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日本的地下铁（日语：地下鉄／ちかてつ chika tetsu */?）是当地主要的城市轨道交通系统，其起始于1927年开通的东京地下铁道（今东京地下铁银座线），是亚洲最早拥有地下铁的国家；目前共有9个都市拥有地下铁系统，数量在亚洲仅次于中国大陆和印度。地下铁是日本各大都市居民的重要交通手段，日常的通勤与通学都与地下铁有密切关系；其一大特色为多与各大通勤铁路系统直通运行，构成庞大的公共交通运行系统。
日本最早的修筑地下铁的计划是在1906年，东京地下电气铁道公司申请在高轮-浅草区间及银座-新宿区间修筑地下铁。这一计划与其说是实际建设地铁，不如说是了解欧美的地下铁铺设状况和试图率先取得铁道许可，结果被东京市所反对。
1915年（大正4年）、在东京车站的地下开通了专门运送邮件的地下铁[1]。
最早的以实际建设为前提的修建申请则是在1917年，由早川德次提出的。他于1914年参观伦敦的地下铁，深刻感受到在东京建设地下铁的必要性。他设立东京轻便地下铁道，根据轻便铁道法，申请获得铺设高轮 - 浅草及车坂（上野） - 南千住之间地下铁的许可。根据计划，这条地铁总延长15.3公里，轨距1372毫米，使用第三轨供电。
受这一申请的影响，其他申请建设地下铁的要求也相继出现。1918年，武藏野电气铁道于上目黑-有乐町之间；1919年，东京高速铁道（现小田急电铁的前身，与后述的开业现银座线涩谷 - 新桥区间地图的公司不同）于日比谷-涩谷、霞关-新宿、日比谷-池袋、日比谷-上野之间；东京铁道于五反田-向岛、涩谷-南千住、原宿-巢鸭、新宿-洲崎、目白-池袋之间申请建设地铁。
针对这些申请，1919年11月17日东京市发给东京地下轻便铁道修建许可。1920年3月17日，以将来东京市可收购地下铁为前提，发给在以下区间修建地铁的许可。
- 东京轻便地下铁道:15.3公里（高轮南町 - 浅草公园广小路、车坂町 - 南千住町）
- 武藏电气铁道:8.0公里（目黑 - 有乐町）
- 东京高速铁道:14.1公里（内藤新宿 - 大冢）
- 东京铁道:33.4公里（目黒 - 押上、池袋 - 洲崎、巢鸭 - 万世桥）
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自东京市获得修建许可的早川于1920年设立“东京地下铁道株式会社”，1919年将轨距改为1435毫米。进行地质调查后，1923年，获准修建新桥 - 上野之间的地铁。不过由于同年发生的关东大地震的影响，施工区间改为上野-浅草，1925年9月27日开工。2年后的1927年12月30日，地铁开业。车辆名称为1000型，是全钢制车辆。在安全上使用了与纽约地下铁相同的打子式自动列车停止装置。1930年1月1日，地铁延伸至万世桥；1931年11月21日顺利延伸至神田；1934年6月21日延伸至新桥，全线完工。
自东京市获得许可的“东京高速铁道株式会社”（与前述的公司不同，是1934年设立的公司，由东京横滨电铁的五岛庆太掌握）则开始于1935年建设东京的第二条地铁，施工区间是涩谷 - 新桥。1938年11月18日，以青山六丁目（现表参道站） - 虎之门区间开通为开始，1939年之前开始了涩谷 - 新桥区间6.3公里长路段的商业运行。1940年，与之前开通的地下铁相连，开始了涩谷 - 浅草之间的直通运行，成为现今的银座线。
在第二次世界大战将到来的预感影响到国民经济的1930年代，逐渐有了交通机关之间应确立适当的竞争关系和分担关系的呼声。同时考虑到地铁在在遭受空袭时可起到防空壕的作用，1941年3月7日，制定了《帝都高速度交通营团法》，同年7月4日，设立特殊法人“帝都高速度交通营团”（营团地下铁；现东京地下铁株式会社），由“地下”和“高速”两家公司合并而成。
相对于东京的地下铁由民间主导，大阪的地下铁是由大阪市（大阪市电气局，之后改制为大阪市交通局，今大阪市高速电气轨道）为事业主体进行计划的。1920年，大阪市委托大阪市电气局进行地下铁网的调查，1926年提出报告书，以下路线以“大阪都市计划高速度交通机关路线”的名称获得认可。
- 1号线:江坂 - 梅田 - 难波 - 大国町 - 天王寺 - 我孙子（19.9公里）
- 2号线:森小路 - 天六 - 梅田 - 天神桥 - 天王寺（13.7公里）
- 3号线:大国町 - 玉出（3.7公里）
- 4号线:筑港 - 花园桥 - 大今里 - 平野（17.1公里）
基于以上计画，1930年开始修筑梅田 - 天王寺之间的地铁。该线路采用受益者负担制度来筹措费用，1933年5月20日，梅田 - 心斎桥区间开业。
大阪于第二次世界大战时期也在大国町建设了与1号线分离的分岐3号线。其建设采用了不使用钢材的构造。1942年5月10日，大国町 - 花园町之间的1.3公里的地下铁完成。不过之后由于难以取得钢材和水泥，其后的工程被冻结。
东京和大阪以外的都市虽未修筑地铁，不过部分新筑的私铁中有部分是地下线。
截至第二次世界大战结束为止，东京有14.3公里长的地铁、大阪有8.8公里长的地下铁。受空袭的影响，两都市的人口大幅减少。
东京大空袭之后，东京人口大幅减少，末广町～稻荷町区间的地铁一度因为乘客减少而停运。
战后，东京开始决定建设新的高速铁路网。其规划如下：
- 1号线:武蔵小山～板桥一丁目(23.9公里）
- 2号线:祐天寺～北千住（23.8公里）
- 3号线:大桥～雷门（16.1公里）
- 4号线:富士见町～向原町（22.3公里）
- 5号线:中野～东阳町（15.7公里）
从战前开始，东京市就主张都市交通应由市营，战后东京市改名为东京都，仍主张解散营团。昭和20年代末期，东京都的方针改为与营团分道扬镳，自行建设地下铁。另外，因私铁认为政府对铁道的管制将放宽，1948年，以小田急电铁为首，除西武铁道之外的私铁公司至1955年都申请将线路延伸至东京市中心。对此，政府于1955年设立都市交通审议会，翌年发表含有与郊外私铁直通行驶内容的地下铁计划。修建方针也改为以营团为主导。自此之后、东京的地下铁修筑由営团（现东京地下铁）和东京都交通局两家单位进行。
1956年，东京都根据轨道法申请获得修筑许可，翌年营团保有的1号线让渡给东京都，并决定了以下的修筑计划。
- 1号线:品川 - 五反田 - 新桥 - 浅草桥 - 押上（17.3公里）
- 2号线:中目黑 - 恵比寿 - 日比谷 - 秋叶原 - 上野 - 北千住（20.9公里）
- 3号线:大桥 - 涩谷 - 浅草（16.1公里）
- 4号线:荻洼・方南町 - 新宿 - 东京 - 御茶之水 - 池袋 - 向原（30.1公里）
- 5号线:中野 - 高田马场 - 饭田桥 - 大手町 - 东阳町（15.8公里）
- 5 - 2号线:下板桥 - 巢鸭 - 水道桥 - 大手町
计划中也制定了与郊外私铁可直通运行的构想。1号线采标准轨、架空线式修筑，计划与京急和京成直通运行，同时轨距为1372毫米的京成实施全线改轨，此外京急也将修筑品川 - 泉岳寺之间的线路。都营地下铁1号线（现浅草线）浅草桥 - 押上区间于1960年12月4日午后开业。
营团则在次年的1961年开业了将直通运行至东武铁道和东急电铁，采用架空线式的2号线（现日比谷线），之后东京的地下铁修筑因以可直通运行至既有郊外路线为前提，而多使用架空线式。
大阪于1948年制定了新的都市计划，除了沿袭了战前的1号线自3号线的计划之外，新计划了从大阪港 - 放出的4号线和从神崎川 - 平野的5号线。
与东京不同，大阪除了堺筋线之外都继续使用战前的第三轨条式，虽然有车辆共通化的优点，却也导致无法直通运行至既有的其他公司的线路，引发梅田及难波等主要中转站更加拥挤。
随著1960年代之后汽车社会的发展，进入1970年代后，即使在地方都市，其短距离公共交通机关也开始由路面电车转为巴士。而在大都市，作为替代路面电车的交通方式，逐渐开始了速度快且运量大的地下铁的修筑。
- 1957年11月15日：名古屋市营地下铁东山线 名古屋车站～荣町车站间开业。
- 1968年4月7日：神户高速铁道东西线和南北线开业。
- 1971年12月16日：札幌市营地下铁南北线 北24条车站～真驹内车站间开业。
- 1972年12月16日：横滨市营地下铁蓝线 伊势佐木长者町站～上大冈站间开业。
- 1977年3月13日：神户市营地下铁西神线 名谷站～新长田站间开通。
- 1981年5月29日：京都市营地下铁乌丸线 北大路站～京都站间开业。
- 1981年7月26日：福冈市地下铁机场线 室见站～天神站间开业。
- 1987年7月15日：仙台市地下铁南北线 八乙女站～富泽站间开业。
- 1994年8月20日 - 广岛高速交通广岛新交通1号线 本通车站～广域公园前车站间开业（被视为地下铁的区间是本通车站～县厅前车站间）。
本处列出日本地下铁协会定义认定的地下铁系统，按地域由北至南排列
| 名称 | 事业者 | 路线数 （未开业） |
总延长 （未开业） [km] |
车站数※2 （未开业） |
摘要 |
|---|---|---|---|---|---|
| 札幌市营地下铁 | 札幌市交通局 | 3 | 48.0 | 46 | |
| 仙台市地下铁 | 仙台市交通局 | 2 | 28.7 | 29 | |
| 都营地下铁 | 东京都交通局 | 4 | 109.0 | 98 | 其中三田线的白金高轮 - 目黑区间2.3km为第二种铁道事业者 |
| 横滨市营地下铁 | 横滨市交通局 | 2 | 53.5 | 40 | 1・3号线（蓝线）为一体运行，实际上有两条路线 |
| 名古屋市营地下铁 | 名古屋市交通局 | 6 | 93.2 | 87 | 其中上饭田线全线(0.8km)是第二种铁道事业者 |
| 京都市营地下铁 | 京都市交通局 | 2 | 31.2 | 31 | |
| 神户市营地下铁 | 神户市交通局 | 3 | 30.6 | 25 | 西神延伸・西神・山手线为一体运行因而实际有两条路线 |
| 福冈市地下铁 | 福冈市交通局 | 3 | 29.8 | 35 |
- ※ 括号内数字为未开业区间。
- ※2 车站名称相同的车站不进行计算。
世界上地下铁的主流集电方式是第三轨供电，日本的札幌市营地下铁南北线、东京地下铁银座线和丸之内线、横滨市营地下铁蓝线、名古屋市营地下铁东山线、名城线和名港线、大阪地下铁御堂筋线、谷町线、四桥线、中央线和千日前线使用的是这种方式。除此以外的线路多使用刚性悬挂或链式悬挂方式进行集电。
这是由于日本的地下铁在修筑时多以可相互直通运行至郊外路线为前提来修筑，因而其规格必须符合既有线路。不过也有相反的例子，例如与大阪市营地下铁御堂筋线相互直通的北大阪急行电铁、与大阪市营地下铁中央线相互直通的近铁京阪奈线在其修筑时为与地下铁直通运行而以第三轨方式修筑。
日本的地下铁车站应对灾害的对策在世界上属先进水准，这与东京地铁沙林毒气事件有关。
途径东京墨田区、江东区、江户川区等零海拔地区的东京地下铁东西线、都营地下铁新宿线等均有设置防水门。
由于东海豪雨时，名古屋市营地下铁名城线的平安通车站曾被水淹没，因而导致名城线市役所车站 - 砂田桥车站曾开行过代行巴士。名古屋市营地下铁鹤舞线的部分车站和名港线名古屋港车站设有防水门。
另外，在乘客较多的车站，使用了将岛式月台的两侧错开（例如名古屋市营地下铁东山线名古屋车站）或新设月台（例东京地下铁银座线新桥车站）等方法减轻拥挤情况。
日本历史较长的地下铁的车辆（特别是以可与其他路线直通运行为前提修建的地下铁）多使用与地上的铁道同样的大型车辆，不过2000年代之后，使用迷你地下铁的情况有所增多。
迷你地下铁（日语：ミニ地下鉄）是日本特有的地下铁系统，属于中型铁路系统，运量介于通常的地下铁这样的大规模交通系统和轻轨及巴士等小规模交通系统之间。由于地下铁工程所需费用巨大，因而迷你地下铁通过使用体积较小的车辆来减小隧道的断面。且多使用线性马达驱动。因使用线性马达，迷你地下铁也可在有急转弯的地方行驶。一般来说，使用线性马达驱动的地下铁可称为迷你地下铁。若未采用线性马达但隧道断面较小且车辆体积小的话，有时也称为迷你地下铁。另外，东京地下铁银座线及名古屋市营地下铁东山线・名城线・名港线的使用车辆较JR及一般私铁为小，但不属于迷你地下铁。
最早开通的线性马达式迷你地下铁是大阪市交通局鹤见绿地线（现长堀鹤见绿地线）[2]。运输需求较少的线路为削减建设费而多使用小断面隧道、小型车辆的迷你地下铁方式修筑。目前营业中和建设中的迷你地下铁如下。
在法律上，日本的地下铁除了大阪市营地下铁之外，都是基于铁道事业法修筑的。
东京的东京地下铁东西线和都营三田线；大阪的御堂筋线和中央线、神户的西神・山手线；横滨的蓝线等线路在其于郊外运行的区间中有大量的于地上或高架运行的部分。而东京地下铁丸之内线则由于地形影响，即使在市中心也有一部分在地上运行。大阪市营地下铁中央线在刚开业曾整条线路都是高架，完全没有地下区间。名古屋市营地下铁东山线的上社车站 - 藤丘车站间在建设当时因无必要使用地下方式因而以高架形式修筑。
与之相反的是，京王新线与都营地下铁新宿线；西武有乐町线与东京地下铁有乐町线在地下相连。近铁难波线及JR东西线、京阪中之岛线虽不和地下铁直通，但其线路本身几乎都在地下行驶。
东京的地下铁多集中在东京都心的山手线以内区域。值得一提的是，在皇居的地下没有任何一条地铁通过。这是由于皇居内并无大型道路，而地下铁多是在道路下方修筑，以及安全考量而导致的。
大阪因大阪城并不位于现在的市中心正中，因而没有像东京一样市中心有一片区域完全没有地下铁的情况。各路线在大阪环状线内侧的部分几乎都是建设于大阪的几条主要街道的下方。然而，由于大阪地下铁可与私铁及JR直接换乘的例子不多，因而导致换乘次数增加。御堂筋线梅田车站的乘客数，是日本地下铁车站中，单一路线车站乘客数最多的车站[3]）。
由于以下情况，日本地下铁大多数路线只运行各站停车的列车：
- 由于是在道路的下方修筑，加之需在既有的地下铁及地下街之间的缝隙开挖隧道，因而很多区间都十分弯曲，不适合高速运行。、
- 地下铁耗资巨大，加上考虑到附近地下的使用状况，难以划出优等列车的待避设备的预算及场所。
- 由于地下铁大多建设于市中心，每个车站的乘客都很大，对企业来说多次停车较为获利。另外，由于很多车站都是多条路线的换乘站，旅客的流动性极强，因而很难设定优等列车的停车车站。
与其他线路进行直通运行，在其他线路内以优等种别形式运行而在地下铁内各车站都停车的情况也并非少数（例如东京地下铁半藏门线、千代田线）。另外，也有虽然不是地下铁，但其地下区间（如京王新线、JR东西线等）原则上所有优等列车均各车站停车的情况。
- 昭和初期，学习欧美地下铁优点而建设的大阪市营地下铁御堂筋线于御堂筋的东半部建设，若将来于其西半修筑的话，将可像纽约地铁一样成为四线铁路，也可进行急行运行。
- 最早于地下铁导入优等列车的是东京地下铁东西线的快速列车。不过其地下区间不停车的车站只有南砂町车站。列车可在兼具旅客上下车和待避线功能的葛西车站、妙典车站、原木中山车站超车各站停车的电车。
- 最早在地下铁运行的真正的优等列车是都营地下铁新宿线的急行运行。其可在岩本町车站、大岛车站、瑞江车站对各站停车的电车进行超车。
- 关西地区也在1993年开始，由神户市营地下铁导入快速列车，不过在1995年的阪神大地震时废止。
- 2008年3月15日开始，小田急电铁线与东京地下铁千代田线进行直通运行。但在地下铁线内不能进行超车。
- 2008年6月14日开始，东京地下铁有乐町线和副都心线开始导入急行、通勤急行和准急列车。但有乐町线的准急于2010年3月6日的时刻表修改时废止。
- 2015年7月18日开始，横滨市营地下铁蓝线开始导入快速列车。
由于地下铁建设费用极高，新建路线偿还建设费负担很重，陷入赤字经营已是常态。与之相对，因较旧的线路普遍通过市区最好地段且普遍乘客较多，加上建设费用较低，银座线、丸之内线、御堂筋线、东山线等线路因营运时间已达数十年之久，均已实现盈利。也因此，营业时间较长偿债负担较轻，且拥有多条高乘客数线路，新建地铁较少的东京地下铁为盈利状态。不过由于地下铁之兴建属于基础建设的一部分，同时并会带来地价上升、交通纾缓及生活品质改善等外部效果，并非像私人铁路以营利为主要目的，因此本表仅为参考用。
▲表示赤字。
| 名称 | 会计年度 | 纯利润 | 累积亏损※ | 出处 |
|---|---|---|---|---|
| 札幌市营地下铁 | 平成22年度 | 约42亿2,166万日元 | 约3,305亿8,277万円 | [4] |
| 仙台市地下铁 | 平成22年度 | 约24亿7,987万日元 | 约1,042亿0,523万円 | [5] |
| 都营地下铁 | 平成22年度 | 约93亿9,850万日元 | 约4,309亿4,366万円 | [6] |
| 横滨市营地下铁 | 平成22年度 | 约10亿0,600万日元 | 约2,435亿6,200万円 | [7] |
| 名古屋市营地下铁 | 平成22年度 | 约40亿4,700万日元 | 约3,104亿7,200万円 | [8] |
| 京都市营地下铁 | 平成22年度 | ▲约90亿6,800万日元 | 约3,283亿8,700万円 | [9] |
| 大阪市营地下铁 | 平成22年度 | 约239亿0,189万日元 | ※约186亿3,810万円 | [10] |
| 神户市营地下铁 | 平成22年度 | ▲约6亿3,143万日元 | 约1,215亿9,696万円 | [11] |
| 福冈市地下铁 | 平成22年度 | ▲约2亿2,600万日元 | 约1,405亿6,000万円 | [12] |
※大阪市营地下铁为累积盈利
全国的公营地下铁（不含东京地下铁・高速铁道）盈利路线中，盈利额排名如下。
| 路线名 | 会计年度 | 净利润 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 大阪市营地下铁御堂筋线 | 平成22年度 | 约320亿4,000万日元 | [18]第1页 |
| 名古屋市营地下铁东山线 | 平成19年度 | 约119亿6,000万日元 | [19]第36页 |
| 都营地下铁新宿线 | 平成22年度 | 约86亿6,047万日元 | [6]第4页 |
| 都营地下铁浅草线 | 平成22年度 | 约96亿7,575万日元 | [6]第4页 |
| 大阪市营地下铁谷町线 | 平成22年度 | 约61亿3,200万日元 | [18]第1页 |
| 神户市营地下铁西神・山手线 | 平成22年度 | 约54亿3,270万日元 | [11]第76页 |
| 大阪市营地下铁中央线 | 平成22年度 | 约47亿0,100万日元 | [18]第1页 |
| 横滨市营地下铁蓝线 | 平成22年度 | 约45亿6,600万日元 | [7]第12页 |
| 都营地下铁三田线 | 平成22年度 | 约41亿4,303万日元 | [6]第4页 |
| 札幌市营地下铁南北线 | 平成21年度 | 约33亿7,200万日元 | [20] |
| 名古屋市营地下铁鹤舞线 | 平成19年度 | 约29亿5,100万日元 | [19]第9页 |
| 仙台市地下铁南北线 | 平成22年度 | 约24亿7,987万日元 | |
| 京都市营地下铁乌丸线 | 平成20年度 | 约10亿3,700万日元 | [21]第5页 |
| 大阪市营地下铁堺筋线 | 平成22年度 | 约9亿4,200万日元 | [18]第1页 |
以上14条线路为盈利线路。另外，虽各具体路线盈利数字不明，但平成18年度，福冈市地下铁空港线和福冈市地下铁箱崎线两线盈利合计约约39亿1,000万日元[22]。
与之相反，赤字最多的线路排名如下。
| 路线名 | 会计年度 | 净亏损 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 京都市营地下铁东西线 | 平成20年度 | 约154亿5,300万日元 | [21]第5页 |
| 都营地下铁大江户线 | 平成22年度 | 约132亿3,808万日元 | [6]第4页 |
| 名古屋市营地下铁樱通线 | 平成19年度 | 约129亿1,000万日元 | [19]第9页 |
| 大阪市营地下铁今里筋线 | 平成22年度 | 约81亿9,800万日元 | [18]第1页 |
| 大阪市营地下铁长堀鹤见绿地线 | 平成22年度 | 约77亿5,700万日元 | [18]第1页 |
| 札幌市营地下铁东丰线 | 平成20年度 | 约74亿1,700万日元 | [20] |
| 福冈市地下铁七隈线 | 平成18年度 | 约62亿日元 | [22] |
| 神户市营地下铁海岸线 | 平成22年度 | 约60亿6,413万日元 | [11]第76页 |
日本全国的市营、都营地下铁和东京地下铁各路线1日平均输送人数如下。数据均为2005年度（平成17年度）的数据（资料来自日本地下铁协会网站）。
| 事业者名 | 路线名 | 一日平均输送人数 （2005年度/千人） |
|---|---|---|
| 札幌市交通局 | 全线 | 570 |
| 南北线 | 237 | |
| 东西线 | 206 | |
| 东丰线 | 127 | |
| 仙台市交通局 | 南北线 | 161 |
| 东京地下铁 | 全线 | 5,759 |
| 银座线 | 1,016 | |
| 丸之内线 | 1,067 | |
| 日比谷线 | 1,063 | |
| 东西线 | 1,218 | |
| 千代田线 | 1,050 | |
| 有乐町线 | 779 | |
| 半藏门线 | 753 | |
| 南北线 | 382 | |
| 副都心线 | ||
| 东京都交通局 | 全线 | 2,086 |
| 浅草线 | 583 | |
| 新宿线 | 593 | |
| 三田线 | 513 | |
| 大江户线 | 682 | |
| 横滨市交通局 | 全线 | |
| 蓝线 | 459 | |
| 绿线 | ||
| 名古屋市交通局 | 全线 | 1,149 |
| 东山线 | 544 | |
| 名城・名港线 | 527 | |
| 鹤舞线 | 278 | |
| 樱通线 | 227 | |
| 上饭田线 | 28 | |
| 京都市交通局 | 全线 | 315 |
| 乌丸线 | 228 | |
| 东西线 | 128 | |
| 大阪市交通局 | 全线 | 2,277 |
| 御堂筋线 | 1,055 | |
| 谷町线 | 394 | |
| 四桥线 | 224 | |
| 千日前线 | 120 | |
| 中央线 | 163 | |
| 堺筋线 | 233 | |
| 长堀鹤见绿地线 | 88 | |
| 今里筋线 | ||
| 神户市交通局 | 全线 | 303 |
| 山手・西神线 | 264 | |
| 海岸线 | 39 | |
| 福冈市交通局 | 全线 | 323 |
| 空港・箱崎线 | 279 | |
| 七隈线 | 44 |
- 白土贞夫‘ちばの铁道一世纪’仑书房、1996年7月10日 第1刷发行、1996年10月15日 第2刷发行、ISBN 978-4-8455-1027-6
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