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動力分散方式(どうりょくぶんさんほうしき)とは、電車や気動車で組成された列車のような、動力車が複数の車両に取付けられている方式のことである。対峙する方式は動力集中方式である。

◆ 長所と短所

動力集中方式に比して述べる。

◇ 長所

・ MT比が高い(大きい)程、起動加速度が向上するため、上り勾配でも高速走行が可能、曲線区間が多く、頻繁に加減速が要求される線区に於いても有効である。これは多くの電動機・機関が搭載できるため狭軌などで搭載スペースに制約があっても全体の出力を大きくできるからというだけではなく、駆動される軸が多くなることも大きい。1軸当たり許容される最大軸重をW、駆動される軸数をN、摩擦係数(粘着係数)をμとすると、編成全体での最大の牽引力Fは$\backslash mathit=\backslash mathit\backslash mathit\backslash mu$以上にはできない。駆動される軸数が少ない動力集中方式の場合、いくら高性能の電動機等を用いてもこれ以上の牽引力が原理的に発揮できず、日本のように許容される軸重が小さい場合、この制約はさらに大きくなる。したがって、多くの軸で牽引力を分担する動力分散方式の方が有利になる。

・ 機関車が牽引する場合に比べて車両にかかる引張力が小さいため、車両の台枠の強度を下げ、軽量化できる。

・ 動力車の軸重が軽く、軌道に与える負荷が減少するため、カーブやポイントでの制限速度をより高くすることができる。また保線周期を伸ばす事が出来、単位輸送量あたりの保線費用を動力集中式の列車による運行に比べ低減できる。

・ (電車・ハイブリッド気動車の場合限定)回生ブレーキを有効に用いる事が出来るため、省エネルギーである

・: また遅れ込め制御や、近年の電車に見られるような、停止する直前まで電気ブレーキのみで減速する純電気ブレーキを搭載することで、ブレーキシューの交換周期の延長を図ることができる

・ 一般に機関車牽引に比べて減速度(ブレーキ性能)がよく、一定距離で停止することを条件とした場合、最高速度を高く設定できる。

・ 終着駅やスイッチバックで折り返す際、機関車の交換が必要ないのでその所要時間が少なく済む。ただし、欧州(特にフランスとドイツ)では、機関車を付け替えることなくどちらの方向へも同じ速度で運転できる構造のものも多く、決定的な利点ではない。

・ 冗長性が高い。編成内の一部の動力車が故障した場合でも運行を続けることができる。動力集中方式では一定の距離ごとに機関車を交換するか、ロングランの場合は、やはり沿線の一定の距離ごとに予備となる機関車を配置する必要がある。

◇ 短所

・ 製造費が高くなる

・ メンテナンスに手間がかかり、故障箇所を発見しにくい

・ 一般的に動力車は騒音や振動が激しいため、乗り心地を損なわれる

・ 動力集中方式の客車と比べて、2階建車両における車内の利用効率が低くなる場合がある。

・ 貨物列車であれば、動力装置そのものの重量分を考慮せねばならないので1両当たり最大積載重量が減る

・ 動力伝達装置に起因する抵抗が大きく、特に惰行時や高速域でのロスが大きい

・ 電車の場合、異なる電化方式の区間や非電化区間への乗り入れが限定される

  ・例えば、電車が非電化区間に乗入れるのであれば、ディーゼル機関車とサービス電源用の発電機が必要となる。

◆ 日本の動力分散方式の特徴

日本では、曲線・勾配・高速通過困難な分岐器が多い、地盤が弱いなどの事情がある。このため、一般に機関車は重量が非常に大きくなり、軌道に大きな負担をかける。また、駅間距離が短い、ターミナルではプラットホームの有効長や数も西欧諸国に比して少ない、機関車付け替え用地の確保が困難などの理由から、動力分散方式の採用が進み、通勤列車から新幹線などの長距離特急まで、夜行列車と一部の臨時列車(団体向け等)を除いて、この方式が使われている。

海外では、近距離列車は動力分散方式、長距離列車は動力集中方式という棲み分けをする場合が多い。イタリア・オランダは動力分散方式による列車が比較的多いが、日本に比べれば動力集中方式による列車の割合が高い。発展途上国を中心に通勤列車ですら動力集中方式による例もある。世界的に見ると日本のような運行形態はむしろ珍しい。

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