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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1 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6月27日

2 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

3 開発システムの概要 ライトな軌道交通へ適用 (1)列車位置検出 (3)運転指示 (2)データ通信 駅 列車 踏切 災害箇所 ＧＰＳ センター
地上汎用回線 携帯電話回線 (1)列車位置検出 ＧＰＳ・各種センサー及びマップマッチング等により列車の位置・速度を検出 (3)運転指示 他列車の位置・速度及び現地の状況に応じ、各列車の運転席モニタへ運転指示を表示 速度超過時はブレーキ指令 (2)データ通信 列車⇔センター、現地⇔センター、 直近の列車⇔列車間にてデータ通信

4 実施内容 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

5 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)

6 ＦＳ１(1) 列車位置検出の仕様案の策定

7 ＦＳ１(2) データ通信の仕様案の策定 踏切 異常箇所 駅 地上汎用回線 センター 携帯電話回線 列車 無線ＬＡＮ（駅構内）
使い放題契約で経費節減 センター 携帯電話回線 列車 交信頻度・データ量を最小限に 無線ＬＡＮ（駅構内） 伝送時間短縮、信頼性向上、経費節減

8 ＦＳ１(3) 運転指示の仕様案の策定 以下に関して仕様案を規定 モニタ表示の基本事項 出発・到着・通過時の進路構成 駅への到着
速度制限箇所の通過 踏切の通過 異常検知箇所の通過 同方向に続行運転 単線区間の行違い駅での出発

9 運転席モニタへの表示イメージ

10 同方向に続行運転の処理系統図 ＜図面を貼付け＞

11 運転士のヒューマンエラー防止 運転士の挙動や生体信号をモニタリング 正常状態へ戻らない場合はブレーキ指令 運転士の状態を推定
異常状態を検知した場合は運転士に警報 正常状態へ戻らない場合はブレーキ指令

12 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

13 ＦＳ２(1) 仕様案の評価 ①機能性 最高速度40km/hを上回る 駅での先行列車出発から後続列車到着 行違い時の双方向列車の到着
ＦＳ２(1) 仕様案の評価　①機能性 最高速度40km/hを上回る システムを試作し走行試験での検証を要す 駅での先行列車出発から後続列車到着 **秒を実現可能＝30秒以内 行違い時の双方向列車の到着 双方の列車が停車・減速せず到着可能 行違い時の先行列車の出発 行違い列車の到着前に出発可能 何秒前に出発可能かは現地条件による

14 ＦＳ２(1) 仕様案の評価 ②安全性 追突・正面衝突・速度超過に至る可能性のある事象が起きる確率 踏切無遮断・異常情報の不伝達が起きる確率
ＦＳ２(1) 仕様案の評価　②安全性 追突・正面衝突・速度超過に至る可能性のある事象が起きる確率 1億列車キロ当り*.*回＝6回以下 踏切無遮断・異常情報の不伝達が起きる確率 100万列車キロ当り*.*回＝0.5回以下 上記事象が起きた場合 運転士の確認＋踏切無遮断時は最徐行 正面衝突等の重大事故へ直結せず

15 ＦＳ２(1) 仕様案の評価 ③安定性 汎用機器の故障等によるシステムダウン 運転士の確認 ＝ 重大事故へ直結せず
ＦＳ２(1) 仕様案の評価　③安定性 汎用機器の故障等によるシステムダウン 運転士の確認 ＝ 重大事故へ直結せず 頻度は100万列車キロ当り*.*回＝6回以下 縮退モードに切換えて最低限の運行を継続

16 ＦＳ２(1) 仕様案の評価 ④経済性 複線10km、11駅、待避可能駅2、踏切10 単線10km、11駅、行違い駅2、踏切10
ＦＳ２(1) 仕様案の評価　④経済性 複線10km、11駅、待避可能駅2、踏切10 既存システム：約*.*億円 本システム：約*.*億円 単線10km、11駅、行違い駅2、踏切10 既存システム：約*.*億円 本システム：約*.*億円

17 ＦＳ２(2) 簡易走行試験による評価 ＧＰＳ＋マップマッチングの機能確認 山形鉄道フラワー長井線 荒砥～赤湯間 30.5km ｱﾝﾃﾅ一体型
パソコン GPS受信機 （ｱﾝﾃﾅ一体型） ﾄﾞｯﾌﾟﾗｰﾚｰｻﾞ速度計 ﾄﾞｯﾌﾟﾗｰﾚｰｻﾞ 速度計 アンテナ一体型 ＧＰＳ受信機 三脚 ｱﾝﾃﾅ一体型 GPS受信機 ドップラレーザ速度計 （速度発電機代用） 処理装置 山形鉄道フラワー長井線 荒砥～赤湯間 　30.5km ドップラレーザと車両速度計の 測定値はほぼ一致 赤湯（山形新幹線）

18 →ＧＰＳ＋マップマッチング＝速度データとほぼ一致
簡易走行試験の成果 マップマッチング手法の有効性を確認 受信状態が悪いと 20m程度 低速時等に 5m程度の差 ● 生データ ● 補正値 ﾏｯﾌﾟﾏｯﾁﾝｸﾞ後は速度ﾃﾞｰﾀに よる位置検出とほぼ一致 軌道上への補正は概ね10ｍ以内 →ＧＰＳ＋マップマッチング＝速度データとほぼ一致

19 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

20 ＦＳ３(1) ＬＲＴ実現構想の調査 高速・高頻度運行は高コストで実行不能 低速・低頻度運行のため利用少なく赤字
税金投入の社会的合意もまとまらず

21 ＦＳ３(2) 既存地方鉄道の調査 高速・高頻度化の取組みは稀有 富山ライトレール 大幅な高頻度化の時期は利用増 多少の高頻度化では利用は減少
19本、2,266人/日 ⇒ 64本、5,172人/日

22 ＬＲＴ化の可能性のある地方鉄道 廃線の復活を含め多数の候補

23 本システムにより実行可能なこと 既存の線路設備・車両の有効活用 線路設備改良・車両性能向上と連携 新規ＬＲＴ
低コストに高速・高頻度運行 線路設備改良・車両性能向上と連携 低コストにさらなる高速・高頻度運行 新規ＬＲＴ 利便性向上→利用喚起→モーダルシフト 　　　　　　→採算性改善→ＬＲＴ普及↑

24 実用化時の適用第１号候補路線 茨城交通湊線（勝田－阿字ヶ浦） 将来の本システム適用によるＬＲＴ化 長年の赤字経営で廃線の危機
県市から再生計画の調査を受託 40分サイクル→30分サイクルダイヤを提案 3月末の廃止届け提出見合せに貢献 将来の本システム適用によるＬＲＴ化 低コストに行違い駅増設→15分サイクル ＤＭＶに対応した信号システム 　　　　→街中や集客施設への直接乗入れ

25 ＦＳ３(3) 運輸部門の省エネ効果 指標Ａ＝マイカーと鉄道の消費差 指標Ｂ＝a×b×c（20年は30年の1/4）

26 全体のまとめと実用化への課題 システム仕様に関するＦＳ システム評価に関するＦＳ システム有効性に関するＦＳ 実用化への課題
仕様案を策定、運転席モニタイメージを作成 システム評価に関するＦＳ 仕様案を評価、簡易走行試験を実施 システム有効性に関するＦＳ ＬＲＴ構想･地方鉄道を調査、省エネ量を試算 実用化への課題 システム試作＋評価、有効性検証の深度化