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帰ってきたyokeのブログ。JR東海運用情報の更新情報も兼ねています。
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2011年12月30日

久しぶりにATS-PTの話題です。ご存知の方も多いと思いますが、373系電車に、ATS-P車上装置がATS-PTに載せ替えられた編成が現れています。この動きを受けて、373系の東京乗り入れはなくなるのでは?といった憶測も飛んでいます。その真偽はさておいて、ここでは373系にATS-PT車上装置を搭載する機構的な意味について考えてみます。

373系とATS-P

373系・伊那路

373系電車と言えば、身延線の「特急ふじかわ」(現在運行休止中)や飯田線の「特急伊那路」などローカル線特急として使われる一方、「ムーンライトながら」や「特急東海」などJR東日本に乗り入れて東京まで行く車両としての位置づけも持ちます。「ながら」や「東海」の運用はすでにありませんが、東京乗り入れの運用は現在も残っています。

このような東京乗り入れのため、ATS-PT導入前から373系にはJR東日本仕様のATS-Pが搭載されていました。東海のPT形と東日本のP形には互換性がありますので、東海がPT形を導入してた後もP形車上装置は問題なく使われると思ったのですが、ここへきて373系はPT形車上装置に換装しました。

「なぜ、こんなことを?」と思った方も多いようです。その背景には、東日本のP形がフルスペックであるのに対し、PT形はP形の機能を一部省いた廉価版である、との位置付けが広く知られているためでしょう。とくに、車上装置の動作に関して、東日本のP形はパターンに当たっても常用ブレーキ・自動緩解、対するPT形はパターン即非常ブレーキです。「なぜグレードを下げるのか?」との疑問がわいても不思議ではありません。

東日本のP形はPT形の完全上位互換ではない

この換装に関して、私も疑問に思っていたのですが、ふとあることを思い出しました。以前、このブログのコメント欄で話題になったことがあるのですが、PT形換装前の373系運転席にこんなステッカーが貼ってあったのです。

飯田線・身延線 ATS切換連動 短絡・開放位置確認

ATS切換連動とは、ATS-P形による防護を行っている箇所では、ATS-S形を停止する機能です。P形とS形を同時に使わないようにするもので、東日本のP形や東海のPT形はこの機能を使うのが基本です。

その一方でJR西日本では、P形とS形を併用する拠点P形方式があります。この区間を走行する場合は、切換連動スイッチを開放(または短絡)にして、切換連動機能を停止します(詳細はATS-PT講座第7回を参照)。

つまり、このステッカーの意味するところは、飯田線・身延線では、P形とST形を併用しなさいという意味なんですね。

なお、飯田線を走る313系(PT搭載車)には、こんなステッカーは貼られていませんでした。ということは、

  • ATS-PT形車上装置には、ATS-P形(東日本仕様)にない機能がある
  • その機能がないと、飯田線・身延線で問題が生じる
  • このため、P形(東日本仕様車)はST形を併用する

こんなことが推測できます。

P形とPT形 車上装置の違い

東海のATS-PT形と東日本のATS-P形。373系搭載の車上装置に関して、下表に違いを列挙してみましたのでご覧ください。東日本のP形が上位互換のように見えて、PT形独自の機能があったり、古いP形システムにはなかったり、ともに対応はしていても完全一致でないものもあります。

373系搭載車上装置の違い
機能 ATS-P ATS-PT
パターン超過時のブレーキ 常用・自動緩解 非常・即時停止
車上→地上 電文伝送 あり オプション
無閉塞運転 防護機能 なし あり
線区最高速度 制限機能 なし* あり
曲線制限時の車両グループ分け あり

* 最新のものにはあり。

表のうち、上の二つは東日本P形が上位互換を持っています。車上→地上の情報伝送は、列車・車両の種類によって信号の現示を変えたり(現示アップ機能)、列車種別によって踏切を閉めるタイミングを変えたり(定時間踏切制御)などが目的です。PTの車上装置はオプション扱いです。

一方、PT形独自の機能もあります。まずは、無閉塞運転時の防護機能。無閉塞運転とは、閉塞信号機が停止現示(赤)を示していて、現示が変わらないとき、一定時間経過後に徐行して列車を進めることです。JR東日本は無閉塞運転を禁止していますので、P形にも機能はありません。一方、JR東海は条件付きながら認めていますので、PT形に無閉塞運転の速度制限(15km/h)機能を盛り込んでいます。

もう一つの機能として、線区最高速度があります。PT形車上装置は、車両の最高速度を常に監視しています。省令改正の関係で最近はこの機能を盛り込むことが標準になっているようですが、もともとのP形にはなかった機能なんですね。したがって、373系搭載の古いP形車上装置には組み込まれていないものと思われます。この機能がない車上装置は、場合によっては危険側に作用します。というのも、最高速度を監視しておけば、比較的速度の高い曲線制限地上子を省略できるからなんですね。たとえば、中央線の曲線制限地上子を見ますと、80km/h程度の制限地上子は見かけるものの、95km/hぐらいの曲線制限地上子は見あたりません。最高速度を監視しておけば、ある速度以上の地上子は設置基準(転覆限界0.9以下)から外れるのでしょう。

そして、速度制限のグループ分けです。たとえば、曲線制限一つを取っても、貨物列車と旅客列車では制限速度が違います。旅客列車でも普通列車と特急列車では、しばしば異なる制限速度になります。そこで、ATS-PT形では、車種によって異なる制限速度が与えられるようになっています。車種を5つのグループに分け、地上子は5種類の制限速度を送り、車上装置はあらかじめセットされたグループの速度を選んで制限パターンを作ります。この機能、東日本のP形には当初なかったようで、後に追加となったものの、PT形とは車種のグループ分けが異なっている可能性があります。

飯田線・身延線で生じる問題とは?

さて、これらの違いをふまえて、飯田線・身延線でST形を併用しなくてはならない東日本仕様のP形の問題とは何かを考えてみます。

まず、無閉塞運転機能。これは関係ないでしょう。無閉塞運転は東海道線でも行えます。むしろ飯田線・身延線は、閉塞信号のない自動閉塞式(特殊)の区間が多いので、そもそも無閉塞運転ができない(閉塞信号機がない)箇所が多いんですね。

となると、可能性が高いのはやはり線区最高速度でしょうか。飯田線・身延線に共通しているのは、最高速度が85km/hと比較的低いこと。線区最高速度の監視ができない仕様のP形では、ある種の速度制限に高い速度で突っ込んでしまう可能性がある、といったところでしょうか。

また、制限速度のグループ分けですが、こちらはよくわかりません。篠ノ井線で「しなの」が乗り入れを行っていることから、ある程度のグループ分けは一致しているものと思います。


本記事中の画像は、ウィキメディアコモンズより。cc-by-sa3.0


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速度制限用固定電文地上子について
速度制限の固定電文地上子が5種類の制限速度を送っているとは
知りませんでした。

ひとつ疑問があるのですが、
線区最高速度が同じ95キロの
紀勢線亀山~津と関西線河原田~亀山では、
前者には駅(亀山・下庄・一身田)前後の分岐器制限速度用の
地上子がないのに対して、
後者には河曲・加佐登・井田川・亀山(もちろん名古屋方のみ)の
全駅に分岐器制限用の地上子が設置されています。
この違いは単線自動閉塞か単線自動閉塞(特殊)か、というものですが、なぜ単線自動閉塞(特殊)の場合は
設置されないのでしょうか?
ちなみに飯田線は分岐器制限速度が低いせいか、
単線自動閉塞(特殊)ながらこの地上子が設置されていました。

また、単線自動閉塞(特殊)の区間では、
場内信号機に対応する地上子は
TS-30・TR-210・TL-850・TR-910(?)と
設置されるようです。

余談ですが、昨日津駅にいったら、
伊勢鉄道線乗り場の1番線からSTの地上子
(終端用即時停止地上子・終端用速照地上子)が撤去されていました。
関西線どっと混むさん / 2011/12/31(Sat) /
近鉄の新ATSとの比較
いやあ、JR各社、各線区にそれぞれの特性があるため難しいんですね。勉強になります。
さて、新ATSを搭載した近鉄電車で運転席を見ていると、以外と簡単な方法で新型化を済ませたようです。
まず、R現示信号機直前・手前1・手前2の3段階で、地上子はかなり昔から0・30・45km/hの車上速度照査・無閉塞区間進入禁止、Y現示が65km/hです。この機能は全くそのまま引き継がれ、照査速度のアナウンスが入るようになった程度です。
追加機能は特定カーブ手前の減速と停車駅進入時の減速(これはパターンチェック)です。(加えてEBに近い機能も付きましたが)
JR各社の場合、会社ごとにあるいは線区ごとの事情が異なりこれからどうなっていくのか興味を引くところです。
専門的な情報、今後も期待してます。
借物電車区さん / 2012/01/02(Mon) /
自動閉塞式(特殊)
@関西線どっと混むさん
「自動閉塞式(特殊)」の地上子配置ですが、
直下 TS-30
消去用 TR-210
ロング TL-850
が基本になっているようです。
通常の自動閉塞式のロングは場内信号機の600m手前に設けるのですが、カッコ特殊のロングは850mになっていることが大きな違いです。これは場内信号機が進行現示のとき、無駄なパターンを発生させないための対策と思われます。

自動閉塞式の場合、場内信号が進行であれば、一つ手前の閉塞信号機も進行になっています。手前の閉塞信号機が進行であれば、場内信号機は最低でも注意です。したがって、場内信号機ではなく、その先の出発信号機を停止位置としたパターンを作るわけですね。

一方、カッコ特殊の場合、場内信号機の遙か手前にある出発信号機が進行であっても、場内信号機は停止の可能性があります。したがって、場内信号機を停止としたパターンを持って走ります。このとき、場内信号機600m手前の位置では、すでに減速パターンが発生している可能性があります。PTの場合、ブレーキパターンに当たらなくても、パターン接近でブレーキをかけるルールですから、パターン接近が発生していることすら問題になります。そこで、通常のロングより250m手前に置いて、不要なパターンを生じさせないようしてあるというわけです。

なお、単線区間の地上子は、下り用と上り用が合わせて配置してあるため、どの地上子が何の役割かはわかりにくいところです。もうちょっと調べてみますね。
yokeさん / 2012/01/02(Mon) /
JRについては違いは微少
@借物電車区さん
近鉄の情報ありがとうございました。
JRも各社で微妙に違うというは言うものの、それほど機能が違うわけではないようです。373系の場合、PTの仕様が決まる前に、車上装置を積んでしまったことが大きいと思われます。
なお、JRですが、以前お話ししたとおり、信号機については停止位置防護だけで、途中の注意・警戒・減速については、パターンを持ちません。
yokeさん / 2012/01/02(Mon) /
遅ればせながら謹賀新年
あけましておめでとうございます。
今年もよろしくお願いします。

 @yokeさん
なるほど、TL地上子が600m手前ではなく
850m手前に置かれているのはそういう理由からだったんですね。
しかし、これは紀勢線だけの話かもしれませんが、
TL-850の手前になぜかTR-910という地上子があります。
そもそもTRとTLに本質的な違いはないと思うので、
TLを910にしてTRを一個削減してもいい気がするのですが…。
また以前、閉塞区間が4km以上ある場合は
途中に中継の無電源地上子を置くという話がありましたが、
これについての講座も楽しみにしています^^。

ところで、線路沿いに公道がある場合、そこからJBや地上子本体を
目視することができますが、
こちらの過去の記事などからを引用すると、
制限速度以外の固定電文地上子には
 PE地上子:P形休止電文送信(p end?)
 KE地上子:工事区間終了電文送信(kouji end?)
 KS地上子:工事区間開始電文送信(kouji start?)
 SM地上子: ?(speed max?/線区最高速度送信?)
 fsc地上子: ? (豊橋駅7番線で確認)
といったものがあるようです。下の二つはよくわかりません…。
ご存知でしたら教えてください。

 @借物電車区さん
近鉄のATS-SPは地上子の配置がよくわかりません。
完全に任意で置いているんでしょうか。
日付変わって昨日近鉄に乗ったとき、
初めてパターン接近ランプが付いたのを見ました
(チャイムはピンポンピンポン・・・・・・ピンポンピンポン・・・、という感じでした)。
駅間最高速度50km/hのところを少し少しオーバーしていた時だったので、
もしやSPには駅間最高速度の照査機能も付いているのかもしれません。

あと、分岐器の速度制限以外のパターンは
10km/h以下で自動的に消えるようです。
でも近鉄のATSって、従来型の時点で
総合的に見てもかなり完成度高いと思います。
関西線どっと混むさん / 2012/01/03(Tue) /
武豊線ATS-PT開始?
こんにちわ
今日、武豊線に乗車した際、行き違い駅に侵入したときにATSの警報音がまったく聞こえませんでした。
もしかすると武豊線内でもATS-PTの使用を開始したかも知れません。ST用の地上子は廃止されていません。
半田の人さん / 2012/01/03(Tue) /
地上子のいろいろ
固定電文地上子はJBがないので、なかなか判断しにくいのですが、挙げられたものは、
・PE - P形を終了し、S形に切り換えます。再度P形地上子(信号防護)を通過すると、P形に戻ります。
・KS - 工事開始地上子。P形の工事区間に設けるもので、KE以外のP形地上子を通過してもすべて無視します。
・KE - 工事終了地上子。P形の工事区間終了。これ以後、P形地上子を通過すると、P形に切り換わります。
となっています。

曲線制限、分岐制限などは、速度情報と距離が直接書かれていて、パッと見よくわかりません。

それから、fsc地上子ですが、大府駅の4番線にもあります。よく見ると、fscと書かれたST形地上子もそばにありました。定時間踏切に関係してるのかな?とも思ったのですが、よくわかりません。
yokeさん / 2012/01/03(Tue) /
PT拡大進む
@半田の人さん
8月頃紀勢線の一部で延長したのをはじめ、もう相当PT線区が拡大してるようです。
飯田線もかなり進んでいますし、中央線の木曽地区もそろそろ全線ではないしょうか。
先日、youtubeで最近の高山線の前面展望動画を見つけましたが、こちらも猪谷まで全線PTのように見えました。
yokeさん / 2012/01/04(Wed) /
拡大&地上子 ほか
聞くところによると紀勢線も新宮までPTに切り替わったそうです。
最近乗ってないのでわかりませんが、河原田~亀山~津はまだだと思います。
やはり亀山駅構内のA線B線の切換がややこしいんでしょうか。

fscはfumikiri seigyoとかの略なんですかね。
PT本来の機能には付いていないはずですけど、
後付するんでしょうか。

分岐器・曲線制限の地上子の表記は
(分岐器番号【分岐器の場合のみ】)(英字)(制限速度の本則+10キロ)-(制限区間長)-(制限区間までの距離)見たいな感じなんですかね。完全に推測です。
関西線どっと混むさん / 2012/01/04(Wed) /
定時間踏切はPT対応済み
>PT本来の機能には付いていないはずですけど、

いえ、PTには定時間踏切の照査機能が付いています。
定時間踏切は、駅に近い踏切に対して設けられるもので、通過列車と停車列車を区別して、踏切をしめるタイミングを変えるものです。

ここで、PTの役割は、停車列車として踏切を制御するとき、列車が誤って通過すると非常ブレーキを動作させるものです。
この誤通過防止ですが、制限区間長0mの制限パターンを持つことで行っているようです。つまり、駅の停止位置の前に、ある一定速度(50km/程度?)の制限速度をピンポイントで持たせます。
・誤通過すると、このパターンに引っかかって非常ブレーキ。
・ちゃんと停車する列車は、速度を落とすのでパターンに当たらない。
・その後停車列車が発車しても、制限区間(長さ0)を通り過ぎているので、パターンには当たらない。
という仕組みのようです。

速度制限情報をPTの地上子で送っているのは間違いなさそうですが、列車から列車番号を地上に送るシステムがPTで機能しているか(STで送っているかもしれない)は、まだわかりません。

ただ、この手の地上子は、駅の手前に設置されるはずなので、駅構内にあるfsc地上子が本当に定時間踏切に関係しているのかどうかはわかりません。
yokeさん / 2012/01/04(Wed) /
ということは…
…近鉄のATS-SPの駅停車時のパターンと近いわけですね
(SPも速度が10km/h以下になると
「(パターン)発生」ランプが消える=パターンが消滅)。

確かに駅構内のホームから見えるようなところにあるのは不思議です。
気になったので11月に豊橋駅下り本線で撮った写真を
今さっきHDから引っ張り出して見てみたのですが、
地上子のシールの右上に小さく「豊橋・西小坂井」、そして中央に「豊 fsc2」と書かれていました。
さらになぜかケーブルが引かれているのを確認しました(JBの有無は不明)。
察するに次駅の情報を送っているのではないでしょうか?

オマケの機能ためにわざわざSTを生かしているということはないんじゃないですかね…。
関西線どっと混むさん / 2012/01/04(Wed) /
373系撤退
やっぱりダイヤ改正で373系東京運用から撤退ですね><

ダイヤ情報に載ってました

それに伴って東京からの普通電車は、沼津までが再西になってしまいますね
E233-3000さん / 2012/01/16(Mon) /
JR東日本のATS-Pにも…
253系1000番台に搭載されているATS-Pには、線区最高速度制限機能が搭載されているはずです(各種鉄道雑誌の紹介記事に書いてあります)。今後更新を迎える車上P装置にも、この機能を搭載する旨も書かれていた気が…

なので、373系でATS-PTへわざわざ換装している理由として線区最高速度ではなく、単純に車上P装置の更新ではないかな、と。
通りすがりさん / 2012/02/19(Sun) /
当初はなかった
@通りすがりさん

おそらく、平成18年の省令改正で線区最高速度を設ける方向になったのでしょう。最近のものにはどうやらあるようです。
ただ、373系が最初から積んでいたATS-Pにはなかったのではないかと考えています。

誤解を招くといけないので、記事の内容を一部修正しました。ご指摘ありがとうございました。
yokeさん / 2012/02/19(Sun) /
あおなみ線
運転席立ち上げ時にATS-PT使用開始を確認しました。
μな気分さん / 2012/03/14(Wed) /
373系東京乗り入れについて
ATS-PTに換装された現在でも、373系は東京に乗り入れられるんですか?
神奈川県民さん / 2016/05/30(Mon) /
Wirtten byyj2
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