Transcript 資料1
鉄道システム 富井規雄編：「鉄道システムへのいざない」，共立 出版，2001. 脇田・富井，他：「鉄道とコンピュー タ」，共立出版，1998. 鉄道はシステムだ！ システム：「複数の要素が有機的に関係しあい、 全体として機能を発揮している要素の集合体、 組織、系統、仕組み」（広辞苑） ＜鉄道システムに関する業務＞ 設備の計画や建設 巨大な設備産業 車両、線路（トンネル、橋梁なども含む）、信号、 架線などの電力装置、駅での設備など 切符の販売 駅、旅行センター、みどりの窓口のコンピュータ 輸送計画の作成 列車ダイヤ、運転士や車両の勤務計画、車両の検査 や清掃の計画、駅や車両基地での入換作業の計画 列車の運転 運転士、車掌、指令員、ホームの駅員、信号機 を操作する駅員 設備の保守 車両の検査・修繕、保線、架線や信号装置の 保守など ＜鉄道システムの構成＞ 鉄道システム 線路 建 造 物 軌 道 車両 台 車 車 体 運転 動 力 信 号 ネット ワーク 駅 フ ロ ー 運営 保 守 経 営 佐藤吉彦：「第Ⅴ世代鉄道」，交通新聞社，2005 設備を計画・建設する （車両、線路、信号、 架線、駅、他） ＜鉄道の業務プロセス＞ 輸送計画を作る （列車ダイヤ、車両・乗 務員運用計画、他） 電車を走らせる （運転士、車掌、指 令、駅員、他） 切符を売る 設備を保守する （車両、線路、信号、 架線、駅、他） 鉄道と情報処理技術 コンピュータをいち早く取り入れたのは鉄道 ・座席予約システム ・列車運行管理システム、など ＜鉄道の輸送業務に関係する情報システム＞ 営業関係のシステム ・座席を予約し、切符を販売するシステム ・駅の収入管理を行うシステム ・自動改札システム 輸送計画を作るシステム ・列車の駅間の運転時分を計算するシステム ・列車ダイヤを作るシステム ・車両運用計画を作るシステム ・乗務員運用計画を作るシステム ・構内入換計画を作るシステム 輸送計画を伝達するシステム ・輸送計画データベースシステム ・駅や電車区での必要帳票を作成するシステム 輸送を管理するシステム ・ダイヤに従って信号機を自動的に制御するシステム ・発車標や自動放送装置を制御するシステム ・ダイヤが乱れた時に運行計画の変更案を作るシス テム ・ポイントと信号機を連動させて制御するシステム ・駅などにダイヤの変更を伝えるシステム ・車両の検査や使用計画を作るシステム ・列車走行実績に関する各種統計情報を作成する システム その他にも、設備の計画やメンテナンスに関する業 務を支援するシステムも多数ある。 列車ダイヤ ・１日あたり２万６０００本の旅客列車（JR各社の合計） ・１日の走行距離の合計は約１８０万ｋｍ（地球４５周分） これらの計画を定めたものが列車ダイヤ ＜列車と車両はどこが違う？＞ 「列車」とは物理的な「車両」のことではない 例）東京発博多行きの「のぞみ」 ・東京から博多までが一つの「列車」 ・この「車両」は博多で折り返して別の「列車」になる 鉄道部内での規定：列車とは 「停車場外の線路を運転させる目的で組成された 車両をいう」 「車両が駅の外を走る場合、それなりの準備 がなされていないといけない」という意味 ブレーキ、運転台の向き、列車番号など 列車ダイヤとは？ ダイヤ：ダイアグラム（図という意味） 列車ダイヤ 駅 ５ ４ ３ ２ １ 列車 時間 実際の列車ダイヤの例 列車ダイヤ：列車計画をさす言葉としても使われる 列車の運転計画の情報 ＜列車計画の内容＞ ・名称・・・列車番号、愛称名 ・車両・・・両数、車両系式 ・速度・・・速度種別 ・経路・・・経路、運転線路、始発駅、終着駅 ・時刻・・・停車駅、各駅の着時刻・発時刻、番線 基本ダイヤ：「ダイヤ改正」のときに作られる（１回／年） 実施ダイヤ：当日に実施するダイヤ（毎日変更） 列車を走らせるしくみ ダイヤにしたがって列車を走らせる 鉄道の安全確保の基本的考え方 閉そく ＜閉そく＞ 線路を一定の区間に分割して、１つの区間（閉そく 区間）には、同時に１つの列車しか入れないようにし て、列車どうしの追突を防ぐ仕組み 閉そく区間 ＜軌道回路＞ 線路をある区間に区切り、そこに電流を流 して（隣の区間とは絶縁）、列車がいれば電 流が短絡することにより検知する仕掛け。 ＜ATS＞ ATS (Automatic Train Stop)：自動列車停止装置 赤信号を行き過ぎようとした時に、自動的にブ レーキがかかる装置 ＜ATC＞ ATC (Automatic Train Control)：自動列車制御装置 閉そく区間内のレールに速度指示信号を示す電流を 流し、列車が速度信号以上で走行している場合は、 その速度になるまで自動的にブレーキがかかる装置 ＡＴＳ－ＳおよびＡＴＳ－ＳN ＡＴＳ－Ｐの作動原理 ＜列車の走行＞ 閉そく区間 電流 軌道回路 ATS (Automatic Train Stop)：自動列車停止装置 ATC (Automatic Train Control)：自動列車制御装置 ATO (Automatic Train Operation)：自動列車運転装置 ＜連動＞ 信号機とポイントを 連動させる仕組み ２番線の信号機 １番線の信号機 ２番線 １番線 出発進行！ 出発信号機が青（進行）になっている １番線の信号が青になる条件： （１）この列車の進路上に他の列車が存在しない （２）１番線と２番線を振り分けるポイント（転てつ機）が １番線側に固定されている） （３）反対側から１番線に着く進路があった場合、その 信号機は赤になっている 列車が信号を見て、駅に進入したとき： （１）軌道回路によって、列車の位置が検知され、 １番線の場内信号機が赤になる （２）列車が完全にホームに着くまで、１番線と２ 番線を振り分けるポイントを固定する 信号機を制御する回路 ある条件が揃えば、信号機を 青（赤、黄）にする 一種の論理回路 （順序回路） マイクロコンピュータによる連動装置（電子連動装置） リレー（継電器）による制御回路（継電連動装置） ＜進路制御＞ 実施ダイヤにもとづいて、列車の進路と順序を制御する PRC（Programmed Route Control）：進路制御システム コンピュータで鉄道の信号を制御するシステム ・列車追跡：軌道回路単位で列車位置を検知 ・列車識別：車両に列車番号を発信する装置を搭載 コンピュータが列車ダイヤにしたがって信号を制御 CTC (Centralized Train Control) ：列車集中制御装置 線区全体を管理する指令センターの指令員が 各駅に対して信号機を遠隔操作で制御 中央指令室 列車集中制御装置 駅 ATS, ATC 駅 列車追跡 連動装置 列車ダイヤ 駅 列車運行管理システム 列車の運行を集中的に監視制御するシステム 新幹線開業：昭和３９年 当初はARC (Automatic Route Control)という装 置でポイント制御 岡山まで開業：昭和４７年 新幹線の進路制御をコンピュータで自動的に おこなうシステムを導入 新幹線の運行管理システム：愛称コムトラック COMTRAC(COMputer aided TRAffic Control) ＜コムトラックの機能＞ ・内部に蓄えたその日のダイヤにもとづいて、各列車 に対する信号を制御 ・列車運行が乱れたときに、それ以降の列車運行 を予測し、運転整理ダイヤを提案 ・ダイヤをもとにして、駅の発車標や案内放送を自動 的に行う 昭和50年、博多開業時に機能拡張 昭和５７年、東北・上越新幹線用コムトラックの導入 その後も機能拡充 車両割当機能、指令伝達機能、乗務員運用機能など ＜コムトラックの全体構成＞ 運行表示系 サブシステム 進路制御系 サブシステム 中央（指令センター） 情報処理系 サブシステム 列車集中制御装置 列車集中制御装置 連動装置 ATC装置 進路制御 地点検知 発車標装置 自動放送装置 駅、区所 端末装置 指令伝達 遅延情報 駅 ＜ニュー新幹線総合システム＞ 平成７年、東北・上越新幹線用のコムトラックを 全面的に改良（通称COSMOS ） (Computerized Safety Maintenance and Operation Systems of Shinkansen) 従来の電力系統制御システムや設備管理、車両管 理などのシステム、新たに開発された保守作業管 理や基地構内作業管理も取り込む ＜特徴＞ ・駅や現場に配置したコンピュータと中央とを高速ディジ タル回線で結んだネットワークを構成（情報の共有化） ・指令室の大型運行表示盤の代わりに情報の表示や 制御はすべてコンピュータのディスプレイ上で 日立製作所ホームページ（列車運行管理システムの製品紹介）より 列車運行管理システムの構成 駅システム 中央指令室の風景 列車在線モニター画面 ダイヤ表示画面 駅扱い所の風景 列車在線モニター画面 発車標（電光表示板） 列車遅延モニター 保守作業管理システム