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300系是首款服務希望號(のぞみ,Nozomi,意思是「希望」)班次的新幹線列車,其最高運行速度達270km/h(測試時為325km/h)。這使來往東京至新大阪的行車時間,由3小時10分,縮短至2小時30分;而由東京往返博多,也由5小時47分,縮短至約5小時左右。
全車共有16節車廂,以10M6T形式出現,全車的動力車(M)與非動力車(T)分佈頗分散,編組如下[1]:
←東京 M-T-M-M-T^-M-M-T-M-M-T^-M-M-T-M-T 博多→
^附有集電弓
此外,300系也是首款使用交流牽引電動機的載客新幹線列車。
正因為動力車的分佈問題,加上全列車兩支集電弓均設於非動力車廂,故300系成為了首款採用車頂的匯流排(busbar)作為把動力傳送至整組列車的新幹線車款。
300系列車總共製造了70組,其中61組在東海道新幹線(J編組,J1-J61)(單臂集電弓)(服務光號(ひかり,Hikari)、回聲號(こだま,Kodama)班次,另外9組則在山陽新幹線(F編組,F1-F9)(單臂集電弓) 服務光號(ひかり,Hikari)班次。
時速270km/h
270km/h「希望号」的目的,是為了要尽快聯繫东京及新大阪之间的交通,當時所設定的競爭对手為航空機。在兩地間航空機飞行所需的时间雖僅需1小时,不过,從市區到机场間的交通移动所花费的时间則相當耗時。為了能與航空對抗,因此擬定的策略便是以列車在從兩地之間选择搭乘飞机移動的客人所需耗時的2小时30分到達為目標。「希望号」在推出当初的广告标语是:「搭乘早上的首發班車即足可应付上午9点的会议」。
经过對线路设备等各方面讨论的结果,列車營運速度被設定在270km/h。
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