中央線のほか、関西線や静岡地区でも旅客列車で一部使用が始まったATS-PT。新たな動きがあればまた報告しますが、今回はATS-PTの基本的な仕組み、動作についてお話ししたいと思います。

二つの照査

ATS-P形は連続的に列車の速度を監視（照査）していますが、この照査は大きく二つに分けられます。

• 速度制限に対する照査
• 減速パターンに対する照査

一つめの速度制限。これはよくおわかりでしょう。列車には使用する車両によって、あるいは走行する路線によって最高速度が定められています。また、曲線や分岐器などには、その箇所に応じた制限速度が定められています。ATS-PT形はこれらの速度を監視しています。

二つめの減速パターン。これがATS-PのPたる由縁の部分です。列車は急には停まれません。いきなり速度を半分にすることも不可能です。では、決められた位置で停まるには、また速度制限を守るには、『どこからブレーキをかければよいのか？』『どの地点でどれぐらい速度に落としておけばよいのか？』この答えが減速パターンになります。ATS-Pは、前方の停止信号や速度制限に対し減速パターンを作り、パターンに対する速度の照査も行ないます。

停止信号に対する速度照査

ある信号が赤、つまり停止現示のとき、列車がやってきました。ATS-PTはどのように速度照査をするでしょうか。図を使って見てみましょう。

まず、ATS-PT車上装置は列車の最高速度を監視しています。この例では110km/hとしましょう。では、110km/hを越えたらすぐに非常ブレーキがかかるのかと言えば、そうではありません。速度計の誤差（車輪が磨り減ると速度が高めに出る）や運転操作上の余裕を見て、+10km/h程度を許容しているようです。ですから、この場合は120km/hを越えるとブレーキがかかる計算です。その前に、+5km/hの115km/hで警報を発するようにできています。

さて、ATS-PT地上子は列車が通過すると、次の信号が赤であることを知らせるデジタル電文を送ります。この電文には、停止信号までの距離、下り勾配などの情報が含まれています。車上装置は、この情報に車両のブレーキ性能を加えて、減速パターンを作ります（下図）。

上図の赤のラインが絶対に超えてはいけないラインです。このラインは、停止信号から余裕を見て10m手前で停まれるように引いてあり、これを超えると即非常ブレーキがかかります。また、青のラインは、減速パターンが近づいていることを運転士に警告するための「パターン接近警報」ラインです。

車上装置は、車輪に付けられた速度発電機から、速度と信号までの残りの距離を計算し、このパターンを超えないかどうか監視をしていきます。では、照査の状態を見てみましょう（下図）。

黒い破線が通常運転を示しています。停止信号の前は注意信号があるのが一般的ですから、運転士が列車の速度を45または55km/h以下に抑えて走ってきます。さらに、停止信号の50m手前で停まるのが所定のルールです。

一方、赤の破線は異常運転の場合です。停止信号が近づいても速度を落とさないと、まず青いラインを超えます。このとき「パターン接近」ランプが点灯して警告音が鳴り、
「このまま5秒放置すると、非常ブレーキをかけまっせ～」
と運転士にブレーキ操作を促すわけですね。それでも速度を落とさずにいると、赤いラインに当たって、非常ブレーキがかかり、強制的に停止信号の10m手前で列車を停めます。

ATS-Pの優れているところは、どんな速度で突っ込んだとしても、必ず列車を停止信号の手前で停める点にあります。たとえば、注意信号を無視して100km/hで突っ込んでも、途中で列車が加速しても、パターンを超えた時点でブレーキがかかります（下図参照）。このように、停止信号までの残りの距離と速度を連続的に照査していることが大きなポイントです。

旧来のATS-ST形は、地上子のある場所しか速度照査ができませんでした。JR東海の駅では出発信号手前に、ST形の地上子がずらりと並んでいることがありますが、あれだけ並べないとまともな速度照査ができないんですね。さらに、注意信号(45or55km/h)を無視して高速で列車が突っ込んでくることはST形は想定外でした。これに対して、PT形は多くの地上子を並べることなく、連続的な速度照査を可能にしています。

速度制限に対する照査

今度はカーブなど、速度制限がある場合を見てみましょう。

ATS-PTの地上子には、停止信号までの距離を送る地上子のほかに、速度制限情報を送る地上子があります。二つ並んで設置してあるPT地上子は、だいたい速度制限用です。この地上子を列車が通過すると、制限速度、制限区間長、制限区間までの距離、制限区間に至るまでの下り勾配の情報電文を車上装置で受け取ります。この情報をもとに照査パターンを作成します。下図は75km/hの速度制限がある場合です。

停止信号のときと同様に、制限区間の手前10mで所定の速度に落とすようにパターンを決めます。非常ブレーキの5秒手前で「パターン接近」を警告するのもの同じです。ただし、速度制限区間に入ると、多少の余裕を見て照査が行なわれます。一般には、制限速度の+5km/hでパターン接近、+10kmで非常ブレーキ作動といったところのようです。

また、ATS-Pは車種によって制限速度を変える機能を持っています。本則（基本となる制限速度）のほか、ある車種は+10km/hまで、またある車種は+25km/hまで、といった情報を別に送っておき、車上装置が自車の設定によって、制限速度を選ぶようになっています。これによって、貨物列車、普通電車、振子付特急車で異なる場合の速度制限に対応しています。

さて、実際の運転でどう防護するかを示したのが上図です。

異常運転（赤の破線）の場合、やはりパターンに当たる5秒前に「パターン接近警報」があり、そのまま放置すると非常ブレーキがかかります。速度制限に対する防護ではあるのですが、ATS-PTは赤いラインに当たると速度を落とすのではなく、列車を停止させます。もちろん、所定の速度を超えて速度制限区間に進入しないようにしています。

ATS-PT講座、次回はPT形の地上子について説明します。

これまで二度にわたり、ATS-PTの使用開始についてお伝えしてきました。

• ATS-PT 旅客列車の一部で使用開始（2011/1/12）
• ATS-PT使用開始は313系8000番台B202編成ほか（2011/1/14）

ここらで一度まとめておきます。

• 2011年1月12日ごろより、中央線の旅客列車の一部でATS-PT使用開始
• 使用開始編成は運転席にATS-PT 使用開始のステッカー
• 車両先頭部側面の「ST」表記に加え、「PT」表記が加わる
• 現在のところ確認されているのは、神領区の313系電車の一部の編成
• 中央線のATS-PT使用区間は、山王信号場（金山）～中津川間
• 使用開始車両には関西線で運用される車両も含まれるため、関西線でも使用開始？

1月16日現在で確認されているATS-PT使用開始編成は以下のとおりです。313系3000番台、211系5000番台などはまだATS-PT使用開始編成が見あたりません。

追記

1月18日に確認したところ、313系8000番台 B205編成もATS-PT使用開始となった模様です。これで313系8000番台は6編成中4編成が使用開始となる計算です。

また、キハ75-3 + キハ75-103の側面表記が「ST・PT」になっていました。関西線での使用開始と思われます。なお、キハ75は東海道線（名古屋・大府間）・武豊線でも使用されますが、この区間ではATS-PTの工事が完了していないので、ATS-STでの走行となります。

さらなる続報を、続報・ATS-PT 使用開始編成まとめにアップしています。合わせてご覧ください。

先日、中央線旅客列車の一部でATS-PTが使用開始になったとお伝えしましたが、使用開始編成が一部判明しましたのでお伝えします。

ATS-PT使用開始車両は313系8000番台、もっぱらセントラルライナーに使われる車両ですが、朝ラッシュ時や夜間には普通・快速列車としても運用されます。全部で6編成ありますが、現在使用開始が判明しているのはB202・B204・B206編成です。

追記

また、313系1000番台もATS-PTを使用開始しているものがありました。

ATS-PT使用列車

さて、B1編成がATS-PT使用開始ということで、運用から充当列車を書いておきます。ただし、313系1000番台は中津川・多治見方に211系を併結すること多いので、ATS-PTを使用するのは名古屋方が先頭となる上り列車だけとなります。

なお、313系は夜間に遮光幕を下ろすと、運転席の様子はわからなくなりますので、動作を見てみたい方は日中の列車を狙ってみてください。

また、中央線でATS-PTを使用しているのは、高蔵寺から山王信号場（金山）までの区間です。それ以外の区間ではATS-STに切り替わっていますので、ご注意ください。コメントで指摘をいただいて調べてみたのですが、どうやら高蔵寺からではなく中津川から山王信号場までのようです。上り列車は金山を出てしばらくすると「ピンポン」と電子音がなってATS-STに切り替わります。

さらに313系1600番台（3連）も一部ATS-PTを使用開始した模様です。B104編成の側面表記がST・PTに切り替わっていました

中央線 313系8000番台でATS-PT使用開始

JR東海は、新しい自動列車装置「ATS-PT」を2011年1月より旅客列車でも順次使用開始と発表していましたが、ついに旅客列車の一部で使用を開始した模様です。

ATS-PTの使用開始を確認したのは、中央線の上り快速2708M（中津川発名古屋行）。この列車、313系8000番台を先頭に211系5000番台を併結した10両編成で、以前からATS-PTの訓練運転が行なわれていた列車です。本日、2708Mの運転室（クハ312形8000番台）には運転士のほかに2名が乗務、運転台には以下のステッカーが貼ってありました。

いままでは、使用停止や開放確認のステッカーが貼ってあったのですが、いよいよATS-PTの使用が始まったようです。また、ATS-STの表示灯は消灯、かわりにATS-PTの表示灯が点灯していました。

運転自体はとくに変わった様子はありません。何の音もしなければ、モニタに何かが表示されるわけでもなく、パターン接近が点灯するなんてこともありません。これは、訓練運転のときからそうでした。

ただし、ATS-PT地上子の設置完了がなされていないところでは、ATS-STに切り替わるようになっているはずですので、そのときは何らかの音がするとは思います。中央線のATS-PTは名古屋から山王信号場がまだ工事中ですので、金山～山王信号場間を走行中にP⇔Sが自動的に切り替わります。

なお、降りてから気がついたのですが、車両側面には、

のステッカーがしっかり貼られていました。

他の列車はどうか

さて、313系8000番台はATS-PTを使用開始していましたが、他の中央線の列車はまだ未使用でした。私が確認したのは、

• 211系5000番台（3連）- 開放扱い
• 211系5000番台（4連）- 開放扱い
• 313系3000番台（2連）- 使用停止

となっています。現在のところ、313系8000番台のみのようですね。したがって、セントラルライナーに乗れば、ATS-Pの動作が見られることになります。

使用開始にあたっては、運転席に社員が添乗して確認を行ないながらのようですから、徐々に運用を開始していくのではないでしょうか。

なお、東海道線や関西線などの状況は確認していませんので、使用開始の情報があれば、お寄せください。

使用開始は特定の編成だけ？

追記です。

翌13日に同じ2708Mに乗ってみたのですが、「開放確認」のままでATS-PTは使っていませんでした。どうやら、313系8000番台でも特定の編成だけが使用開始しているようです。私としたことが、うっかり使用開始編成番号を失念しておりまして、どの編成かわかりません^^;

わかり次第お伝えします<(_ _)>

ATS-PTの本格使用開始近づく

JR東海は、在来線の新しい保安システムATS-PT形を平成23年度末までにすべての路線に整備する計画です。すでに、一部区間では貨物列車のみ使用を開始していますが、今月（平成23年1月）より旅客列車でも使用を開始する予定です。

では、ATS-PTとはどんなものなのでしょう。耳学問ながらいろいろ調べてみましたので、何回かに分けてちょっと紹介していきたいと思います。なお、私は専門家ではありませんので、勝手な解釈で間違っているところもあるかと思いますが、どうぞご容赦を<(__)>

ATS-PTで何が変わるのか

まず、みなさんが気になるのはここでしょう。たとえば、階段状に速度を落としていた東海道新幹線は、デジタルATCを導入して一気にブレーキをかける方式に替わり、駅へ進入する際の所要時間を短縮しました。ATS-PTも何か変わるのかとちょっと期待していたのですが、いろいろ調べた結果…。

あくまでATS-PTは、現在の信号システムや速度制限に対するバックアップでしかないようです。パターン速度照査とはいうものの、運転の扱いは従来どおり。速度パターンには余裕があっても、信号が黄色なら45または55km/hにまで落とすルールに変わりありません。ギリギリまでブレーキを遅らせて列車間隔を詰めるデジタルATCのようなことは想定外です。

また、首都圏などのATS-Pは、車両からブレーキ性能の情報を受取り、性能の高い車両の場合は「警戒現示」（黄色が二つ・25km/h制限）を「注意現示」（黄色一つ・55km/h制限）に変えるという機能を持っていますが、どうもATS-PTにはなさそうです。

変わることと言ったら、運転席から聞こえてきた「じりりりりーん。きんこんきんこん」というATS-ST形の警告音が聞こえなくなることぐらいでしょうか。

ATS-PTの特徴

では、ATS-PTの特徴について、説明していきましょう。

ATS-PTは、連続パターン速度照査を行なうATS-Pに、JR東海独自の機能を加えたものです。地上子から速度制限箇所までの距離などの情報をデジタル信号で受取り、車上装置が列車の性能に応じた速度パターンを作成し、この速度パターンと実際の速度を比較し、越えた場合は警告を発したり、ブレーキをかけたりします。

以下に、ATS-PTの特徴を示します。文字ばっかりで恐縮です。専門用語がいっぱいあってよくわからないかもしれませんが、追々こまかな説明を加えていく予定でいます。

1.他社ATS-Pと互換性を持つ

車両と地上でデジタル信号をやりとりする「トランスポンダ」を用いた方式です。基本的なシステムはJR東日本や西日本のATS-Pと同じもので、PTを搭載した車両は他社のATS-Pを走行できますし、他社のATS-P搭載車もPT区間を走行できます。
JR東日本にはPS形と呼ばれる旧来のSN形(S形の改良型)に手を加えてパターン速度照査を行なう簡易型のものがあり、輸送量の小さい路線で使われています。これに対し、東海のPTはローカル線も含めすべての路線をトランスポンダによるATS-P互換方式で行ないます。

2.すべてをP形で保安する「全線P形」を採用

JR西日本には「拠点P形」と呼ばれる方式があります。出発信号・場内信号はP形ですが、閉塞信号などは旧来のSW形(S形の改良型)を併用してコストを抑えたもので、JR京都線・神戸線などで使われています。
これに対してPT形は、S形(ST形)を併用せず、すべての保安をATS-Pで行ないます。これを平成23年度までにすべての路線に配備するのですから、なかなか思い切った投資と言えます。

3.地上子はPN形をベースにしコストダウン

ATS-Pは列車や信号などの情報をデジタル処理して連動させます。旧来のS形とはまったく互換性がありませんから、その設備投資には大変なお金がかかります。ATS-Pに関して後発組のJR東海が「すべての路線に全線P形を採用」という投資をするわけですから、当然なにかの手段でコストダウンをしているはずです。それがPN形をベースにするということでした。
PN形はJR東日本が開発したATS-Pの廉価版。ATS-Pの基本システムを踏襲しながら、複雑な処理を行なう装置を省き、コストの安い無電源地上子を多様してコストを抑えたものです。無電源地上子はSuicaやTOICAのようなもので、それ自体に電源はありませんが、通過する車両から電波を受けてそれを電源とし、デジタル信号を発するタイプ。一部の機能は制限されますが、安全性の高いATS-Pを低コストで実現できるので、大手私鉄も採用するところが出てきています。

4.車上装置は非常ブレーキだけ

ATS-Pの車上装置は速度制限が近づくと、一般に次の順に動作します。

1. パターン接近警報を発する（ランプや警告音）。
2. 5秒以内に所定の速度に落とさないと、常用ブレーキで速度を落とす。
3. それでも速度が落ちなければ、非常ブレーキで列車を停める。

これが基本です。しかし、PT形は2番目の常用ブレーキ動作を省略しています。警告を発しても速度が落ちない場合、非常ブレーキをかけて列車を停めてしまいます。常用ブレーキ動作の場合は、所定の速度まで落ちればブレーキは緩むので、通常どおり運転を継続できるのですが、PTの場合は即停止。事故とまでは言いませんが、ちょっとしたインシデントの扱いになるでしょう。

ざっと、こんな感じです。高く評価できるのは、廉価版ながらもATS-Pをすべての路線に整備するという点でしょう。これは他のJR各社がまだ実現していないことです。

一方、非常ブレーキしかないという点は評価が分かれそうです。通常どおりの運転をしていれば、非常ブレーキが動作することはないので、大きな問題はないように思います。しかし、訓練運転を見ていると、運転士にはプレッシャーを与えているようです。非常ブレーキを警戒するあまりに、必要以上に速度を落として所要時間が伸びる、てなことがなければいいんですけどね。このあたりはお手並み拝見といきましょう。

• 自動列車停止装置（ＡＴＳ－ＰＴ形）導入の進捗について
  （JR東海ニュースリリース・H22/4/2）