編成として機能する特急形を除き、気動車は多くの場合、1両毎での単独運転が可能です。多くが2両以上の車両による構成の電車と異なり、1両単位での編成組成が可能で、需要に応じて編成両数を柔軟に増減することができます。
気動車は、直接的な運転経費では動力費や保守整備費用で電車に劣る反面、発電所、変電所、架線など電気系統の地上設備は不要の為、輸送量が小さい路線において運用される場合、総合的に見ると経済的で環境負荷も少なく運用面でも柔軟性が高いです。
しかし、実際には気動車の運転免許を有する乗務員が必要となることや、自動列車保安装置の互換性などから、気動車が通常運行されていない区間に臨時列車として入線することは少なくなっています。
そのほか、電化区間でも閑散化の著しい場合、小単位運用の可能な気動車を、近傍の非電化路線との共通運用によって代用する例もあります。
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