速度照査
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速度照査（そくどしょうさ）とは、列車の速度を計測し、その速度が許容された速度の範囲内であるか否かを照合することである。通常はATS（自動列車停止装置）などの運転保安装置に速度照査の機能が与えられ、列車が信号機の指示速度や制限速度（分岐器や曲線など）を超過し、または超過しようとした場合に、列車を減速や停止させるために速度照査の機能が利用される。
説明の基となる基本的な構成素子と構造については自動列車停止装置の総論2.1～2.3に詳解しているので、先ず以下のINDEXに沿って必要事項を参照されたい。
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[編集] ATSによる、主に曲線での速度照査について（国鉄 - JR）
[編集] タイマー方式による速度照査（点照査）
タイマー方式では、列車が1対2基のATS地上子間を通過するのに要する時間をチェックし、速度超過が無いかどうかの判定を行う。速度超過が認められれば、直ちに非常ブレーキが動作する（制限速度以下になればブレーキが解除されるATCやATS-Pなどと異なり、列車が完全に停止するまで解除できない）。1対2基の地上子が設置してある点でだけ速度を照査することができる。
その速度チェックに地上側のリレー回路を用いる方式（地上タイマー方式）と、車載装置を用いる方式（車上タイマー方式）とが存在する。
[編集] 地上タイマー方式 （ATS-B,S,Sn,SN）
- 分岐器過速度警報装置
- 国鉄時代に開発・整備された分岐器過速度警報装置が、地上タイマー方式の基礎である。警報から5秒以内に「確認扱い」をしないと非常制動が掛かるが、確認扱い後は全く無管理である。
1966年の東北本線新田駅、および1968年の東海道本線膳所駅での貨物列車の脱線転覆事故を受けて、主要幹線に整備されたもの。時速60km以上では速度照査ができない欠点があった。
- 分岐器過速度警報装置／防止装置は地上側で速度照査を行なうため、列車検出コイル、ATS地上子のほか、地上子制御用のタイマーとリレー回路、及び動作電源が必要であり、低圧電源の得にくい駅以外の設置に困難があった。
- 曲線における速度照査
- 車上側に速度照査機能を持たないATS-SnやATS-SN方式では、この分岐器過速度警報装置と同じ構造で機能が即時停止の地上タイマー式過速度防止装置を当該曲線等の手前に設置することで、速度照査を行い過速の度合いにより非常制動で強制停止と警報動作がある。即時停止機能を用いた場合は制限60km/h以上にも有効である。JR北海道では2005年7月26日より、同装置を用いて曲線での速度照査の運用を開始した。
曲線過速度防止装置は従前ほとんど設置されていなかったが、2005年4月25日に発生したJR福知山線脱線事故を承けて国土交通省がATS-Pも含めて曲線速照設置を義務付けたため各社実施計画を定め設置工事中である。
[編集] 車上タイマー方式 （ATS-ST系列）
- ATS-ST系列
JR東日本とJR東海が全JR用に共同開発したATS-Snに車上側での速度照査機能を付加したものがATS-STであり、地上側に対応するATS地上子を設置することにより、曲線部など任意地点における速度照査が可能である。ATS-S改良形（ATS-Sx形）と呼ばれるもののうち、ATS-SW・ATS-SS・ATS-SK・ATS-SFがほぼ同様の機能を持つ。本項目ではこれらにATS-Sn●を含めたものをATS-ST系列と記す。ATS-STに速度照査機能が付加されたのは1994年以降であり、他のATS-ST系列についても同様と考えられる[要出典]。
- ATS-ST（JR東海）ではまずS型の過速度警報装置では無防備だった60km/h以上の分岐器制限個所に分岐器過速度防止装置として設置し、すぐに行き止まり駅にも4～5対でY現示制限速度以下に対応する過走防止装置を構成して転用、次いで合流のある出発信号機にも過走防止装置として設置した。
なお、ATS-S改良形（ATS-Sx形）のうち、ATS-Sn（JR東日本）・ATS-SN（JR北海道）には車上側での速度照査機能は無いため、前記の地上タイマー方式を用いることになる。
- ATS-ST（JR東海）
- JR東海がATS-Snに、速度照査機能を付加して開発したものであり、列車番号送出機能も付加されている。1990年に運用を開始し、1994年～1998年にかけて速度照査機能が付加された。
- ATS-SW（JR西日本）
- ATS-STから列車番号送出機能を省略したものであり、その他の機能はATS-STに準じる。1991年に運用を開始した。
- ATS-SS（JR四国）
- ATS-SWと同様のものである。1993年に運用を開始した。
- ATS-SK（JR九州）
- ATS-SWと同様のものである。1994年に運用を開始した。
- ATS-SF（JR貨物）
- 当初はATS-Sと同等であったが、のちにATS-Snの機能が追加され、現在ではATS-STの機能も追加されている。
- ATS-Sn●（JR東日本）
- JR東海のATS-ST線区への乗り入れ対策として速度照査ボードを追加したJR東日本の車上装置。JR東日本のATS-Sn区間には地上に速度照査機能が無かったが、近年-SFとして設置されはじめている。ただし、ATS-Sn●搭載車にはATS-Pが併載されており、現状ではJR東日本区間においてATS-Sn●の速度照査機能が使用される機会はない。
- ATS-ST系列による曲線での速度照査
速度照査は当該箇所へのATS地上子の設置によって可能になるのであり、ATS-ST系列が設置されている路線の曲線のすべてで速度照査が行われているわけではない。JR福知山線脱線事故以前の設置数は全国合計で曲線25箇所に過ぎなかった （JR東海 8箇所/JR西日本 17箇所/JR四国 0箇所/JR九州 0箇所）。分岐器過速度警報装置の更新用として開発・普及したのが実態である。
- ATS-ST系列による信号に対する速度照査
ATS-ST系列では、信号に対する速度照査地上子は十分に設置されていない（絶対信号のみへの設置で、しかもそのほとんどが低速域の速度照査に特化されている）のが現状で、高速域が無防備であるので宿毛事故に見られるように停止信号を高速で冒進して他の列車と衝突する可能性が依然として残されている。
また、閉塞信号には速度照査地上子・即時停止地上子が設置されていない。（例外として、JR東海・あおなみ線の複線区間で場内・出発信号機が設置されていない駅には、閉塞信号であっても場内相当（入口側）に即時停止地上子が設置されている。また、愛知環状鉄道のすべての閉塞信号には速度照査地上子が設置されている（後述））
このため現状では、ATCやATS-P、あるいは大手私鉄各社のATSなどと比較すると安全性が大幅に劣ると言わざるを得ない[要出典]。危険度を数値で比較するために、冒進距離比=冒進速度エネルギー比で表せば、それは速度の2乗に比例するから、ATS-Sx:私鉄ATS通達仕様:ATS-P/ATC=36:1:0 という極端な違いになっている[要出典]。国土交通委員会での政府・国交相答弁'05/05/16=「赤信号の手前で停止コマンドを送っているから『安全性に違いがない』」のではない[要出典]。
- ATS-ST系列の速度照査用地上子
ATS-ST系列での速度照査にはATS-Sx系地上子がLC共振回路で無電源動作のため、電源の確保が困難な山間部でも容易に設置できる。車上側で速度照査を行なうため、地上側に地上子制御用のタイマー回路は不要であり、比較的安価に速度照査地点を増やすことが可能である。価格は部品代で1対（地上子2基1組）で10万円程度、設計・工事費を含め3対1組で100万円前後と報道されており、曲線制限には制御がないから自社設計施工なら、40万円程度で設置できると考えられる（工事費を除く）[要出典]。
[編集] パ夕ーン方式による速度照査
- ATS-P
- ATS-Pでは常時速度照査が行われているが（拠点Pを除く）、これは信号に対する速度照査であって、すべての曲線の速度制限に対して常時速度照査が行われているわけではない。ATS-Sxと同じく、速度照査は地上子等の設備付加によって可能になるのであり、ATS-Pが設置されている路線が必ずしも曲線において速度照査を行なっているとは限らない。
以上は総てATS-P
列車毎のブレーキ性能に合わせた減速パターンを発生させ、列車がこのパターンに接近すると警報を発し、パターンを超えると自動的にブレーキがかかるようになっている。
[編集] ATSによる、主に信号での速度照査について（私鉄）
[編集] 地上タイマー方式（単変周式・点照査）
照査原理についてはJRの地上タイマー方式(ATS-SN)と同じである。
採用例 福島交通など、比較的遅い時期にATSを整備した地方私鉄に多い。
[編集] 車上タイマー方式（単変周式・点照査）
照査原理についてはJRの車上タイマー方式（ATS-ST系列）と同じである。
名鉄などで採用されているものは、絶対停止機能（=0km/h照査）がないため、出発信号機直下や線路終端部では2基一対の地上子の間隔を非常に狭くして設置している。この問題点として、非常に低い速度での冒進が可能であり、名鉄新岐阜駅での車止衝突などの事故の原因となっている。
[編集] 車上連続照査方式（多変周式・AF軌道回路方式・その他の方式）
軌道に流す連続的な情報または地上子による点で受け取る情報を元に、車両側で連続的速度を照査する。
[編集] 多変周式
地上子で車両側が信号を受信・記憶し、その信号に合わせた一定の速度で連続的に（東武はパターンで）照査する。信号機の現示アップ等で照査速度が上がっても、次の地上子を通過して信号を受信するまでは照査を続けるか、確認ボタンを押して照査を解除する。
[編集] AF軌道回路方式
後に国鉄ATCでも採用されたAF軌道回路を使って連続的に信号を流し、列車側がこの信号を受信して連続的にある一定の速度で照査する。信号の現示がアップした際はすぐにアップした照査速度の信号を受信することができる。ただし、地上子を併用している場合は多変周式と同様次の地上子まで照査を続ける。
[編集] その他の方式
国鉄ATSのB型と同様にレールに常に電流を流し、電流を切ることによって信号を送っている。この電流を切る時間で照査速度を車両側に伝えている。照査は一定の速度で連続的に照査する。
採用例 京急・京成・都営（以上3社局とその乗り入れ先各線は1号型ATSと呼ばれる共通仕様、照査する速度によって地上タイマーも併用）・東急
[編集] 速度照査の現状
[編集] JR北海道
JR北海道は130km/h運転を行なう特急列車を始め、多くの高速列車を運行しているが、同社の運転保安装置は海峡線のATC-Lを除くとすべてATS-SNである。従来は曲線での速度照査装置は貨物列車の過速度転覆事故が相次いだ函館本線大沼付近の峠越え区間にのみ設置され他所には全く無かったため、曲線での速度超過の危険性に対する列車の保安は事実上、運転士の注意力のみに委ねられていた。
国土交通省の通達を受け、同社は2005年7月26日より、ATS-SN線区における曲線での速度照査装置の運用を開始した。既に10箇所で運用を開始しており、2006年度末までに計21箇所設置する予定[要出典]。当該装置は分岐器過速度防止装置と同じもので速度照査地点ごとに地上タイマーと列車検出地上子、即停地上子制御用のリレー回路が必要であり、また、豪雪山間地域における電源確保（高圧から変圧）やその維持管理などが必要で、全く無電源のST/SF車上タイマー方式と較べると費用が嵩む。なお、分岐器での速度照査は200箇所以上で実施していた（分岐器過速度防止装置によるもの）。
[編集] JR東日本
- 在来線6473.9km（2005年3月31日現在）のうち、ATS-P及びATS-Psが設置されているのは1820km程度である。従来からATS-P区間の109箇所の曲線において速度照査を行なっていた。
- 在来線6473.9km（2005年3月31日現在）のうち、ATS-Snが設置されているのは4577.4kmである。従来はATS-Sn区間において、分岐器や曲線での速度照査は行なわれていなかった。なお、分岐器速度制御装置の設置例は確認されていない[要出典]。
- ATS-SF地上装置
- ATS-P単独区間である京葉線西船橋－蘇我間に貨物列車を運行するに当たり、当初JR貨物はJR東日本のATS-P搭載機関車の借入を検討したが、制動特性が違うことと貨物制限にATS-Pが対応していないことなどから借入を断念し貨物用のATS-SF地上装置を設置して入線した。中線手前に速照地上子3対で構成されるATS-SF分岐器過速度防止装置と出発信号手前に速照地上子4～5対で構成されるSF過走防止装置が設置された。また新宿駅などにも同様のSF過走防止装置が設置されている。
[編集] JR東日本の整備計画
JR東日本では今後、以下に記す整備を予定している。
- 2009年度末までに、820箇所の曲線において速度照査を行なう。国土交通省の指摘を受けた曲線は63箇所、自主的設置箇所は757箇所である。820箇所のうちATS-P/ATS-Ps区間での設置は292箇所であり、このうち109箇所は既に設置済である。528箇所はATS-Sn区間であり、この線区での速度照査をどうするかは現在のところ検討中である[要出典]。
- 分岐器での速度照査を2009年度末までに187駅、2012年度末までに9駅の計196駅で行なう。このうち26駅はATS-P/ATS-Ps区間である （この26駅について従来から速度照査していたか否かは不明である[要出典]）。
- 線路終端部26駅について、2009年度末までに速度照査を行なう。うち2駅は国土交通省の指摘を受けたものである。なお、ATS-Pでは線路終端部における速度照査を行なっていた事例があることから （過走防止線の無い東京駅1・2番線など）、この26駅は今後設置するものを指すと思われる[要出典]。
- ATS-P区間を2006年度末までに2線区、2009年度末までに14線区、2012年度末までに4線区、計20線区約850kmを新たに整備する。
- ATS-Psを新たに23駅に設置する。設置予定駅は、青森駅、八戸駅、盛岡駅、北上駅、一ノ関駅、福島駅、郡山駅、弘前駅、東能代駅、秋田駅、酒田駅、新庄駅、山形駅、石巻駅、会津若松駅、小出駅、吉田駅、柏崎駅、直江津駅、長野駅、松本駅、小淵沢駅、水戸駅。ATS-Psは主要駅での過走防止のために設置を拡大するものと見られる[要出典]。既にATS-Pが整備されている松本駅や水戸駅にATS-Psの設置が予定されているのは、支線系線路終端部の過走防止対策であろう[要出典]。黒磯以北の東北本線などの重幹線についても、駅以外の路線の整備については公表されていない。なお、ATS-Ps線区はATS-Snと併設であることから、統計を見る場合は注意が必要な場合がある。
[編集] JR東海
車上側での速度照査を可能にしたATS-STをいち早く導入した。しかし130km/h運転を行う特急列車や新快速などを多く運行しながら、曲線での速度照査は在来線全線のうち、40km/h以上減速の必要な地点8箇所でしか行なっていなかったが、JR西日本の様な除外要件（＝130km/h以上の路線のみ設置）を付けずに物理条件で設置したので安全限界ギリギリの防御は期待できた。国土交通省は同社に対し、新たにATS-ST線区の9箇所で速度照査設備の緊急整備を行なうよう指示しているが、現在の整備状況は不明である[要出典]。また新型のATS-Pの導入には否定的な態度を示していたが、2006年5月23日に、ATS-PTを2010年までに主要路線に、2012年までに全線に導入することを明らかにした。
同社管内では中央本線など、振り子式車両から貨物列車まで、運行速度が大きく異なる複数車種が同一路線に混在することも多く、ATS-STでの曲線での速度照査には困難が伴いJR西日本式拡張速度制限ATS-Pコードの採用を迫られている[要出典]。
[編集] JR西日本
JR西日本はJR福知山線脱線事故の発生以前、17箇所の曲線で速度照査を行なっていた。
これはJR東日本以外のJR各社の中では最も多いが、在来線4388.1km（50線区）に対しては十分な数ではなかった。また、設置箇所について「最高速度130km/hの路線」という不合理な限定を付したため、福知山線脱線事故現場（曲線進入前後の制限速度差が50km/h）が設置対象から漏れてしまい、惨事を生む大きな要因となった。
関西圏のアーバンネットワーク線区の大半ではATS-SWが多用されているが、現状では、ATS-SWは信号に対する速度照査地上子が十分に設置されておらず、ATS-Pと比較して保安度が大きく劣る。高速・高密度で余裕時間の少ない運行体制のアーバンネットワーク線区で、このような状況が放置されていた点には大きな問題があったと言わざるを得ない。
[編集] JR西日本福知山線脱線事故と速度照査
107名の死者を出したJR福知山線脱線事故は、速度照査の重要性を浮彫りにした。
事故以前の福知山線にはATS-SWのみが導入されていたが、事故現場の曲線では速度照査を行なっていなかった。
事故の重大性及び社会に与えた影響などから国土交通省は、事故復旧完了後の運転再開の条件として福知山線全線に対しATS-P（拠点P方式）の設置が条件としてJR西日本に勧告した。 JR西日本はこの勧告に従い、運転再開（2005年6月19日）と同時に、尼崎-新三田間にATS-P（拠点P方式）が導入され、急曲線の多くに対しては併せて、ATS-PおよびATS-SWの速度照査地上子が設置された。
なお福知山線に設置されたATS-P（拠点P方式）地上子の一部で、設置の際のコンピュータでの計算に狂いがありパターン上限速度の設定値を誤っていた物もあった（現在は改修済み）。
また、運転再開後もATS-SWの速度照査地上子を設置したのは、ATS-Pを搭載していない列車が多く運行されているためである。（ATS-Pを搭載していない車両は主に、JR西日本の特急列車（ATS-SW搭載）と貨物列車（ATS-SF搭載）である）
さらに北近畿タンゴ鉄道は現在、ATS-P搭載のKTR8000形気動車を福知山線に乗り入れさせているが、事故以前に運用していたKTR001形気動車でも乗り入れは可能である。
[編集] JR西日本の整備計画
JR西日本は今後、以下に記す整備を予定している。
- 2005年度末（2006年3月31日）までに、1234箇所の曲線において速度照査を行なう。事故に対する批判により対策が強化されたものであるが、1年以内にこれだけの速度照査地点増設が可能なのは、車両側に速度照査ボードを装備しているATS-SW方式の利点ゆえではある。なお、2006年3月28日をもって整備計画の全1234か所で速度照査を開始した。
- 分岐器・線路終端部について、一定の基準でATS-SWによる速度照査を行なう。現在対象箇所への設置工事が進んでいる。
- ATS-Pの整備促進
- 2008年度末までに阪和線（日根野 - 和歌山間）、関西本線（王寺 - 加茂間）を整備し、さらに奈良線（京都 - 木津間）、山陰本線（京都 - 園部間）の整備についても同年度末までを目途に取り組む。また、2010年度末を目途に山陽本線（網干 - 上郡間）、福知山線（新三田 - 篠山口間）、湖西線（山科 - 近江塩津間）を整備する。
[編集] JR四国
JR四国では車上側での速度照査機能を有するATS-SSを整備していた。しかし、多数の急曲線を縫うように高速で走行する振り子式特急列車を多く運行していながら、従来は曲線での速度照査は全く行わず、曲線での速度超過の危険性に対する列車の保安は事実上、運転士の注意力のみに委ねられていた。
[編集] JR四国の曲線での速度照査
国土交通省の発表によれば、2006年度末までに62箇所の曲線で速度照査を行なう予定となっており、うち国土交通省の指摘以外の曲線で自主的に地上子を設置するのは29箇所である。
[編集] JR四国の分岐器での速度照査
JR四国は分岐器における速度照査を行なっているとしているが、設置数は不明である。数箇所程度でしか行なっていない可能性も否定し得ない[要出典]。なお、分岐器速度制御装置は使用しておらず、すべてATS-SSでの速度照査であるが、今後分岐器速度制御装置を整備するとしている。
[編集] JR四国の線路終端部での速度照査
線路終端部においては管内で7駅あるすべての終端駅で速度照査を実施しているが、2005年3月2日にJR四国と同じATS-SS方式による速度照査が行われていた土佐くろしお鉄道の終端駅である宿毛駅構内で発生した衝突事故を受けて、全終端駅で線路終端用の速度照査用地上子を増設、順次使用を開始している。
[編集] JR九州
JR九州では車上側での速度照査機能を有するATS-SKを整備していた。130km/h運転を行なう特急列車など、多くの高速列車を運行していながら、従来は曲線での速度照査は全く行わず、曲線での速度超過の危険性に対する列車の保安は事実上、運転士の注意力のみに委ねられていた。
JR福知山線脱線事故後の国土交通省の指導を受け、同省指導の曲線39箇所のうち、同社は2006年度末までに15箇所、2009年度末までに24箇所、さらに独自判断の57箇所について2009年度末までにATS地上子を設置し、曲線での速度照査を可能とする予定である。
なお、曲線での速度照査を全く行なっていなかったJR九州であるが、分岐器での速度照査は1968年前後からの国鉄時代の過速転覆事故を承け要所に分岐器過速度警報装置を設置し100箇所以上で実施し、さらに1988年末の東中野追突事故を承けたATS-SK化改良で強制停止機能があり60km/h以上の速度制限にも対応できるSK分岐器過速度防止装置を構成できるようにした。当初は速度照査の車上時素設定が電車で0.5秒、ディーゼルカーと機関車で0.55秒だったが後に高速で走る振り子車両に対しては0.45秒とした。
分岐器速度制御装置は使用しておらず、すべてATS-SKでの速度照査である。
[編集] 国鉄・JRと同一のATSを採用する私鉄・第三セクター鉄道
[編集] 愛知環状鉄道
愛知環状鉄道はJR東海と同じATS-STを採用している。 分岐器や曲線での速度照査は愛知万博に伴う輸送力増強工事が行われた際に一部の分岐器に速度照査地上子を設置させたが、JR福知山線脱線事故後にほとんどの分岐器や一部の曲線で速度照査地上子が設置された。分岐器速度制御装置は使用されていない。
閉塞信号には閉塞区間毎に少なくとも2箇所で停止信号に対して速度照査が行われており、以前から信号喚呼位置標付近の1箇所で55km/h照査が行われていたがJR福知山線脱線事故後に信号機に近い1箇所に20km/hの速度照査地上子を増設させた。しかし、即時停止地上子は設置されていない（複線区間で場内・出発信号が設置されていない新上挙母・中水野駅付近の閉塞信号も含む）。
なお、愛知万博終了後もJR東海車両が愛知環状鉄道線内に乗り入れ、愛環車両が車両検査のためにJR線に乗り入れているが、JR東海が設置を発表しているATS-PTを愛知環状鉄道線内や車両に設置する計画は一切明らかにされていない（愛環2000系は2007年導入車も含めATS-PT機器の取付が1編成もされておらず、準備工事のみにとどまる）。
参考:平成19年安全報告書
[編集] 伊勢鉄道
伊勢鉄道伊勢線ではJR東海の特急南紀や快速みえが最高速度110km/hで乗り入れ、自社車両が関西本線四日市駅まで乗り入れるためATS-STを採用している。
分岐器での速度照査は中瀬古駅や河芸駅で優等列車が速度制限60km/hの分岐器を通過することがあり、速度超過により脱線の危険が伴うためその地点に速度照査地上子が設置されている。
出発信号機での速度照査は正面衝突や安全側線に突入する恐れのある単線区間においては数箇所速度照査がされているが、複線区間においてはロング・即時停止地上子しか設置されていない場合が多い。場内信号機では1箇所のみ速度照査がされている。閉塞信号機ではJRのようにロング地上子しか設置されていない（複線区間で場内・出発信号機が設置されていない駅を含む）。
なお、JR東海が2010年度に導入するATS-PTへ更新する計画は一切明らかにされていない。
[編集] 関連事項
- 自動列車停止装置 (ATS)
- 自動列車制御装置 (ATC)
- 自動列車運転装置 (ATO)
- JR福知山線脱線事故
