エネルギー使用合理化技術戦略的開発(FS調査) LRT安全運行システム の研究開発

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本牧LRTの 実現に向けて 平成 18 年 2 月 7 日. 1 交通に関する時代の状況 LRTへの期待感の向上 – クルマへの過度の依存への反省 – 環境・高齢社会への対応 – 都市再生、中心市街地の活性化 – コンパクトシティ、TOD 各人が個別交通システムを所有 → 共用交通システムを利用.
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座席割り当てのアルゴリズム 列車のどこに座りますか: ・山や海など車窓の景色を眺めながら行きたい ・窓側(または通路側)に座りたい ・タバコの煙がないところ(タバコが吸えるところ) ・出入り口の近くには座りたくない ・子どもと一緒なのでトイレの近くに座りたい ・団体客と一緒または近くに座りたくない.
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これまでのオンライン利用の促進に関する取組の概要    これまでのオンライン利用の促進に関する取組の概要      参考資料1 ■ e-Japan戦略(平成13年1月IT戦略本部決定)   「2003年までに、国が提供する実質的にすべての行政手続きをインターネット経由で可能とする」とした。 ● オンライン利用拡大行動計画(旧計画)(平成20年9月IT戦略本部決定)
これまでのオンライン利用の促進に関する取組の概要    これまでのオンライン利用の促進に関する取組の概要      参考資料1 ■ e-Japan戦略(平成13年1月 IT戦略本部決定)   「2003年までに、国が提供する実質的にすべての行政手続きをインターネット経由で可能とする」。  ● オンライン利用拡大行動計画(平成20年9月.
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背景・目的 事業内容 事業スキーム 事業概要 期待される効果 公共交通機関の低炭素化と利用促進に向けた設備整備事業 (国土交通省連携事業)
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これまでのオンライン利用の促進に関する取組の概要
明星大学 情報学科 2014年度前期     情報技術Ⅰ   第1回
う る ま 市 LRTセミナー・シンポジウム 沖縄でのLRT実現方策の提案
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○ 大阪府におけるHACCP普及について S 大阪版 評価制度を設ける 大阪府の現状 大阪府の今後の方向性 《従来型基準》
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エネルギー使用合理化技術戦略的開発(FS調査) LRT安全運行システム の研究開発 エネルギー使用合理化技術戦略的開発(FS調査) LRT安全運行システム の研究開発 (株)ライトレール 川崎重工業(株) (独)交通安全環境研究所 平成19年2月27日

研究開発の目的 最終目標 技術開発の目的 本FSの目的 自動車から軌道交通へのモーダルシフトによる運輸部門の省エネルギー LRTの高速・高頻度運行を安全・低コストに可能とする安全運行システムを開発 待たずに乗れる、早く着ける! 本FSの目的 システム仕様の検討、その評価、システム普及の有効性把握

2 ライトレール脚光 富山ライトレール 多数のLRT構想 本システムの価値 本数3.4倍 利用者2.7倍 活用されぬ地方鉄 道も多数 低コストに利便性 向上 ⇒ 需要喚起 ・収益改善 2

開発システムの概要 地方鉄道を含むライトな軌道交通へ適用 (1)列車位置検出 (3)運行制御 (2)データ通信 駅 列車 踏切 災害箇所 GPS 駅 列車 地方鉄道を含むライトな軌道交通へ適用 踏切 災害箇所 センター 携帯電話回線 (1)列車位置検出 地上汎用回線 (3)運行制御 (2)データ通信

実施計画 FS1 システム仕様 に関するFS 汎用の技術・インフラ・機 器により経済的システムに FS1 システム仕様 に関するFS 汎用の技術・インフラ・機 器により経済的システムに 川崎重工業(株) FS2 システム評価 に関するFS 機能性・安全性・安定性・ 経済性の観点から評価 (独)交通安全環境研究所 FS3 システム有効性 に関するFS LRT構想・既存地方鉄道 を調査し省エネ効果を試算 (株)ライトレール

各FSの内容 FS1:システム仕様に関するFS FS2:システム評価に関するFS FS3:システム有効性に関するFS (1)列車位置検出の仕様検討、(2)データ通信の仕様検討、(3)運行制御の仕様検討 FS2:システム評価に関するFS (1)評価基準(機能性・安全性・安定性・経済性)、(2)簡易走行試験による評価 FS3:システム有効性に関するFS (1)LRT実現構想の調査、(2)既存地方鉄道の調査、(3)運輸部門の省エネ効果試算

FS1 システム仕様 に関するFS 汎用の技術・インフラ・機 器により経済的システムに FS1 システム仕様 に関するFS 汎用の技術・インフラ・機 器により経済的システムに 川崎重工業(株)

成果FS1(1) 列車位置検出の仕様検討 既存システムを現況調査したところ、 システム仕様検討の基本的考えを整理 軌道回路方式(左右レールに電流を流し在線すると車輪が短絡することで列車検知)は極めて高価でLRTに不適 システム仕様検討の基本的考えを整理 速度発電機出力値・ジャイロセンサ・GPS・マップマッチング手法等を活用 車上での列車位置精度は1m以下に 信頼性は低水準で可 ← データ誤り時も運転士監視や縮退モードにより重大事故防止

成果FS1(2) データ通信の仕様検討 既存システムを現況調査したところ、 システム仕様検討の基本的考えを整理 自前通信回線は極めて高価でLRTに不適 システム仕様検討の基本的考えを整理 携帯電話・地上汎用回線を活用 各列車は位置・速度を常時センターへ送信 センターは列車・設備の情報を取得・配信 駅構内では列車同士が直接交信 現地機器は既存品を有効活用 踏切・土砂崩れ検知装置・転落検知マット等 信頼性は低水準で可

成果FS1(3) 運行制御の仕様検討 システム設計の基本的考えを整理 各列車は他列車・設備の情報を受信し、 同方向の続行運転:先行列車の位置・速度を受信し間隔・速度を制御 単線区間での行違い:対向列車の位置・速度を受信し出発可否を判断 踏切通過:遮断情報を受信し所定速度または速度制限を判断 沿線異常情報:現地機器の情報を受信し緊急停止・速度制限

運転席のモニタへの表示内容は、 速度超過の場合は自動的にブレーキ動作 走行線区の駅・配線・線形・速度制限等 自列車の位置・速度 先行列車・行違い列車の位置・速度 踏切の遮断状況 現時点以降の走行指示速度 その他異常情報等 速度超過の場合は自動的にブレーキ動作

FS1の今後の取組み 全体的に概略仕様の策定を進め、 列車位置検出 データ通信 運行制御 精度・信頼性を机上検討 データ交信時間・信頼性を机上検討 既存現地機器に関する情報を収集・整理し、情報取得及び制御のインターフェース検討 運行制御 運転席モニタの表示パターンの試作

FS2 システム評価 に関するFS 機能性・安全性・安定性・ 経済性の観点から評価 FS2 システム評価 に関するFS 機能性・安全性・安定性・ 経済性の観点から評価 (独)交通安全環境研究所

成果FS2(1) 評価基準 ①機能性 1)最高運転速度 2)最小運行間隔 ⇒ 高速・高頻度運行を実現 成果FS2(1) 評価基準 ①機能性 1)最高運転速度 40km/hを超える(軌道法の定めを上回る) 2)最小運行間隔 複線区間:最小運行間隔は以下+停車時間 駅での先行列車出発~後続列車到着30秒以内 単線区間:最小運行間隔は現地条件による 行違い駅に双方向列車が停車・減速せず到着 先行到着列車は対向列車の到着と同時に出発  ⇒ 高速・高頻度運行を実現

成果FS2(1) 評価基準 ②安全性 前記の高速・高頻度運行条件下でも、 ⇒ 現行の鉄道の安全度を下回らない 成果FS2(1) 評価基準 ②安全性 前記の高速・高頻度運行条件下でも、 1)追突・正面衝突・速度超過に至る可能性のある事象:1億列車キロ当り6回以下 16年度列車衝突7件/年÷運転士による回避0.1÷全鉄道走行キロ13.3億km/年 2)踏切無遮断・異常情報の不伝達:100万列車キロ当り0.5回以下 営業10km、4分間隔、18時間運行で年1回=1回/年÷(10km/本×15本/h×2×18h/日×365日/年) 3)上記事象が起きても重大事故へ直結せず  ⇒ 現行の鉄道の安全度を下回らない

成果FS2(1) 評価基準 ③安定性 汎用機器の故障その他によりシステムダウンしても重大事故に直接は至らず、 ⇒ 社会的に許容し得る 成果FS2(1) 評価基準 ③安定性 汎用機器の故障その他によりシステムダウンしても重大事故に直接は至らず、 1)その頻度が100万列車キロ当り6回以下 営業10km、4分間隔、18時間運行で月1回=1回/月÷(10km/本×15本/h×2×18h/日×30日/月) 2)縮退モード(最高速度引下げ・運行間隔拡大等)に切換えて最低限の運行を継続  ⇒ 社会的に許容し得る

成果FS2(1) 評価基準 ④経済性 システム価格 ⇒ 低価格ならLRTへも適用可能に 以下の路線に関して既存システムと比較 成果FS2(1) 評価基準 ④経済性 システム価格 以下の路線に関して既存システムと比較 複線10km、待避可能駅2、踏切10 単線10km、行違い駅2、終端駅1線、踏切10  ⇒ 低価格ならLRTへも適用可能に

成果FS2(2) 簡易走行試験による評価 簡易システムを試作し線路上で走行試験 ⇒ システム開発の実現性を確認 システム構築上の最も基盤となる列車位置検出性能を評価 検出可能区間:走行試験の全区間 位置検出精度:1m以内 以下によるシステム全体としての若干の精度低下を、机上検討で確認 センター・他列車とのデータ交信時間 センター・他列車・自列車上での演算時間  ⇒ システム開発の実現性を確認

簡易走行試験での収集データ 交通安全環境研の以下の装置を活用 M51 GPEX data GPS位置データ 速度発電機出力値 GPS レベル コンバータ GPS アンテナ 受信機 M51 GPEX data 速度データ 取得装置 速度データ取得装置 (運転席内) GPSアンテナ (車両屋根上)

FS2の今後の取組み FS1にて検討の仕様を評価 目標とする機能の実現性を評価 不都合な事象の発生確率を机上検討 汎用機器の故障、列車位置検出のズレ、通信時のデータ誤り、通信途絶等の確率から試算 縮退モードへの切換えの有効性を検証 複線・単線の想定2パターンについて、本システムと既存システムの費用試算・比較 簡易走行試験の実施と評価

FS3 システム有効性 に関するFS LRT構想・既存地方鉄道 を調査し省エネ効果を試算 FS3 システム有効性 に関するFS LRT構想・既存地方鉄道 を調査し省エネ効果を試算 (株)ライトレール

成果FS3(1) LRT実現構想の調査 各地のLRT構想を調査 共通の特徴 本システムにより 堺、宇都宮、福井、池袋、新潟 等 堺、宇都宮、福井、池袋、新潟 等 首長は熱心、国も支援しても具体化に時間 共通の特徴 信号システムは設置せず低速・低頻度運行 少ない需要予測で、赤字試算 多額の税金投入の社会的合意も形成できず 本システムにより  ⇒ 低コストに高速・高頻度運行化

成果FS3(2) 既存地方鉄道の調査 各地の地方鉄道を調査 共通の特徴 本システムにより 相応の沿線人口がありながら廃止 岐阜路面電車、桃花台新交通、鹿島鉄道 等 現存の鉄道インフラが有効活用されず 盛岡の山田線、東武宇都宮線、銚子電鉄 等 共通の特徴 低速・低頻度運行で、少ない利用者 高速・高頻度運行が高コストで実行できず 本システムにより  ⇒ 低コストに高速・高頻度運行化

成果FS3(3) 運輸部門の省エネ効果 LRT等がカバーし得る人口比率 モーダルシフト2~3%とした省エネ量 下位値:1,040万人≒8% LRT50路線×8万人/路線=400万人 地方鉄道160路線×4万人/路線=640万人 上位値:1,700万人≒13% LRT70路線×10万人/路線=700万人 地方鉄道200路線×5万人/路線=1,000万人 モーダルシフト2~3%とした省エネ量 8%×2%≒0.2% ~ 13%×3%≒0.4% 乗用車5000万kl/年に対し10~20万kl/年

FS3の今後の取組み LRT実現構想の調査 既存地方鉄道の調査 運輸部門の省エネ効果の概算 想定の利便性・収支等を公開情報にて調査 本システムでの利便性向上・収支改善を想定 既存地方鉄道の調査 現状の利便性・収支等を公開情報にて調査 運輸部門の省エネ効果の概算 LRT普及・地方鉄道再生によるモーダルシフトの効果を概略試算

全体的な課題と今後の予定 課題 今後の予定 次フェーズへ移行できる成果としたい 実施計画を着実に実行し、本システムの有益性・先導性・実現性を実証 今後の予定 目的の機能を実現するシステム仕様の検討 機能性・安全性・安定性・経済性から評価 適用による運輸部門の省エネ効果の概算 次フェーズへ移行できる成果としたい 運輸部門のエネルギー使用合理化に貢献