスモスクエア駅の駅番号が10となっている。また、この歴史的経緯により、中央線として延伸された夢洲駅の駅番号が09となっているほか、距離を示す[[距離標|キロポスト]]が2つに分かれている(矢印の方向にキロ数が増える)。
* 夢洲駅←(南港ポートタウン線中ふ頭駅←)コスモスクエア駅←大阪港駅:OTSの南港・港区連絡線として開通した区間を大阪港起点でキロポストを打っているため。
* 大阪港駅→長田駅:大阪港起点でキロポストを打っているため。
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== 運行形態 ==
全列車が各駅停車である。長田駅から[[近鉄けいはんな線]][[学研奈良登美ヶ丘駅]]まで相互直通運転を行っている。運転間隔は朝ラッシュ時は最短3分20秒間隔<ref group="注">2025年1月11日のダイヤ改正でホームドア設置を考慮して停車時間を5〜10秒伸ばしている。2018年3月23日以前は最短3分45秒間隔、2018年3月24日 - 2025年1月10日は最短3分15秒間隔であった。</ref>、昼間時間帯は7分30秒間隔(1時間8本)で、半数の列車はけいはんな線の生駒駅で折り返す。そのほか朝夕ラッシュ時に車両基地のある森ノ宮駅発着の区間列車、早朝と夜に長田駅 - 夢洲駅間の線内折り返し列車が少数設定されている。2025年1月19日の夢洲駅延伸後から万博閉幕日の同年10月13日まではほぼ全列車が夢洲駅まで運行し、深夜の上り1本・早朝の下り1本のみがコスモスクエア駅発着となっていた。なお、万博終了後の同年10月14日以降は夢洲駅発着の半数がコスモスクエア駅発着に変更となった。
 
近鉄けいはんな線生駒駅 - 学研奈良登美ヶ丘駅間が[[2006年]][[3月27日]]に開業し、運転区間が延びたことと、近鉄線内でのワンマン運転開始に伴って駅における停車時間が伸びたことから、所要時間の短縮のため近鉄線内では最高速度が 70 km/h から 95 km/h に引き上げられた。これは第三軌条方式を採用している日本国内の鉄道路線では最高速度である。[[2025年]][[1月11日]]には当線内のうち、コスモスクエア駅 - 大阪港駅間も 95 km/h に引き上げられた<ref name="2025_dia"/>。なお、大阪港駅では保安装置(車内信号システム)の切り替えが行われるため、同駅の停車時間が20秒延長されている<ref name="2025_dia"/>。
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=== 万博輸送 ===
[[File:OSAKA EXPO ChuoLine.jpg|thumb|子ども専用列車として夢洲へ向かうOsaka Metro 400系電車。大阪・関西万博の公式キャラクターである[[ミャクミャク]]が添乗する。]]
[[2025年日本国際博覧会]](大阪・関西万博)開催時は唯一直接会場へアクセスする路線となることから、万博開催期間中は運転間隔を最小で2分30秒とし<ref>{{Cite web|url=https://www.expo2025.or.jp/wp/wp-content/uploads/expo2025_raijyoushayusougutaihousin_04_honpen_240719_3r.pdf|title=大阪・関西万博 来場者輸送具体方針(アクションプラン) 第4版 p.36|publisher=2025年日本国際博覧会 来場者輸送対策協議会|date=2024-07-19|accessdate=2024-09-10}}</ref><ref name="om20221221"/>、ダイヤは平日と土休日で統一するした<ref name="2025_expo_dia"/>。約半数の列車が夢洲駅 - 長田駅間の線内折り返しとなるほか、夢洲駅 - 谷町四丁目駅・森ノ宮駅間の区間列車が朝・夕時間帯を中心に設定され(谷町四丁目駅は夕時間帯の始発のみ)。一方で、けいはんな線直通については日中を中心に減便となる時間帯があった。この増発に向けOsaka Metroは[[2022年]]に、万博終了までの期間限定で運行する中央線向け車両として[[大阪市交通局30000系電車#中央線仕様車(30000A系)|30000A系]]を10編成導入して<ref>{{Cite web|和書|url=https://trafficnews.jp/post/120592|title=大阪メトロ「30000A系」22日に運転開始 中央線で万博輸送の「ピンチヒッター」に|publisher=乗りものニュース|date=2022-07-19|accessdate=2025-05-29}}</ref>車両編成数を23編成から一時的に33編成に増備し<ref name="asahi20250314">{{Cite web|和書|url=https://www.asahi.co.jp/webnews/pages/abc_30292.html|title=万博来場者に対応 大阪メトロ中央線 運行本数を倍以上に 来月2日にダイヤ改正 近鉄も「共通ダイヤ」で増発|website=ABCニュース|publisher=朝日放送テレビ|date=2025-03-14|accessdate=2025-05-29}}</ref>、その車両留置は森之宮検車場に一時的に留置線を増設することで対応している<ref name="om20221221"/>。前述した通り、中央線はワンマン運転となるが、万博開催期間中は7時30分 - 23時の間は車内に保安員を1人配置するした<ref name="2025_safety_banpaku"/>。
 
2025年4月 - 7月の平日の午前中には、大阪府内の学生(小・中学生、高校生)を対象とした「子ども専用列車」・「子ども優先列車」が夢洲行きに限って運行された<ref name="om_20240910">{{Cite web|url=https://subway.osakametro.co.jp/news/news_release/20240910_kodomo_ressya.php|title=2025年大阪・関西万博の日帰り教育旅行の輸送のためのOsaka Metro 中央線における子ども列車の運行について|date=2024-09-10|access-date=2024-09-10|publisher=Osaka Metro}}</ref><ref name="ytv_20240910">{{Cite web|和書|url=https://news.ntv.co.jp/category/society/ytafe22c1f12b14d3680cb67143ce1c4d1|title=万博で「子ども列車」特別運行 大阪府内の小中高生対象、万博への校外学習で活用 大阪メトロ|publisher=読売テレビニュース|date=2024-09-10|accessdate=2024-09-10}}</ref><ref name="2025_expo_dia"/><ref name="2025_banpaku_kodomoressya" />{{Efn2|実際の運行期間は「子ども優先列車」は4月14日 - 7月17日、「子ども専用列車」は4月16日 - 6月13日。}}。「子ども専用列車」は森ノ宮駅から乗車する学生が対象であり、前方・夢洲寄りの最大4両を学生専用車両とし、後方・長田寄りの車両は一般客も乗車可能とした。停車駅は弁天町駅のみとし、それ以外の駅は通過していた<ref name="om_20240910"/><ref name="ytv_20240910"/>{{Efn2|ただし、保安装置切り替えのために大阪港駅で運転停車する。}}。車両の行先表示は「回送」となっていた<ref name="2025_expo_dia"/>。「子ども優先列車」は森ノ宮駅以外の長田駅 - コスモスクエア駅間から乗車する学生が対象であり、途中各駅に停車した。車両の行先表示は「臨時」となっていた<ref name="2025_expo_dia"/>。混雑時には各駅において学生以外の乗車を控えるように呼びかけるとしていた<ref name="om_20240910"/><ref name="ytv_20240910"/>{{Efn2|素案段階では「子ども専用列車」・「子ども優先列車」双方とも、森ノ宮駅1番線を乗車専用ホームとし、長田駅までノンストップ運行した上で折り返し、夢洲駅まで運行する計画であった(専用列車はノンストップ・優先列車は各駅停車)<ref>{{Cite web|url=https://www.expo2025.or.jp/report/report-20240823-01/|title=日帰り教育旅行の輸送に関する検討会(第2回)を開催|date=2024-08-23|access-date=2025-01-27|publisher=公益社団法人2025年日本国際博覧会協会}}</ref>。その後、森ノ宮駅からの所要時間短縮のため、専用列車は森ノ宮駅3番線から乗車する形に、優先列車は森ノ宮駅での学生の乗車は扱わない形に変更された。}}。