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無線式列車制御特集
 

~地方路線向け無線式列車制御システム~

~地方路線向け無線式列車制御システムについて~

 ATACSとは、JR東日本が開発した無線式列車制御システムで、これまで軌道回路による列車検知から車上装置により位置把握とし、各列車より無線によって収集された位置情報などを基に地上装置より各列車に信号情報を送信する、双方向の信号制御システムである。
 一方で、無線式列車制御システムを導入するにあたり、設備投資費用(特に自前での無線網・基地局の整備)が課題となっている。また地方路線のように数時間に一本程度の列車本数ではフル整備をすることはオーバースペックとなってしまう。

 そこで、JR東日本では2種類の地方路線向け無線式列車制御システムの開発を進めている。1つめは、小海線で導入されたATS-P(R)と呼ばれている自前で基地局を整備しつつ、無線エリアを交換のある駅周辺に限定するもの、2つめが八高線で試験が行われている公衆無線網とGNSSを活用した無線式列車制御システムである。

~ATS-P(R)(大雑把な)仕組み~

 ATS-P(R)は、2020年10月12日に小海線に導入された地方路線向け無線式列車制御システムである。ATACSと似ているが、各列車の車上装置にて速度センサ及び位置補正地上子を基に現在の位置情報を計算し、それを地上設備へ送信する。地上設備は収集した位置情報により、単線閉塞区間の進路設定、閉塞確保・解除を行う。また、各列車の列車制御情報(停止点情報)を計算し送信する。各列車は受信した列車制御情報を基にブレーキパターンを生成し、速度超過した場合は非常ブレーキがかかる仕組みとなっている。

 一方、ATS-P(R)とATACSとの大きな違いは、ATS-P(R)は自前で基地局を整備しつつも無線通信エリアを主要駅周辺に限定していることである。いわゆる棒線駅を含め、主要駅間における無線通信は行われず、カーブ等の速度制限機能は地上子の位置情報と車上のデーターベース基に制御する。また、駅構内は軌道回路方式を残しているが、運転士が行っていた出発要求取り扱いが廃止となった。

 なお、車内信号方式ではなく地上信号機を使用しているため、これまでと同様に信号現示に従って運転を行う。また、ATS-P(R)の車上装置現示アップ(電文更新)は地上信号機の現示と連動して瞬時更新するのではなく、地上子(電文更新点)の通過するタイミングで電文を更新するようである。そのため、地上子通過まではパターンが残る。
 ※地上子は無電源地上子のため、信号電文そのものは無線で受信する。

 これらにより、ATS-Pと同等の保安度があるほか、各駅に分散していた連動装置や信号ケーブルの廃止などによるコスト削減やメンテナンスの軽減が実現した。


ATACSとATS-P(R)での無線範囲の違い。ATACSは全線無線圏内であるのに対し、ATS-P(R)は主要駅周辺に限られる。

 八高線で実験をしているGNSSと公衆無線網を活用した無線式列車制御システムについては情報が少なすぎるため、一旦割愛します。

~ATS-P(R)地上設備~

 ATACSで使用されている周波数と同じ400MHz帯であるため、基地局側は列車無線と同様に八木アンテナが使用されている。交換設備や信号設備がある駅周辺でのみの無線通信のため、交換設備のない駅や駅間には無線設備は無い。通信の範囲は場内信号機の外方800m以内が無線圏内になるように設計・設置されている。

 なお、写真には8本アンテナがあるが、うち4本はデジタル列車無線用であり、無線式列車制御システムで使用しているのは半分の4本である。

 地上子は原則無電源地上子が使用されている。電文固定のため、信号現示に合わせた電文の変化は無い。

 構内の一部には有電源地上子がある。他と区別するためか、黄色くなっている。

 地上信号機が残り、運転はこれまでと同様に信号現示に従って運転する。

~ATS-P(R)車上設備~

各先頭車両にアンテナが取り付けられている。

 車上装置はATS-P(R)と統合型ATSが連携しており、運転士には動作表示器によって現在のパターン速度が示される。一番左には「位置確定 無線接続」とある。

参考

更新履歴
 2021年12月30日
 2022年06月23日解説図修正
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