2016年3月26日に使用開始されたJR西日本高槻駅の新1・6番のりば。ここは主に新快速が発着するホームですが、特急「はるか」と「サンダーバード」の一部列車が停車するようになった^[1]サンダーバードは翌年のダイヤ改正から停車。ため、ドア位置が異なる車種に対応可能な新型ホームドア「昇降式ホーム柵」が日本で初めて本格導入されました。

1　昇降式ホーム柵開発の経緯

JR西日本と日本信号が共同開発したこのホームドアは、正確には「昇降ロープ式ホーム柵（支柱伸縮型）」と呼ばれており、JRゆめ咲線桜島駅およびJR神戸線六甲道駅での試行運用を経て高槻駅で実用化されました。下降時は5本のロープがホームと線路を遮断し、列車が到着すると筐体内に収められていた支柱とともにロープが上昇することでホームドアとしての機能を有しています。

通常のホームドアは左右に開く扉とそれを収納する戸袋によって構成されており、開口部の幅は3m前後が一般的です。それに対して昇降式ホーム柵は戸袋という概念が無いため、最大10m超という広い開口幅でドア位置やドア数が異なる様々な車種に対応できます。JR西日本の関西エリアでは、快速・新快速などに使用される3ドア車と普通列車などに使用される4ドア車、さらに多種多様な特急型車両も入り乱れているため、これが昇降式ホーム柵が開発された一番の理由です。

主要諸元は上表の通りですが、より詳細な内容は国土交通省作成の「新型ホームドア導入検討の手引き」に記載されています（リンクは参考資料の項に記載）。

2　ホームドアの仕様

2.1　筐体

筐体には4つのタイプがあり、左右2つに支柱がありそれぞれを個別に上下できるAタイプ、Aタイプの支柱をどちらか1本だけにした形でホーム両端に設置されるB・Dタイプ、メインポスト同士の間でロープを保持するCタイプの組み合わせで構成されています。A・B・Dタイプはメインポスト、Cタイプはサブポストとも呼ばれます。

ロープはメインポスト内部に固定された上で強い張力が掛けられており、ロープ自体の重みや旅客のもたれかかり等によるたわみを抑制しています。かつて他駅に設置されていた試行導入型ではサブポストでもロープを固定していましたが、高槻駅以降の量産型ではロープを掴まず通すだけの構造に変更されたそうです。

各開口部を個別に制御できる通常のホームドアとは異なり、昇降式ホーム柵はメインポスト同士のあいだが1つの制御単位となるため、車種や編成両数によっては列車の全長とメインポストの位置がどうしても揃えられず、ホーム柵を余分に開けざるをえない場合もあります（詳しくは2項で解説）。

ロープの内側には近接検知センサが11箇所、ロープと車両の間の居残り検知センサには光電センサ6箇所と3Dセンサが設けられています。その他にもロープや支柱への巻き込み防止センサなど、これまでのホームドアとは全く異なる動きをすることから、より厳重な安全対策が施されています。なお、大阪駅など後年設置された筐体は、十分な安全性・信頼性を維持した上で各種センサの数が大幅に減らされています。

2.2　ロープ

同駅のロープ素材にはステンレスワイヤーが用いられており、それを黄色の軟質塩化ビニルで被覆し、さらに上下のロープには赤色のチューブを通して視覚性向上が図られています。

しかし、2017年に六甲道駅の試行導入型を量産型に交換する際、より軽量でたわみに強い新開発のカーボンストランドロッド製ロープが導入されました。そして以降の設置駅でもカーボンロープが正式採用されているため、結果的にステンレスロープが使われているのは高槻駅のみとなっています。

3　車両ドアとの位置関係

前述の通り、新1・6番のりばに昇降式ホーム柵が採用された理由は、特急「はるか」と「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です。新快速に使用される20m3ドア車（223系・225系）と特急型車両ではドア位置が大きく異なるため、最大約12mもある広い開口幅を駆使して、全車種のドア位置に対応しながら停止許容範囲±1,000mmが確保されています。

1番のりば（京都方面）

1番のりば（京都方面）の筐体配置は上図の通りで、メインポスト15基・サブポスト12基、開口部26か所で構成されています。筐体の配置・順序や開口幅はかなりバラバラで規則性がほとんど見られません。その筐体配置と停止位置設定の都合上、8両編成の新快速^[2]2021年3月13日改正ダイヤ時点では平日夕方に3本が運転。など一部の車種・編成両数では車両の在線していないエリアも余分に開いてしまう現象が発生します。

8両新快速の先頭車一番前のドアで旅客が乗降すると、車両が在線していない箇所に立ち入ったと判定されてしまうのか「（サイレン）ホームの内側へお下がり下さい。」という警告音声が流れていました。仮に停止位置を12両編成と合わせれば余分に開かずに済みますが、ホーム大阪方先端のきた西口改札から遠くなってしまうため、このような停止位置設定になったのかもしれません。

6番のりば（大阪方面）

6番のりば（大阪方面）は1番のりばと配置が少し異なり、メインポスト15基・サブポスト14基、開口部28箇所で構成されています。9両編成の特急「はるか」で大阪方が余分に開くのは1番のりばと同じですが、京都方も車掌がホームに乗降できるように開く範囲が増えています。一方、8両編成は1番のりばと停止位置設定が異なるため余分に開くことはありません^[3]同駅から大阪方面の新快速は通常全て12両編成で運転。。

4　ホームドアの開閉方式

4.1　開閉方式の概要

同駅のホームドア開閉方式は以下の通りです。

• 開扉（上昇）：自動（車種判別・定位置停止検知・編成検知）
• 閉扉（下降）：車掌手動操作

JR西日本在来線各駅のホームドア・昇降式ホーム柵は、地上側のセンサで列車の定位置停止・編成両数を検知して自動開扉するシステムが使用されています。システムの詳細は別記事で紹介しています。

高槻駅で新たに追加された機能が「車種判別システム」です。一般型車両と特急型車両では前面形状が大きく違うため、車両に取り付けたIDタグから車種情報を読み取り、列車の定位置停止を検知する「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します。

4.2　車掌用操作盤

当初の車掌用開閉操作盤は手をかざすだけで開閉操作ができる光電センサ式でしたが、2019年8月ごろに車両ドアスイッチと同じような構造の押しボタン式に交換されました。これはコスト削減の一環で、2018年度以降に設置された他駅のホームドア・昇降式ホーム柵でも押しボタン式が採用されています。

また、高槻駅6番のりばの新快速用操作盤はロープ内側に独立して設置されています。ここは特急「サンダーバード」として同駅に停車する683系4000番台の1号車ドア位置と重なっているためで、車掌は閉扉（下降）操作後すぐにロープ外側へ戻らなくてはなりません。もしもその後にホーム柵を再開扉（上昇）させる必要が生した場合は、近くの筐体にある別の操作盤を使用するのだと思われます。

4.3　各種センサの配置

1・6番のりばの在線検知センサ・編成検知センサの設置場所は上図の通りでした。例えば1番のりばに特急「はるか」が到着した場合、まずはIDタグから車種情報を取得し、在線検知センサが定位置停止を検知するとともに、ホーム後方の編成検知センサがどの範囲まで車両が在線しているかを検知します。このようにして車種および編成両数に対応した範囲のみのホーム柵を自動開扉することが可能になっています。

5　おわりに

実用化第1号だった高槻駅1・6番のりばの昇降式ホーム柵は、その後の設置駅で早くも各所に改良が加えられたことで、今では鉄道車両でいう量産先行車的な立ち位置となっています。今後ロープのカーボン化など本格的な改造もされるのか気になるところです。

出典・参考文献

• 京橋駅で可動式ホーム柵・高槻駅で昇降式ホーム柵を使用開始、新神戸駅で新しい可動式ホーム柵を試行開始します。：JR西日本
• 昇降式ホーム柵の開発について
• 西日本旅客鉄道株式会社のホーム安全対策 ～可動式ホーム柵と昇降式ホーム柵について～
• 新型ホームドア導入検討の手引き – 国土交通省
• 大西 悟史、内山 浩光、平田 悦隆、高城 進司「高槻駅昇降式ホーム柵の特徴と機能改善」『Cybernetics : quarterly report』Vol.22-No.4、日本鉄道技術協会、2017年、p25-29
• 松原 達也「日本信号におけるホーム安全ソリューションへの取組み」『鉄道車両と技術』Vol.23-No.4、レールアンドテック出版、2017年、p17-22
• 平野 雅紀、河合 陽平、荻野 宏城「ホーム柵仕様最適化によるコスト削減」『R&M : Rolling stock & machinery』2020.2、日本鉄道車両機械技術協会、p43-46

脚注