相模鉄道・JR東日本 羽沢横浜国大駅の両社で異なるホームドア開閉方式

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2019年11月30日に開業した「相鉄・JR直通線」において、相模鉄道とJR東日本の会社境界となっているのが新駅の羽沢横浜国大駅です。同駅は相鉄の管轄駅で開業当初からホームドアが整備されていますが、開閉方式は両社で異なるシステムが採用されました。その背景には、将来的な東急方面との直通やJR東日本独自の運転取り扱いなどが関係しているのだと思われます。

1 相鉄方面からの到着・相鉄方面への発車

1.1 開閉方式の概要

相鉄方面からの到着時および相鉄方面への発車時の開閉方式は以下の通りです。

  • 開扉:自動(定位置停止検知・両数検知)
  • 閉扉:自動(車両ドア開閉検知)

相鉄側の発着時は、列車の定位置停止と車両ドアの動きをセンサで測定することによって、車両側との通信を必要とせずにホームドアの開閉連動が行われています。同様の方式は他の事業者でも採用例があるものの、相鉄車両の塗装色「YOKOHAMA NAVYBLUE(ヨコハマネイビーブルー)」は検知精度に影響を及ぼすことが事前検証で判明したため、検知アルゴリズムの改良で対策を行ったそうです。

1.2 各種機器の概要

定位置停止検知センサ
定位置センサは編成内1か所の車両連結部を測定
車両ドア開閉追従センサ
ドア追従センサは編成内3か所の車両ドアを測定

(1)定位置停止検知センサ

編成内1か所の車両連結部を測定することで列車が定位置範囲内に停止したかを検知し、ホームドアを自動開扉しています。相鉄としては既に横浜駅のホームドアで導入している方式ですが、使用するセンサが2Dセンサではなく3Dセンサになりました。

(2)車両ドア開閉追従センサ

3Dセンサが編成中3ヶ所の車両ドア上部に設置されており、車両ドアの閉扉に追従してホームドアを自動閉扉します。閉扉は車掌手動操作だった横浜駅に対して、同駅では開閉全てが自動で行われる方式となりました。

(3)両数判定センサ

ホーム終端部に設置されているセンサ

前述の通り、定位置停止検知センサが測定するのは編成中1か所の連結部だけのため、例えば何らかの理由で列車が停止位置の1両分手前で停車しても定位置停止と判定してしまう可能性が考えられます。また、現在は10両編成の列車しか発着していませんが、8両編成の発着にも対応する必要があります。

このような誤認防止と両数判別を行うためと思われるセンサが筐体に設置されています。外観は各開口の居残り検知センサと瓜二つですが、開口部とは正反対を向いて設置されているため容易に判別ができます。

2 JR方面からの到着・JR方面への発車

2.1 開閉方式の概要

一方、JR方面からの到着時およびJR方面への発車時には、総武線快速の新小岩駅で実績のある無線式ホームドア連携システムが使用されています。ホームドアの連携方式として長年主流だったトランスポンダ式は、地上側と車上側それぞれに装置を整備するまでに多くの費用や時間を要しました。それに対して、無線連携式は車両側の改修も含めて低コスト・短期間で整備が可能になったそうです。

システムの詳細は新小岩駅の記事で紹介しています。

2.2 地上側の主要機器

2番線西谷方の乗務員用操作盤。両側の灰色のBOXが地上側無線アンテナ。

(1)定位置停止検知センサ

新小岩駅では車両前面を測定する方式でしたが、羽沢横浜国大駅では相鉄側と同じく車両連結部を測定する方式となりました。すなわち、定位置停止検知センサは相鉄側のシステムと共用されています。

(2)地上側無線アンテナ

1号車・10号車の乗務員操作盤左右にある灰色のBOXにLF送信部およびUHF送受信部が収められています。2つ設けられているのは伝搬性能向上のためでしょうか?

2.3 車上側の主要機器

相鉄12000系は前頭部側面にあるFRP製フタの内側にLF受信部を設置
UHF送受信部は乗務員室助手席側の前面窓付近に設置
E233系のLF受信部はE217系と同じく左右小窓付近に設置

相鉄・JR直通線開業に向けて製造された相鉄12000系とJR東日本E233系7000番台は当初から同駅用の無線連携システムを搭載しており、既存のE233系にも機器が増設されました。

特筆すべきは相鉄12000系の前頭部側面にある小窓のような部分です。車両とホームドアのペアリングを行うためのLF帯無線は伝搬距離が狭いため、車両側と地上側のアンテナは極力近接する場所に置かなければなりません。そこで相鉄12000系は前頭部の専用スペースにアンテナを収める形でデザインの一部に組み込まれています。

3 各種機器の配置図

前述の通り、ドア開閉検知センサは編成中3か所の車両ドア上部に設置されていますが、その場所は駅構造との関係なのかホームによって異なっています。また、8両編成用の乗務員操作盤は既に設けられていますが、JR直通の列車で8両編成が運行される予定は無いため、地上側無線アンテナはありませんでした。

4 異なる開閉方式を採用した理由は?

4.1 東急とJRでも異なるホームドア開閉方式

東急直通用に製造された相鉄20000系。台車左側にあるのが直通先でのホームドア連携などに使うトランスポンダ車上子。

では、なぜ羽沢横浜国大駅のホームドアは両社で異なる開閉方式を採用したのでしょうか。それには2022年度下期開業予定の「相鉄・東急直通線」が大きく関係しているようです。

もうすぐ相鉄と乗り入れを開始する東急東横線・目黒線系統のホームドアはトランスポンダ連携式です。一方、JR東日本は今後整備するホームドアに無線連携式を標準採用する方針を示しており、この両社が共に乗り入れてくる相鉄線内では異なる連携方式の車両が混在することになります。そこで、相鉄は車両側の連携方式と一切関係を持たない地上完結型の連動システムを採用し、どの車両にも対応できる構えとしたのだと思われます。

4.2 JRの「知らせ灯式出発合図」とホームドアの関係

それでは、JR東日本が羽沢横浜国大駅だけは無線連携式を導入せず相鉄と同じシステムを使用すれば効率的に思えますが、それにはとある問題があります。

JR東日本のホームドア連携システムは戸閉知らせ灯の点灯条件にホームドアの開閉状態も加えることで、車両ドアとホームドアがどちらも閉まらないと運転士が列車を出発できない仕組みとなっています[1]JR東日本の首都圏在来線では列車発車時の車掌によるブザー合図を行っていないため。。よって、相鉄方式のような車両側と連携しない開閉方式で運用することは難しく、こうして羽沢横浜国大駅でも無線連携式が採用される次第になったのだと思われます。

5 おわりに

上記は全て推測に過ぎませんが、関係各社の現状や方針など様々な事情が重なったことで、このように開閉方式の混在という手段を生み出したということが伺えます。

ちなみに、羽沢横浜国大駅のように事業者境界駅でそれぞれホームドア開閉方式が異なる例としては、京王電鉄と都営地下鉄新宿線の境界である新線新宿駅[2]京王は車掌手動操作、都営はトランスポンダ連携式。が挙げられます。今後、ホームドアのさらなる普及によって同一事業者内の駅でも同じような事例が出現するかもしれません。

出典・参考文献

  • 可動式ホームドア|日本信号株式会社 AFC事業部
  • 特開2011-213334 ホームドア制御システム | j-platpat
  • 髙橋 和幸「MEMSセンサーを用いた「地上完結型」ホームドア連携システム構築」『鉄道と電気技術』Vol.31-No.6、日本鉄道電気技術協会、2020年、p35-39
  • 根本 卓、千葉 正志、布施 毅、横山 啓之、笠井 貴之、山上 正規「総武快速線新小岩駅ホームドア連携システム導入に向けた開発と今後の展開」『鉄道サイバネ・シンポジウム論文集』Vol.56、日本鉄道サイバネティクス協議会、2019年

脚注

References
1 JR東日本の首都圏在来線では列車発車時の車掌によるブザー合図を行っていないため。
2 京王は車掌手動操作、都営はトランスポンダ連携式。

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