JR西日本のホームドア:多車種に対応するための列車検知システムと開閉方式

JR西日本のホームドア:TOPページ

JR西日本のホームドアといえば、ドアの位置や数の違いにも対応できる昇降式ホーム柵が有名です。しかし、多車種に対応するための工夫はホームドア自体だけではありません。当記事では、ホームドア制御に必要不可欠な列車検知システムやそれに関連する機器、開閉方式などの概要をまとめています。

1 はじめに

鉄道会社にとってホームドア設置への課題となるのが車両側の対応です。JR西日本は2010年度に在来線初の可動式ホーム柵(以下:ホームドア)をJR東西線北新地駅に設置しましたが、列車の停止精度を向上させるためのTASC(定位置停止装置)や、ホームドアと車両ドアの開閉を同期するための通信装置を車両側に載せる場合は、それだけで莫大な費用・時間が必要になります。

そこで同駅では、開口幅が広いホームドアの開発で停止精度に余裕を持たせたうえ、開閉は車掌による手動操作で行う方式としたことで一連の車両改造を見送りました。しかしその後、他駅でもホームドアや昇降式ホーム柵の設置が進んで編成両数の違いや特急型車両などへの対応も必要になったことで、それらを判別するための「列車検知システム」も徐々に複雑さを増していきました。

2 列車検知・自動開扉システムの概要

2.1 在線検知システム

初期から採用されている小型で黄色の機種
設置位置の都合で車両までの距離が遠い箇所に採用されている大型で黒色の機種

列車検知システムの最も基本となるのが「在線検知センサ」です。測域センサ(2D-LiDAR)が車両前面を測定して列車が定位置範囲内に停止したかを検知します。最初期はホームドア開閉が車掌による手動操作だったため、列車在線時以外の誤操作を防止するためにこのシステムが導入されました。

その後、列車の定位置停止を検知するとホームドアが自動的に開扉する方式に改められました。そのため、回送列車等が停車する場合には自動開扉してしまわないように、所定の定位置から少しずらした場所に「回送用」という停止位置目標が設けられているホームもあります。

京橋駅2番のりばの所定停目より1mほど前方に設けられた「回送用」停目。左は運転士用停止位置マーカー。

2.2 編成検知システム

初期にホームドアが設置された駅[1]北新地駅・大阪天満宮駅・京橋駅および大阪駅7・8番のりば。はいずれも7両編成の普通列車のみが発着するホームだったため、在線検知システムだけでも制御が可能でした。しかし、異なる編成両数が発着するホームではその判別も必要になります。

2014年12月、ドアの位置や数の違いにも対応できる新型ホームドア「昇降式ホーム柵」の試行運用がJR神戸線六甲道駅3番のりばで始まります。同駅には7両・8両・12両など複数の編成両数が発着するため、前述の在線検知システムに加えて、列車の編成両数を判別する編成検知システムが導入されました。これにより、編成両数に対応した範囲のみのホームドアを自動開扉することが可能となっています。

(1)編成検知センサによる判別

梅小路京都西駅にて

最初にこのシステムが導入された六甲道駅3番のりばをはじめ、2018年頃までにホームドア・昇降式ホーム柵が設置されたホームでは「編成検知センサ」と呼ばれるホーム上屋から吊るされた2基の測域センサを用いて編成検知を行っています。ここでは六甲道駅3番のりばを例に編成両数の判別方法を解説します。

六甲道駅に発着する列車の編成両数は6両・7両・8両・10両・12両の5種類です。列車が両数ごとの所定停止位置に停止すると、ホーム前方の在線検知センサが車両前面を検知すると共に、ホーム後方2か所の編成検知センサがホームのどの範囲まで車両が在線しているかを検知します。このように前後2種類のセンサの配置を工夫することで、例えば10両編成が誤って8両停止位置に停止したとしても編成両数の誤認を防ぐことができます。

(2)居残り検知センサによる編成検知の兼任化

※画像はイメージです。実際の検知エリアを示したものではありません。

ところが、2018年度に整備された大阪駅5・8番のりばの昇降式ホーム柵では、複数の編成両数が発着するにもかかわらず編成検知センサやそれに代わる機器らしきものは設置されていませんでした。『R&M : Rolling stock & machinery』2020年2月号の「ホーム柵仕様最適化によるコスト削減」によると、ホーム柵の旅客居残り検知用3Dセンサが車両検知を兼任する方式に改めてコスト削減に繋げたのことです。

ただし、この方式は今のところ昇降式ホーム柵だけで採用されており、それよりも後に設置された大阪環状線京橋駅などのホームドアでは引き続き編成検知センサを用いた方式となっています。こちらも今後改良の対象になるのでしょうか?

2.3 車種判別システム

2016年3月26日、高槻駅の新1・6番のりば使用開始と同時に昇降式ホーム柵も初めて本格導入されました。このホームには特急「はるか」「サンダーバード」の一部列車も停車するようになったため、これらの特急列車も同じように在線検知と編成検知を行う必要があります。しかし、一般型車両と特急型車両では前面形状が大きく違うことから、両車を同じ在線検知センサでは正確に測定できないという問題が発生します。

IDタグ読み取り装置(高槻駅1番のりば大阪方にて)
IDタグは基本的に両先頭車の左右側面に設置

そこで、車両に取り付けたIDタグから車種情報を読み取り、在線検知センサはその情報をもとに車種に応じた検出アルゴリズムを設定するシステムが導入されました。その後も特急停車駅へのホーム柵設置が進むにつれて、その駅に定期運用で発着することがある特急型車両には順次RFIDタグが取り付けられました。

3 乗務員用操作盤と閉扉方式

3.1 車掌用開閉操作盤

2017年度以前の光電センサ式
2018年度以降の押しボタン式

前述の通りホームドアの開扉は自動化されていますが、閉扉は現在も全て乗務員による手動操作で行われています。その閉扉操作を行う方法にも徐々に変化が生まれています。

(1)光電センサ式

2010年度から2017年度(北新地駅からJR総持寺駅)までに設置されたホームドア・昇降式ホーム柵では、車掌用開閉操作盤に光電センサ式が使用されていました。「ホーム柵 閉」「ホーム柵 開」と書かれている部分を光電センサの光路が横切っており、そこへ手をかざすだけで開閉操作ができます。このタイプのメリットは停止位置が多少ずれても操作がしやすいという点で、開扉が手動操作だった時代には最適と言える方式でした。

(2)押しボタン式

しかし、高槻駅2・5番のりばなど2018年度以降に設置されたホームドアでは、車両ドアスイッチと同じような構造の押しボタン式に変更されています。さらに2019年8月以降、六甲道駅と高槻駅1・6番のりばの操作盤も押しボタン式に交換されました。

初期のホームドアは停止位置許容範囲が±750mm程度だったのに対して、昇降式ホーム柵は±1,000mmまで確保することになったため、光電センサ式であっても乗務員室から直接手が届かなくなってしまいます。そこで開扉は列車検知システムによって自動化し、ホームに降りて操作することが前提の押しボタン式操作盤に変更したそうです。

3.2 運転士用開閉操作盤

京橋駅1番のりばにて
高槻駅1・6番のりばの操作盤カバーはなぜか青色

北新地駅・大阪天満宮駅では運転士側の開閉操作盤はありませんでしたが、それ以降の設置駅では設置されています。この操作盤が使用される主な機会は “当駅止” 列車の発車時です。

JR西日本では基本的に回送列車の車掌乗務を省略しているため、当駅止まり列車の車両ドア・ホームドア閉操作は運転士が行っています。この場合、通常とは逆で車両ドア→ホームドアの順に扱われるようです。大阪駅5・8番のりばでは、下降時に通常のチャイムではなく「ロープが下がります。危ないですので、ここから離れて下さい」という音声が流れていました。他のホームも同様かは不明です。

3.3 リモコンを使用した閉操作

リモコン受信機(大阪駅8番のりばにて)
車掌がリモコンを操作する様子(明石駅3番のりばにて)

昇降式ホーム柵の筐体配置はそのホームに発着する全車種のドア位置を考慮して決定されるため、必ずしも最後部乗務員扉の近くに操作盤を設けられない場合もあります。これでは車両ドアとホームドアを同時に操作できないことから、一部の特急型車両では車掌が携帯するリモコンで閉操作を行うホームもあります。

4 各種表示灯

4.1 開閉表示灯

(1)車掌用開閉表示灯

LEDバーが筐体に組み込まれているタイプ
昇降式ホーム柵の表示灯は丸型

各編成両数の最後部付近には車掌に対するホームドア開閉表示灯が設けられおり、開扉中は点灯、閉扉動作中は点滅、閉扉後は消灯という形でホームドアの開閉状態を表示しています。ホームドアのタイプによってバー型と丸型の2種類があるものの、表示内容に差異はありません。

(2)運転士用開閉表示灯

運転士に対しての表示灯は各編成両数の停止位置付近に設置されており、開扉中は赤色で「✕」が点滅、閉扉すると白色で「○」が点灯し、列車がホームを離れると消灯します。前述してきた通り、JR西日本では車両とホームドアが連携していないため、この表示灯によってホームドア全閉前に誤出発してしまうことを防ぎます。

4.2 範囲内表示灯(2019年廃止)

撤去前の運転士用範囲内表示灯
撤去されて塞がれた車掌用範囲内表示灯

六甲道駅3番のりばと高槻駅1・6番のりばに限り、列車が定位置範囲内に停止すると青く点灯する「範囲内表示灯」も設けられていました。しかし、その後のホーム柵設置駅ではこの表示灯は設けられず、さらに2019年夏頃には全てのホームで運転士用・車掌用ともに撤去されました。

5 おわりに

以上のように、編成両数やドア数、車体規格が大きく異なる車両が入り交じる環境に対応するため、システム面でも様々な改良が加えられてきました。まだまだ設置駅数は多くないにも関わらずそのバリエーションは豊富になり、趣味としての目線では面白くなってきたなと感じます。そして今後も設置駅が増えてさらに対応しなければならない条件が増えれば、また新たな変化を遂げていくことでしょう。

出典・参考文献

脚注

References
1 北新地駅・大阪天満宮駅・京橋駅および大阪駅7・8番のりば。

コメントする