2020年3月14日、神戸市営地下鉄西神・山手線三宮駅のホームドアでQRコードを用いたホームドア制御システムの運用が開始されました。このシステムが導入されるのは都営地下鉄浅草線・京浜急行電鉄に続き全国で3例目、関西の鉄道事業者では初めてのことです。

1　QRコード式制御システム導入の経緯

神戸市交通局で初の可動式ホーム柵（以下：ホームドア）が三宮駅に導入されたのは2018年3月のことです。車両には車両ドアとホームドアを連携して開閉するための装置が搭載されていないため、車掌がそれぞれの開閉操作を手動で行っていました。しかし、この開閉方式では車掌の業務負担が大きく停車時間の増加にも繋がるため、今後ホームドア設置駅を拡大するにあたって問題になる可能性がありました。

その解決策として、東京都交通局とデンソーウェーブによって共同開発されたQRコードを用いた制御システムの導入が決定されました。このシステムは、車両ドアのガラス部分に貼付されたQRコードの「動き」と「内容」を地上側のカメラが読み取ることで、簡単・低コストに編成両数・ドア数の判別や開閉連動を行えます。

2019年8月に入札公告が行われた「西神・山手線　新長田駅・名谷駅・西神中央駅　可動式ホーム柵の設計・施工・監理事業」に関する資料でこのことが明らかになりました。さらに既存の三宮駅ホームドアにも同システムを導入する改修が行われ、2020年3月16日にデンソーウェーブより正式に三宮駅でのQRコード式制御システム運用開始が発表されました。これにより開閉は全自動化され、車掌の業務負荷軽減が実現しています。

2　QRコード式制御システムの仕組み

2.1　概要

システムを構成する上で重要になっているのは、QRコードが左右の車両ドアに貼られている点です。左右2枚のQRコードは、列車自体が移動している時は同じ方向に移動し、ドアが開閉している時は別々の方向に移動します。このようなQRコードの横方向の動きをカメラが読み取ることで、列車が定位置範囲内に停止したか、ドアを開扉したかなどの状態を検知することができます。

2.2　最大のメリットは活かされていない？

最大のメリットと言えるのが、QRコードに格納した車種情報を元に、編成両数やドア数に対応する箇所のみのホームドアを制御できることです。しかし、西神・山手線を走行する車両は6両編成3ドア車で統一されているため、実は最大のメリットである部分は活かされていないのです。それでも、低コスト・短期間で整備できることや車両側の改修がQRラベルを貼るだけで済むことなどが採用の理由なのだと思われます。

2.3　QRコードの貼り付け位置

システム導入を前に、西神・山手線を走行するすべての車両にQRコードの貼り付けが行われました。QRコードの貼り付け位置は2・3・5号車それぞれの2番ドアで、ホームの当該ドア上部にはQRコード読み取りカメラユニットが設置されています。この3箇所のうち2箇所以上で正しく検知できれば制御を実行するのだと思われます。

三宮駅は二層式^[1]地下2階が新神戸・谷上方面、地下3階が西神中央方面。で上下ともホームの方向が同一のため、2020年3月現在でQRコードが貼られているのは山側のドアのみとなっています。2020度中には新長田駅・名谷駅・西神中央駅にもホームドアが設置される予定のため、いずれは海側にも追加されると思われます。

なお、貼付されたQRコードはどの号車もセルの組み合わせが同じように見えたので、つまり格納されている内容も同じなのかもしれません。これではQRコードを読み取ってもそれが何号車なのか判別できないはずですが、QRコードとカメラの数および位置が完全に一致している以上は、3箇所中2箇所以上でQRコードを検知できるのは列車が定位置に停止している時以外あり得ないと判断できるので問題は無いのでしょう。

2.4　定位置停止検知センサは省略されている

このシステムはQRコードの移動方向のみで列車の到着→ドア開閉→出発を全て検知できるそうですが、万が一の誤検知などで意図せぬホームドアの開扉が起きないように、同じシステムを使用する都営地下鉄浅草線および京浜急行電鉄では列車の定位置停止を検知するセンサを併用しています。

一方、三宮駅はホーム上を見渡してみても定位置停止検知センサが設置されていなかったため、完全にQRコードの動きだけで列車の動きを検知していることになります。

3　特徴は “かなり遅れて開く”

西神・山手線におけるシステムの大きな特徴は、ホームドアが車両ドアよりかなり遅れて開き始める点です。京急線のQRコード式ホームドアも車両ドアが開き始めたことを検知してから開扉する仕様ですが、西神・山手線では左右のQRコードが戸袋に隠れることで初めて車両ドア開扉と判断しているのか、これにより車両ドアとホームドアの動作にはかなりのタイムラグが発生しているのです。

前述したように定位置停止検知センサを省略していることで、完全にQRコードの動きだけで列車の動きを検知しているため、QRコードが戸袋に隠れるという状態を車両ドア開扉の判断条件とすることで確実性を上げているのではないかと推測しています。

それにしてもこのタイムラグは車両ドアが開いて降りようとした客が一旦立ち止まってしまうほどで、明らかにスムーズな乗降を妨げてしまっていると感じました。今後ホームドア設置駅が拡大される際には何らかの改善が行われるかもしれません。

4　新型車両に統一されるとQRコードが不必要に？

2019年にデビューした新型車両6000形は、トランスポンダを用いた送受信で車両ドアとホームドアを連携して開閉するための装置が当初から搭載されています。市交通局によると、2022年度までには既存車両を全て6000形に置き換える^[2]2020年6月に事業が神戸市交通局へ移管された北神急行電鉄の所有車両も2023年度までに更新予定。とのことです。

そうなると、今回導入されたQRコード式システムは数年で不要になる可能性が考えられます。実際、前述した2019年8月の入札公告で公開された要求水準書には、QRコードを用いた開閉連動を採用するとしながらも 「地上子を介して車両と通信ができ，それにより扉の開閉が可能になる対応が出来るようにすること」という記述がありました。

ここで改めて西神・山手線におけるQRコード式システムの特徴をまとめると以下の3つが挙げられます。

• QRコードの内容は編成中3箇所全て同じ
• 定位置停止検知センサは省略
• ホームドアが車両ドアよりかなり遅れて開く

つまり、新型車両への統一が完了するまでのつなぎとして極力低コストで単純な仕組みとしたかったために、このような特徴が生まれたのかもしれません。

5　おわりに

東京メトロ東西線や半蔵門線のホームドア連動システムも、トランスポンダ連携化までのつなぎとして導入されているものです。このような短期間しか使用されないシステムというのも、ホームドアの設置が急がれるこの時代ならではのものと言えるでしょう。

出典・参考文献

• 関西初！デンソーウェーブが開発した 新型QRコードを用いたホームドア開閉制御システムが神戸市営地下鉄で運用開始｜デンソーウェーブ
• 鉄道用車両扉状態検出システム 新型QRコード®を利用したホームドア開閉システム｜デンソーウェーブ
• 神戸市：西神・山手線　新長田駅等3駅ホーム柵設置事業（リンク切れ）
• 岡本 誠司、久保 実、小林 稔、岡本 知也「ホームドア開閉制御技術の考案 ーQRコードを用いた車両ドアとの開閉連動ー」『Cybernetics : quarterly report』Vol.22-No.4、日本鉄道技術協会、2017年、p10-15

脚注