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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08月10日

ATS-PT講座の9回目です。前回も含め、ここのところ車上装置について解説を続けており、今回も車上子についてお送りする予定でした。ところが、ATS-PTの取り扱いに変化の兆しがあったことから、PTの問題がどこにあるのか、その解決策はどのように実施されるのかについて、お話ししたいと思います。今回はその前段として、問題点の整理です。

非常ブレーキしかないATS-PT

JR東日本・西日本で採用されている通常のATS-Pは、速度照査パターンに当たると、自動的に常用ブレーキが動作し速度を落としてくれます。所定の速度まで落ちると自動的にブレーキは緩解し、運転を続行することができます。パターンにあたってブレーキがかかることは、日常的とも言えるでしょう。

一方、ATS-PTはパターンに当たると、即座に非常ブレーキが作動して、列車を停めてしまいます。非常ブレーキで列車が止まる、被害こそありませんが、一種の事故扱いです。場合によっては、ニュースになってしまうこともあります。したがって、パターンに当たることは避けなくてはなりません。

さて、ATS-Pはパターンに当たる前に、警報音と警告灯でパターン接近を知らせます。ブレーキが作動する5秒前にパターン接近警報を発して、運転士に知らせる仕組みです(下図)。JR東日本ではパターン接近が鳴っても、運転士は割りと平気な顔をしていますが、JR東海では放置すれば非常ブレーキですから、慌ててブレーキをかける姿が見られます(苦笑)。結局のところ、運転取り扱いには

  • 通常のATS-P - ブレーキパターンに当たってもよい
  • ATS-PT - パターン接近でブレーキをかける必要あり

扱うパターンに差が出てくるわけですね。

ロング地上子のパターン・接近

とはいえ、パターン接近警報は滅多に見ることもありません。たとえば、上の図は停止信号でのパターンと実際の運転曲線を示したものです。ATS-Pのパターンは信号機の10m手前で停まるように設定されていますが、実際の運転取り扱いは信号機の50m手前で停止ですから、十分に余裕があります。

赤信号で進めないのに、ギリギリまでブレーキを遅らせる運転士もいませんので、そう簡単にパターン接近が点灯することはありません。非常ブレーキしかないから、運転が即シビアだとは言えないようです。

問題は停止現示が上位変化したとき

この講座の第6回で、停止信号が途中で上位(注意・進行)に変化した場合、消去用地上子が車上に残ったパターンを消去(更新)してくれることを説明しました。ATS-Pはパターンを車上に記憶しますので、信号が変わっただけではパターンは消去されませんが、途中の地上子を通過すれば、車上のパターンが更新されて、加速を可能にしたり、不要な減速から開放される仕組みです(下図)。

消去用地上子の働き 注意現示

実は、「通常のATS-P」と「非常ブレーキしかないATS-PT」で、取り扱いに大きく差が生じるのは、こんなふうに停止現示が上位変化したときなんですね。

下の図は、実際のブレーキパターンを想定したものです。信号機から10m手前のポイントを0km/hとして、ブレーキパターン(赤の線)はおおむね2.7km/h/sを想定し、1秒間の空走距離を加えたもの。パターン接近(青の線)は、5秒の空走距離を考慮したラインとしています。直下地上子は信号機から30m手前に、消去用地上子は信号機の手前85mおよび210mにあるとして、交点の速度を計算してみました。なお、JR東日本など通常のATS-Pでは210mではなく180m手前に設置しているので、その点の速度も求めています。

さて、下のグラフを見ながら、実際の運転の違いを考えてみましょう。停止信号を示した区間に列車が近づいてきました。その後、途中で信号が注意に上位変化したとします。地上子を通過すればパターンが更新されるといった状況です。

ブレーキパターンと接近パターン

まず、JR東日本など通常のATS-Pの場合です。注意に変わったわけですから、列車は55km/hを保って信号機に近づいてきます。青い線と交差したところで、パターン接近警報が鳴りますが、信号が変わっていますから、そのまま進むと図のT-180を通過した時点でパターンは更新されます。ちょうどブレーキパターンが55km/hなので、一瞬ATSブレーキはかかるかもしれませんが、すぐに緩みます。T-180を通過してから信号が上位変化した場合でも、ATSブレーキで35km/hまで速度が落ちた時点でT-85を通過し、ブレーキは自動的に緩みます。

一方、ATS-PTは、そんな簡単なわけにはいきません。同様に信号が注意に上位変化し、55km/hで近づいていくと、210m手前の消去用地上子を通過する前に、パターン接近警報が鳴ります。
「うわ!鳴った!」
と運転士はブレーキをかけます。すぐに210mの消去用地上子を通過して、パターンは更新されるのですが、あいにくATS-PTにはパターンの更新を運転士に伝える仕組がないのです。音も鳴りませんし、表示もありません。その結果、必要以上に速度を落としてしまったり、マスコンを投入して落とした速度を再び上げる操作にためらってしまうわけですね。

210mの地上子を超えて信号が注意に変わった場合は、もっと悲惨です^^; 次の消去用地上子は85m手前。25km/h程度で通過すれば、パターン接近を鳴らさずに通過できますが、それ以上の速度ではパターン接近が鳴って結局速度を落とすことになります。85mの地上子は場所によってあったりなかったりですから、運転士もパターン更新に確証が持てず、10km/hまで落として場内信号を通過するというケースが少なくありません。こうなるとATS-PTがなかった時代に比べ、1分ぐらいは遅延してしまうでしょう。

つまるところATS-PTの問題は

何かに付け、非常ブレーキしかないことが問題視されるATS-PTですが、つまるところの問題点は、

  • パターン接近があると、運転士がブレーキを手動でかけなくてはならない
  • 運転士にパターンの更新が通知されない

この2点に集約されるでしょう。

ATS-PSの速度モニタ

ところでATS-PT以外にも、非常ブレーキしかないATS-P車上装置はあります。たとえば、JR貨物の機関車に装備されるATS-PFや、番外編で紹介したATS-Psなどです。しかし、この二つの車上装置は速度パターン表示器を装備していて、パターンの更新を知ることができ、二つめの問題がクリアされているんですね。

右の写真(ウィキペディアより)がATS-Psに搭載の速度モニタです。3種類の状況を示していますが、左側の緑のLEDが実車の速度を示し、右側の黄色のLEDが速度パターンを示しています。これがあれば、どの程度パターンに近づいているのかがわかりますし、黄色のLEDが跳ね上がればパターン更新だとわかります。これがATS-PTにもあれば話は簡単なんですけどね^^;


次回(第10回)のATS-PT講座は、さらなる問題である「場内信号で停止した場合のトロくさい運転取り扱い(笑)」と、最近実施された改善案について紹介します。

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無題
今回のATS-PTについては短期間に在来線全線に整備するという制約の下で行われたものですから、こういった問題点が出てくることは仕方がないでしょうね。「運転士にパターンの更新が通知されない」点については車上装置の機能追加が望まれます。313系のようにモニター装置のある車両であれば、ソフトウェアの更新で対応できるかもしれませんね。

常用制動機能ついては、名市交のように平然とパターンにぶつけられても困るので、必ずしも必要ないと思います。
丸太さん / 2011/08/10(Wed) /
次回をお楽しみに
>丸太さん
停止信号で引っかかって、現示が変わったときに偉く時間がかかってしまう問題。
パターンモニタがあればよいのですが、やはりJR東海のように運転台比率が大きいと、予算の問題からクリアできないようです。
ほかにも方法はいろいろ考えられるのですが、結局一番お金がかからず、即対応できる方法を採ったようです。次回で紹介しますので、お楽しみに。
yokeさん / 2011/08/10(Wed) /
パターン接近について
地元の関西線は分岐器が非常に多いので、頻繁に分岐器の速度パターンに接近して運転席から「ピンポ~ン ピンポ~ン」と聞こえてくるので運転士さんは大変そうです。(というか慣れている?)自分も初めて遭遇したときは一乗客ながらビビリました。(笑)
今後キハ11形はまだしも、空走距離がかなり長いキハ40系列が「PT使用開始」になったら回復運転しなくなるかもしれませんね。

紀勢線の津から参宮線の外城田までPT区間が拡大されたようです。(快速みえ車内より確認しました(切換標識あり)・紀勢線多気以南は不明ですが相可くらいまで?)
なぜ外城田のような停留所タイプの駅までなのかよくわかりません…。
関西線どっと混むさん / 2011/08/10(Wed) /
分岐器と参宮線情報
>分岐器のパターン接近
これは意外とよく鳴るようですが、目標速度が明確なのと、ブレーキをかけている最中であることが多いので、運転士もそれほど気にしていないようです。
曲線制限も同様で、先日目にしたYoutubeの「しなの」の前面展望では頻繁に鳴っていましたが、これも平然としていました。
やはり問題になるのは、信号の上位変化にともなう「ないはずのパターンとの戦い」のようですね^^;

>外城田まで延長
情報ありがとうございました。
外城田までというか、隣の多気(紀勢線との分岐駅)までなんでしょうね。紀勢線の方は工事がだいぶ進んでいましたので、もっとPT使用開始区間が伸びているのかもしれません。

参宮線は「自動閉そく式(特殊)」ですから、駅間が1つの閉そく区間になっています。外城田は出発・場内信号機のない棒線駅なので、多気~田丸間の1つの閉そく区間の途中と言えます。今後、機会を見て説明しますが、閉そく区間が4km以上ある場合、途中に中継の無電源地上子(電文固定)を置くことになっています。多気駅の場内信号までPT使用開始とし、その中継地上子まで運用区間に含めたのかもしれません。
yokeさん / 2011/08/11(Thu) /
ATS-P
朝の快速でいつも大曽根で閉塞詰まり起こしてATS-Pノロノロ運転を見ています。やはり青になっているのにノロノロ運転は見ていてイライラします。
313ユーザーさん / 2011/08/11(Thu) /
大曽根も解消の見込みです
>313ユーザーさん

中央線ですと、上りの大曽根・名古屋駅が1つのネックですね。
最近この両駅にある変化がありました。それ以降、場内信号に赤で引っかかった状況に出くわしていないのですが、この状況が改善されているのではないかと思われます。次回取り上げますね。
yokeさん / 2011/08/13(Sat) /
無題
スレチになりますが、PT整備後初の新駅となる岡崎・幸田間の
新駅の退避線(下1)にわざわざ金掛けて安全側線を整備しているあたり、
ローカル線でも導入したPを有効に使って、安側なし・注意信号での同時進入で
フルに有効活用するJR東とは違い、東海はせっかく導入した本来優秀な設備を
有効に使う気が全く無いのかなと思ってしまた…。

ところで、東海のPTは車両側のプログラムを改修すれば、
本来のPと同じスペック(旧型車(自動ブレーキ車)以外での
パータン接触時の常用制動・自動緩解、信号機の現示アップ等)で、
利用できるのでしょうか?
後者は無電源地上の関係で厳しいかもしれませんが、改修できるなら、
少しでも改善して欲しいですね。
NONAMEさん / 2011/08/14(Sun) /
PTの考え方
もともとJR東海はATS-STで事故は防げると考えていました。P導入もどちらかと言えば、法令改正により、やむをえずと言った側面が大きいと思います。コンセプトとしては、「法令遵守をする」なのでしょう。

PTの可能性ですが、車上装置と地上設備は分けて考える必要があります。
PTが非常ブレーキしかないのは車上装置の問題で、PT区間をP搭載車が走れば常用が先に利くことになります。373系はP搭載なので、PT区間でも常用制動でしょう。車上装置はブレーキ指令を出すだけですので、ソフトの改修で常用にすることは可能と思います。
現示アップも原理的には可能です。PTはすべてが無電源地上子ではなく、大きな駅の構内はエンコーダ地上子を使わざるをえません。無電源地上子はコストダウンのために多用するのであって、必ず使うことが仕様ではないんですね。必要に応じて、要所に現示アップを組み込むことは可能でしょう。定時間踏切のこともありますしね。
yokeさん / 2011/08/14(Sun) /
無題
yokeさん丁寧な返答ありがとうございます。

個人的には、JR東のアトス区間の注意信号での無通告の着発線変更と
エンコーダ地上子のある駅での現示アップがJR東海でも出来れば
ものすごい劇的な改善が出来るのになと思う次第でございます。
NONAMEさん / 2011/08/15(Mon) /
警戒現示アップ
東海の場合、もともと国電区間がなかったので、警戒現示(YY)自体がそれほど多くありません。減速(YG)は多いのですが、YYを現示する信号機はあんまり見かけないんですね。
逆に言えば、少ない投資で現示アップの効果が得られるとも言えます。個人的にほしいのは、
・中央線・関西線 名古屋駅場内
・春日井駅 下り場内
です。

名古屋駅は同時進入や入換車両との関係で、中央線・関西線の場内信号機にYYが出ることが多いです。
また、春日井駅は神領区からの出区車両が下り線を逆走するので、下り場内にYYが目立ちます。
yokeさん / 2011/08/15(Mon) /
太多線、高山線にも
先月初めには、根本にもATS-PTの地上子が設置されたのですが、先週ぐらいに太多線に乗ったところ、小泉駅構内の地上子からカバーがはずされていました。あと高山線でも、上麻生、飛騨金山、焼石でもATS-PTの設置を確認しました。
ところで、車両のほうですが、キハ11-100海ミオのほうは大抵のものが車上子を設置しているようです。しかし、キハ11-203,204はATS-PT車上子はおろか、表示灯さえついていません。東海交通事業はATS-PTについてどうするのでしょうか。ちなみに、なぜか分かりませんが城北線の枇杷島付近の線路にもATS-Pが設置されています。
313ゆーざさん / 2011/08/15(Mon) /
YY現示
ちなみに、千種駅構内の大曽根方の閉塞信号機はG、YG、YY、Rしか表示しない5灯信号機です。そのほか、多治見駅名古屋寄りにある中央線と太多線の場内信号機(下り第一場内と中場内)はYY現示します。
313ゆーざさん / 2011/08/15(Mon) /
高山線・太多線・YY
>太多線・高山線
Youtubeで最近の太多線の前面展望動画を見ると、多治見駅付近のS⇔P切換標識がなくなっていたので、太多線の工事が終わったのかな?と思っていましたが、やはりそうでしたか。

>YY現示
場内信号機は比較的YYが出るものが多いです。もっとも閉塞距離が短いからではなく、過走余裕の関係ですね、同時進入する場合などはYYが出ます。
場内以外ですと、千種の下り出発ぐらいしか思いつきません。
その他はG-YG-Y-Rの4現示が多いですね。千種-大曽根の下り閉塞もこのタイプだと思ったのですが。
yokeさん / 2011/08/15(Mon) /
いや、まだです
3日前に撮った前面展望がありますが、S⇒P標識は消滅していません。多治見側からのものでないように見えるのは、木が茂っていて見えないだけです。
http://www.youtube.com/watch?v=iuV4Z9oRzLM
http://www.youtube.com/watch?v=NZ3oWFmvoFE
313ゆーざさん / 2011/08/15(Mon) /
ちなみに
添付したのは私のYoutubeの動画です。8/12撮影です。多治見駅場内信号機を過ぎてすぐの踏切の向かって右側に、よく見ると黄色い標識が映っています。
313ゆーざさん / 2011/08/15(Mon) /
そうでしたか^^;
>S⇒P標識は消滅していません

ホントですね。失礼しました。
しかし、工事の進み具合から、そろそろ運用開始となるのでしょうないでしょうか。

なお、地上子のカバーはあまり関係ありません。
工事区間の前後には、必ず「工事開始地上子」が置かれ、途中の地上子の情報はすべて無視するようになっています。
yokeさん / 2011/08/16(Tue) /
そういえば
名古屋に程近いところに将来的にデルタ線になる可能性があるところを発見しました。勝川駅を接続した場合、中央線経由と城北線経由で向きが逆になります。
313ゆーざさん / 2011/08/16(Tue) /
JR西日本のJR東海区間乗り入れに関して
初めまして。東海道本線では全面的にATS-PTを使用開始しましたが、JR東海区間に乗り入れるJR西日本の223系は何事もなく走ってるのでしょうか?
223系はATS-P車上子を搭載していますが、JR西日本所属の車両は一部を除きATS-P車上子の位置が中央部分なのに対し、JR東海の車両は運転室直下と聞きました。
置き換え太郎さん / 2011/08/18(Thu) /
JR西の乗り入れ問題
@置き換え太郎さん

はじめまして。JR西日本車の乗り入れ問題、実は今回はこの話を書く予定だったんです^^;
車上子の位置は、JR東海が運転室直下というより、後部台車の直前に置いているJR西の方が特殊なんですね。ATS-Pは早めに地上子からの情報を得るのが望ましいので、なるべく前部に置くのが基本になっています。JR東日本の車上子も運転室直下です。JR東海の車両は一部、前部台車の直後に置いてあるものがありますが、それでも先頭から5m程度。対するJR西の車両は先頭から10mを超えます。

ATS-P地上子が送る距離は、実際の距離より10m短いとお伝えしてきましたが、これは車両の先頭から車上子までの距離を考えてのことなんですね。JR西の車両では先頭から車上子までの距離が10mを超えてしまいますので、車上装置で補正をかけているものと思います。これは問題ないでしょう。

さて、車上子が標準より後にある場合、問題となるのが「自滅」です。
ATS-PTのもっとも信号機に近い地上子(直下地上子)は、20mまたは30mに置いてあるのが普通です。しかし、停止目標が出発信号機にごく近い場合、やむをえず20mよりもっと短くすることがあります。たとえば、名古屋駅の8番線は出発信号機の9m手前に地上子があるんですね。
このような場所をJR西の車両が走ると、どうなるか。
一番先頭の車軸が信号機を超えたところで、出発信号機は赤になります。となると、直下地上子は「即時停止電文」を送ります。JR東や東海の車両は、この時点で車上子は通過した後ですから問題ありません。しかし、先頭車軸から車上子までが10mを超える西の車両は、即時停止電文を車上子が拾ってしまい、
「自分で赤にした信号に引っかかって、ATSブレーキ!」
とんでもないことになるんですね^^; これが「自滅」です。

このためJR西日本の285系は、JR東のATS-P区間を走行するにあたり、車上子の位置を変更しています。

一方、223や225系が乗り入れる大垣~米原間を見ますと、出発信号機と停止目標が極端に近い駅は見あたりません。地上子の位置が標準なら問題ないので、とくになにも変更せず、実車検証した上で、ふつうに走行しているものと思います。
yokeさん / 2011/08/18(Thu) /
JR貨物も
東海と同様運転席直下で、
運転席が中央のディーゼル機関車は先頭にあります。
3,3,sun娘。電車区さん / 2011/08/19(Fri) /
683系
yokeさん
早々のお返事ありがとうございました。
ホームライナーで使用される683系も問題なしということでしょうか?
将来の舞浜臨もどうなるのか気になります。
置き換え太郎さん / 2011/08/19(Fri) /
683系車上子
しらさぎ683系は、223系などに比べると、東海に乗り入れる距離がもっと長くなります。一方で乗り入れる編成の数が限られています。
このようなことから、ATS-PT導入を見越して、しらさぎ用683系も最初から車上子を前頭部に設置していたのではないでしょうか。

もっとも、乗り入れ区間について地上設備で対応している可能性もあります。これは、出発信号機を超えてもしばらくの間、信号が赤に変わらないようにしておく方法です。
これはP対策ばかりでなく、信号機建植位置と、実際の閉塞区間がずれている箇所(たとえば大曽根下り出発)などでは行われています。こういう場所では、運転士の目の前の信号が赤になっては困るので、赤になるのを遅らせているんですね。
yokeさん / 2011/08/20(Sat) /
北斗星・カシオペアでは、
 推進運転では、250-260mもオフセットになります。エンコーダー式なので柔軟に対応できるのでは?
3,3,sun娘。電車区さん / 2011/08/20(Sat) /
今日
リニア・鉄道館に行く際に気付いたのですが、あおなみ線金城ふ頭駅付近にATS-PTの地上子が設置されていて、カバーも外されていました。
車両の方も1103編成に続いて1105編成も搭載を確認しました。
あおなみ線もATS-PTの整備をするのでしょうか?
μな気分さん / 2011/08/23(Tue) /
あおなみ線
2chで情報が上がっていたので、
各当URLを入れておきます。

上記、安全報告書2010によると、
平成23 年度までに自動列車停止装置(ATS-PT)を整備するそうです。

整備状況は、当方知りませんのあしからず。
YFさん / 2011/08/23(Tue) / URL
あおなみ線のATS-PT
YFさんが、URLを紹介してくれていますが、あおなみ線は今年度を目処にATS-PTを整備する計画です(2ページ目に出ています)。

なお、愛環・伊勢鉄道についても、調べてありますが、いまのところ計画はないようです。
yokeさん / 2011/08/23(Tue) /
あおなみ線ATS-PTについて
YFさん、yokeさん、教えて下さいましてありがとうございました。
先程、Wikipedia経由で確認しました(昼間にWikipediaで調べたのですが、記載されていませんでした)。
それによるとあおなみ線のA線は金城ふ頭行、B線は名古屋行になります(JRに合わせないとまずいですからね)。
μな気分さん / 2011/08/23(Tue) /
小泉駅では
太多線小泉駅では、4両時に停止位置から下り出発信号機があまりにも近いため、ATS-Pパターンに引っかからないような運転方法を実施しています。発車直後に9km/hの制限がかかります。
313ゆーざさん / 2011/08/24(Wed) /
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