鉄道システム
富井規雄編：「鉄道システムへのいざない」
，共立出版， 2001. 脇田・富井，他：「鉄道 とコンピュータ」，共立出版， 1998.
鉄道はシステムだ！
システム：「複数の要素が有機的に関係し あい、全体として機能を発揮している要素 の集合体、組織、系統、仕組み」（広辞 苑）
＜鉄道システムに関する業務
＞
設備の計画や建設
車両、線路（トンネル、橋梁なども含む）
、信号、架線などの電力装置、駅での設備 など
巨大な設備産業
切符の販売
駅、旅行センター、みどりの窓口のコン ピュータ
輸送計画の作成
列車ダイヤ、運転士や車両の勤務計画、車両の検 査や清掃の計画、駅や車両基地での入換作業の計 画
列車の運転
運転士、車掌、指令員、ホームの駅員、信 号機を操作する駅員
設備の保守
車両の検査・修繕、保線、架線や信号装 置の保守など
鉄道システム
線路 車両 運
転 ネッ トワー ク
運営
建 造 物
道 軌
車 台
体 車
力 動
号 信
駅 ロ フ
ー
守 保 営 経
＜鉄道システムの構成＞
佐藤吉彦：「第Ⅴ世代鉄道」，交通新聞 社， 2005
設備を計画・建設す る （車両、線路、信
号、架線、駅、
他）
輸送計画を作る
（列車ダイヤ、車 両・乗務員運用計画
、他）
切符を売る
電車を走らせる
（運転士、車掌、
指令、駅員、他）
設備を保守する
（車両、線路、信 号、架線、駅、
他）
＜鉄道の業務プロセス
＞
鉄道と情報処理技術
＜鉄道の輸送業務に関係する情報システム
＞
コンピュータをいち早く取り入れたのは鉄 道 ・座席予約システ
ム・列車運行管理システム、など
営業関係のシステ
ム ・座席を予約し、切符を販売するシステム
・駅の収入管理を行うシステム
・自動改札システム
輸送計画を作るシステム
・列車の駅間の運転時分を計算するシステ ム・列車ダイヤを作るシステム
・車両運用計画を作るシステム
・乗務員運用計画を作るシステム
・構内入換計画を作るシステム 輸送計画を伝達するシステム
・輸送計画データベースシステム
・駅や電車区での必要帳票を作成するシステ ム
輸送を管理するシステム
・ダイヤに従って信号機を自動的に制御するシス テム・発車標や自動放送装置を制御するシステム
・ダイヤが乱れた時に運行計画の変更案を作る システム・ポイントと信号機を連動させて制御するシス テム・駅などにダイヤの変更を伝えるシステ
ム・車両の検査や使用計画を作るシステム
・列車走行実績に関する各種統計情報を作成す るシステム
その他にも、設備の計画やメンテナンスに関す る業務を支援するシステムも多数ある。
列車ダイヤ
・１日あたり２万６０００本の旅客列車（ JR 各 社の合計）
・１日の走行距離の合計は約１８０万ｋｍ（地球４ ５周分）これらの計画を定めたものが列車ダイ
＜列車と車両はどこが違う？＞ヤ
「列車」とは物理的な「車両」のことで 例）東京発博多行きの「のぞはない
み」・東京から博多までが一つの「列
車」・この「車両」は博多で折り返して別の「列 車」になる
鉄道部内での規定：列車とは
「停車場外の線路を運転させる目的で組成され た車両をいう」
「車両が駅の外を走る場合、それなりの 準備がなされていないといけない」とい
う意味ブレーキ、運転台の向き、列車番号など 列車ダイヤとは？
ダイヤ：ダイアグラム（図という意 味）
駅
１ ２ ３ ４ ５
時間 列車
列車ダイヤ
実際の列車ダイヤの例
列車ダイヤ：列車計画をさす言葉としても使わ れる
＜列車計画の内容＞
・名称・・・列車番号、愛 称名・車両・・・両数、車両 系式・速度・・・速度
種別・経路・・・経路、運転線路、始発駅、
終着駅・時刻・・・停車駅、各駅の着時刻・発時刻
、番線
列車の運転計画の情報
基本ダイヤ：「ダイヤ改正」のときに作られる（１ 回／年）実施ダイヤ：当日に実施するダイヤ（毎日変
更）
列車を走らせるしく み
鉄道の安全確保の基本的考え方 閉そく 線路を一定の区間に分割して、１つの区間（閉 そく区間）には、同時に１つの列車しか入れない ようにして、列車どうしの追突を防ぐ仕組み
＜閉そく＞
閉そく区間
ダイヤにしたがって列車を走らせ る
＜軌道回路＞
線路をある区間に区切り、そこに電流 を流して（隣の区間とは絶縁）、列車が いれば電流が短絡することにより検知す る仕掛け。
＜ ATS ＞
ATS (Automatic Train Stop) ：自動列車停止装置 赤信号を行き過ぎようとした時に、自動的 にブレーキがかかる装置
＜ ATC ＞
ATC (Automatic Train Control) ：自動列車制御装
置閉そく区間内のレールに速度指示信号を示す電流 を流し、列車が速度信号以上で走行している場合 は、その速度になるまで自動的にブレーキがかか る装置
ＡＴＳ－ＳおよびＡＴＳ－Ｓ N
ＡＴＳ－Ｐの作動原理
閉そく区間
軌道回路
電流
ATS (Automatic Train Stop) ：自動列車停止装置 ATC (Automatic Train Control) ：自動列車制御装 置ATO (Automatic Train Operation) ：自動列車運転装 置
＜列車の走行＞
＜連動＞
１番線 ２番線 ２番線の信号
機１番線の信号機 信号機とポイント
を連動させる仕組 み
出発進行！ 出発信号機が青（進行）になって １番線の信号が青になる条いる
件：（１）この列車の進路上に他の列車が存在し
ない（２）１番線と２番線を振り分けるポイント（転 てつ機）が１番線側に固定されている）
（３）反対側から１番線に着く進路があった場合
、その信号機は赤になっている
列車が信号を見て、駅に進入したと
（１）軌道回路によって、列車の位置が検知き：
され、１番線の場内信号機が赤になる
（２）列車が完全にホームに着くまで、１ 番線と２番線を振り分けるポイントを固定
する信号機を制御する回路 一種の論理回路
（順序回路）
ある条件が揃えば、信号機 を青（赤、黄）にする
マイクロコンピュータによる連動装置（電子連動 装置）リレー（継電器）による制御回路（継電連動
装置）
＜進路制御＞
実施ダイヤにもとづいて、列車の進路と順序を制御 するPRC （ Programmed Route Control ）：進路制御シス
テムコンピュータで鉄道の信号を制御するシステ
・列車追跡：軌道回路単位で列車位置を検知ム
・列車識別：車両に列車番号を発信する装置を 搭載コンピュータが列車ダイヤにしたがって信号を 制御
CTC (Centralized Train Control) ：列車集中制御装 置 線区全体を管理する指令センターの指令員
が各駅に対して信号機を遠隔操作で制御
駅 ATS, ATC 駅 駅 連動装置
列車集中制御装置 中央指令室
列車追跡
列車ダイヤ
列車運行管理システム
列車の運行を集中的に監視制御するシステ 新幹線開業：昭和３９年ム
当初は ARC (Automatic Route Control) という 装置でポイント制御
岡山まで開業：昭和４７
年 新幹線の進路制御をコンピュータで自動的 におこなうシステムを導入
新幹線の運行管理システム：愛称コムトラッ クCOMTRAC(COMputer aided TRAffic Control)
＜コムトラックの機能
・内部に蓄えたその日のダイヤにもとづいて、各＞ 列車に対する信号を制御
・列車運行が乱れたときに、それ以降の列車運 行を予測し、運転整理ダイヤを提案
・ダイヤをもとにして、駅の発車標や案内放送を 自動的に行う
昭和 50 年、博多開業時に機能拡張
昭和５７年、東北・上越新幹線用コムトラック の導入その後も機能拡充
車両割当機能、指令伝達機能、乗務員運用機能など
運行表示系 サブシステ ム
進路制御系 サブシステ ム
情報処理系 サブシステ ム
列車集中制御装置
列車集中制御装置 連動装置
ATC 装置 進路制御
地点検知
発車標装置 自動放送装置
端末装置 指令伝達 遅延情報
中央（指令セン ター）
駅 駅、区所
＜コムトラックの全体構成
＞
＜ニュー新幹線総合システム＞
平成７年、東北・上越新幹線用のコムト ラックを全面的に改良（通称 COSMOS ）
(Computerized Safety Maintenance and Operation Systems of Shinkansen)
従来の電力系統制御システムや設備管理、車両 管理などのシステム、新たに開発された保守作 業管理や基地構内作業管理も取り込む
＜特徴＞
・駅や現場に配置したコンピュータと中央とを高速 ディジタル回線で結んだネットワークを構成（情報 の共有化）・指令室の大型運行表示盤の代わりに情報の表示
や制御はすべてコンピュータのディスプレイ上で
日立製作所ホームページ（列車運行管理システムの製品紹介）
より
列車運行管理システムの構成
駅システム
中央指令室の風景
列車在線モニター画面
ダイヤ表示画 面
駅扱い所の風景
列車在線モニター画面
発車標（電光表示 板）
列車遅延モニター
保守作業管理システ ム
