1. 電車は、どうやって ぴったり 止まるの?
1. 止まる場所がずれると、乗り降りできないことがある
1. 停止位置のずれが乗降不能を招く ── 定位置停止装置(TASC)の役目
ホームドアの 前で、電車の ドアが ずれて 止まったら どうなるでしょう。ドアが かさならないので、人は 乗り おりが できません[1]。
そこで 電車には、止まる 場所を 合わせる そうちが つく ことが あります。「TASC」と よばれる ものです。駅の 手前に おいた めじるしが、「ゴールまで あと どれくらい」と 電車に 知らせます[1]。
電車は、その きょりを 見ながら、だんだん ゆっくりに なります。ちょうど、白線の 手前から そっと ブレーキを かける 自転車の ようです。ただし、本当は ときどき 止まりなおす ことも あります[1]。
でも、ぴったり 止まれても、まだ ドアは 開きません。次は、開ける 合図の 話です。
ホームドアのある駅で、電車が少し手前に止まりすぎたら、どうなるでしょう。電車のドアとホームドアの位置が合わなくなり、乗り降りができなくなってしまいます[1]。
駅の手前に置かれた「目印」
そこで必要になるのが、定位置停止装置(TASC)です。駅の手前の数か所に「地上子」という装置を置き、停止位置までの距離の情報を電車に送ります。受け取った電車の装置は、止まるべき位置と今いる位置を比べて、どのくらいの強さでブレーキをかければよいかという減速の計画をつくります。その計画に合わせて、ブレーキをかけていく仕組みです[1]。
自転車で、白線の手前からそっとブレーキを握るのに少し似ています。ただし電車の場合は、距離を測って計画を立てるのが機械です。同じ解説には、それでも、まれに止まり直しになることがあるとも書かれています[1]。
ぴたりと止まれたあとも、まだドアは開きません。ホームドアと電車のドアを同時に開けるための合図は、だれが出すのでしょうか。
ホームドアが付くと、停止位置のずれが決定的な問題になる。停止位置が所定の位置から大きく外れると、車両のドアとホームドアの位置が合わなくなり、乗降そのものができなくなるからである[1]。そのため、停止位置を機械で合わせる装置が必要になる。
その代表が定位置停止装置(TASC)である。駅の手前の数か所に置いた地上子(ちじょうし)が、停止位置までの距離情報を列車に送る。車上装置は、これを受けて停止位置と現在位置を比べ、減速パターンを作り、それに合わせてブレーキを制御する[1]。目標から逆算して速度の下がり方を決める点が、この装置の核心である。たとえば、自転車で白線の手前から徐々に力を抜いてブレーキをかけるように、停止位置までの距離に合わせて、ブレーキの強さをならすことが求められる。
ただし、万能ではない。同じ解説は、TASCがあってもまれに止まり直しが起こることに触れている[1]。では、位置が合って止まったあと、ホームドアと車両のドアは、何を合図に開くのか。次の章で見る。
2. しゃしょうさんの スイッチで、ホームドアも 開く?
2. 車掌スイッチを押すと、電車とホームドアが連動して開く
2. 車掌スイッチによる連動 ── 「連携」「ラッシュ」「分離」の3つの状態
ふつうの 電車が ぴったり 止まると、しゃしょうさんが 「止まる 場所は まちがって いない」と 見て たしかめます。それから スイッチを おすと、電車の ドアが 開きます。すると、ホームドアも いっしょに 開きます[2]。
JR東日本の 駅には、この つながり方を 知らせる ものが、屋根から ぶら下がって いる ことが あります。「れんけい」「ラッシュ」「ぶんり」の 3つの ことばです[2]。
ふだんは 「れんけい」で、開ける ときも しめる ときも いっしょです。「ラッシュ」は、開く ときだけ いっしょで、しめるのは 駅の 人が べつに します。「ぶんり」は、つながって いません[2]。
では、新幹線の ホームドアも、同じ スイッチで 動くのでしょうか。
在来線では、電車が止まると、車掌さんが停止位置が間違っていないかを確かめます。そのあとで「車掌スイッチ」を操作して、電車のドアを開けます。すると、それに連動して、ホームに立つホームドアも開きます[2]。
屋根から下がる3つの表示
JR東日本の設置駅には、連動の状態を示す表示が屋根から下がっているところがあります。「連携」「ラッシュ」「分離」の3種類です。ふだんは「連携」で、開けるときも閉めるときも、車掌スイッチの操作に連動します。「ラッシュ」は、開くときだけ連動し、閉めるのは駅係員が別に操作します。「分離」は、連動しません[2]。
在来線では、連動の仕方が3通りに示されています。では、新幹線ではどうでしょうか。
在来線のホームドアは、車掌が停止位置の誤りがないことを確認したうえで車掌スイッチを操作し、側扉を開けると、連動してホームの可動式ホーム柵も開く、というのが一般的な流れである[2]。停止位置の確認が先に来るのは、前章のとおり、位置がずれていれば開けても乗降できないからだ。
JR東日本の設置駅では、連動の状態を示す装置が屋根から下がり、「連携」「ラッシュ」「分離」の3種類がある。通常は「連携」で、開閉とも車掌スイッチの操作に連動する。「ラッシュ」は開くときだけ連動し、閉めるのは駅係員が別に操作する。「分離」は連動しない[2]。同じ駅でも、連動のさせ方が3通りに分けて示されていることになる。
では、新幹線のホームドアも同じ仕組みで開くのか。2023年の解説によれば、新幹線では在来線とは開ける順番が異なる。
3. しんかんせんでは、先に 駅の 人が 開ける?
3. 新幹線のホームドアは、車両とつながっていない
3. 新幹線では車両側との連携機能がない ── 開ける順番の逆転
ふしぎな ことに、新幹線の ホームドアは、電車と つながる しくみが ないと いわれます。2023年の かいせつが 取り上げた 場所では、そうだと 書かれて います。のちに 出てくる 東京駅の 計画は、これとは べつの 時期の 話です[2]。
たとえば 東海道新幹線では、まず 駅の 人が ホームドアを 開けます。その ようすを 見て、しゃしょうさんが 電車の ドアを 開けます[2]。
九州新幹線の、駅の 人が いない 駅などでは、しゃしょうさんが リモコンで 開けしめを します[2]。
2023年の 話なので、今も ぜんぶ 同じとは 言えません。でも、「つながって いない」なら、人が 見て たしかめる 大切さが 見えて きます。
では、電車の ドアの 数や 場所が ばらばらの とき、ホームドアは どう 合わせれば いいのでしょう。
新幹線のホームドア(可動柵)は、路線ごとに方式がちがいます。2023年の解説は、取り上げた路線・区間について、車両側との連携機能がないとしています。あとで出てくる東京駅の計画は、これとは別の時点の話です[2]。
東海道新幹線では、まず駅係員が可動柵を開けます。それを見て、車掌さんが車両のドアを開けます。在来線とは、開ける順番が逆になっています。九州新幹線の無人駅などでは、車掌さんがリモコンで可動柵を開け閉めします[2]。
これは2023年時点の記述で、今も同じとは言い切れません。それでも、連動しない方式では、人の目と声が安全をつないでいると分かります。
連動させるには、ホームドアが「どの車両のドアが、どこにあるか」を知る必要があります。ところが、同じ線路を走る電車でも、ドアの数や位置はそろっていません。次は、そこをどう乗りこえるのかを見ます。
在来線とは対照的に、新幹線のホームドア(可動式ホーム柵)は、路線ごとに方式が異なる。2023年の解説は、取り上げた路線・区間について車両側との連携機能がないと述べる。後述する東京駅の計画は、これとは別時点の話である[2]。
東海道新幹線では、駅係員が先に可動柵を開け、それを見た車掌が車両の扉を開ける。つまり、在来線とは開ける順番が逆である。九州新幹線の無人駅などでは、車掌がリモコンで可動柵を開閉する[2]。これは2023年時点の記述であり、現在も同じかどうかは、各社の最新の案内で確かめる必要がある。
ここから、連動の前提が見える。連動させるには、ホームドア側が「いま止まった編成の、どこにドアがあるか」を知らなければならない。その情報が車両から来ない方式では、人が目で確かめて順番を決めるしかない。駅係員が先に開け、車掌がそれを見て扉を開ける手順は、機械どうしが話し合えない部分を、人の目と判断で受けもつ形だとも読める。だが、通勤電車と特急電車、他社線から乗り入れる車両などが入りまじる在来線では、ドア位置をどうそろえるかが次の難題になる。
4. ドアの 数が ちがう 電車は、どうする?
4. ドアの数や位置がちがう電車に、ひとつのホームドアで対応する
4. 車両ごとのドア位置の違い ── 広い開口部で吸収する「どこでもドア」
同じ 線路を 走る 電車でも、車ごとに ドアの 数や 場所が ちがう ことが あります。つうきんの 電車と、とくべつな 電車では、ちがいます。ホームドアを つける ときの、大きな かべだと いわれます[3]。
そこで、京急の「どこでもドア」は、ドアの 開く ところを、とても 広く しました。ふつうは やく2mですが、3.2mから 3.6mです[3]。
ふつうの 1.6ばいから 1.8ばいの 広さです。電車が 前や 後ろに ずれても、85cmまでなら だいじょうぶと されます[3]。
電車の ドアの 数や 場所を 見つけて、自分で 動くので、電車に そうちを つけなくても よいそうです。2016年10月に、みうらかいがんえきで じっけんが あると、つたえられました[3]。
でも、まだ もう1つ、べつの 見分け方が あります。
同じ線路を走る電車でも、通勤型と特急型、他社から乗り入れてくる電車などで、ドアの数や位置がちがうことがあります。ホームドアのドア位置を全部の車両に合わせることが、設置の大きな課題とされています[3]。
開口部を広げて、ずれを受けとめる
この課題に、まず「ドアそのものを広くする」という答えを出したのが、京急の「どこでもドア」です。開口部は約3.2〜3.6mで、一般的なものの約2mより広くなっています[3]。計算すると、約1.6〜1.8倍です。
そのぶん、電車の停止位置が前後にずれても許されます。ずれは±850mmまで受けとめられるとされ、前に85cm、後ろに85cmずれても乗り降りできる計算です[3]。
また、このドアは列車のドアの数や並びを自動で見つけて動き、車両側の装置が要らないと紹介されています。2016年10月には、三浦海岸駅で実証実験が行われると報じられました[3]。
広くすれば、確かに解決します。でも、広い開口部だけで、ドアの数がちがう電車すべてに対応できるわけではありません。もっと細かく見分ける方法はないのでしょうか。
同じ線路を走る電車でも、通勤型と特急型、相互乗り入れ車などでドアの数や位置が異なる。ホームドアのドア位置を全車両に合わせることは、設置の大きな課題とされる[3]。前章までの連動は、ドア位置がそろっていることが前提だったから、この違いは連動の前に立ちはだかる壁になる。
ひとつの答えが、開口部を広げて位置のずれを吸収する発想である。京急の「どこでもドア」は、開口部がおよそ3.2〜3.6mと、一般的なもの(約2m)の約1.6〜1.8倍ある。許容される停止位置のずれは±850mm、つまり前後に85cmずつ、合わせて1.7mの幅におよぶとされる[3]。
さらに、列車のドアの数と配置を自動で検知して作動し、車両側の装置を必要としない点も特徴とされる。2016年10月に三浦海岸駅での実証実験が報じられた[3]。広げる方式のほかに、ドアの数や位置を直接見分ける方式もある。
5. ドアの 場所は、QRコードで 見分けられる?
5. 車両のドアに貼ったQRコードで、ドアの数と位置を見分ける
5. QRコード方式 ── 都営浅草線の導入と、東京駅の新幹線への計画
東京の 地下鉄、とえいあさくさせんでは、電車の ドアに、QRコードの シールを はりました[4]。
ホームの 上の スキャナーが、QRコードの 動きを 見て、電車の ドアが どう なって いるかを しらべ、ホームドアを 開けしめします。地下鉄では はじめてで、2019年に 使われました[4]。
大門駅では、2017年11月に、1か月ほど、動かして たしかめました[4]。
ここで 大事なのは、QRコードは 電車を 止める ための ものでは ない ことです。ドアの 数や 場所を 見分ける ための ものです[4]。
この ほうほうは、東京駅の 新幹線にも 使われる 予定です。JR東日本は、ホームドアで、QRコードを 使って ドアの 場所を 見分け、開く ところだけを 自動で 開ける ほうほうを 入れます。新幹線では 世界で はじめてと されます。今は 駅の 人が 開けて います。しめる ことも じどうに する ことは、これから 考える ことに なって います[5]。
東京の地下鉄、都営浅草線では、車両のドアにQRコードのラベルを貼る方式が取り入れられました。ホームの上部に付けたスキャナーが、そのQRコードの動きから車両ドアの状態を検出し、ホームドアを開け閉めします。東京都交通局とデンソーウェーブが共同開発し、地下鉄では初めて2019年に採用されたとされます[4]。
採用に先立って、2017年11月には大門駅で、約1か月間の連動検証が行われました[4]。QRコードには、列車の編成両数やドアの数の情報が入っていると説明されています[4]。
注意したいのは、QRコードは電車を止める技術ではなく、ドアの数と位置を見分ける技術だということです。止まる場所を合わせるのは、1章のTASCのような別の装置の役目です。見分ける役目と止める役目は、別々に考えるとすっきりします[4]。
東京駅ではQRコードで新幹線のドア位置を見分ける
3章で見た、新幹線の「連携しない」状況にも、変化が予定されています。JR東日本は、東京駅の新幹線ホームドアで、QRコードにより編成のドア位置を自動で認識し、該当する箇所だけを自動で開ける方式を採用すると発表しました。20・21番線は2028年度末、22・23番線は2029年度末の運用開始予定で、新幹線では世界初とされます。現在は、駅係員が開け閉めしています。閉めるときの自動化は、将来の検討課題とされています[5]。
地下鉄で試された方法が、新幹線でも使われようとしている。人が先に開けていた駅が、機械の目に見分けてもらうようになるわけです。
連動の前提は「どの車両のドアが、どこにあるか」を知ることだった。この問いに都営浅草線が出した答えが、車両のドアにQRコードのラベルを貼る方式である。ホーム上部のスキャナーがQRコードの動きから車両ドアの状態を検出し、ホームドアを開閉する。東京都交通局とデンソーウェーブが共同開発し、地下鉄で初めて2019年に採用された。採用前の2017年11月には、大門駅で約1か月の連動検証が行われている[4]。
QRコードには、編成の両数やドアの数の情報が格納されていると説明される[4]。この方式の位置づけは、列車を止める技術ではなく、ドアの数と位置を見分ける技術である点にある。止まる位置を合わせる役目は、1章で見たTASCのような別の装置が受け持つ。「どこに止めるか」と「どのドアを開けるか」を別々の役目に分けて考えると、この方式がホームドアの仕事のどの部分を引き受けているのかが整理しやすい。
東京駅の新幹線ホームドアは、その新方式を採る計画である。JR東日本は、QRコードで編成のドア位置を自動認識し、該当箇所だけを自動で開ける方式を採用する。20・21番線は2028年度末、22・23番線は2029年度末の運用開始予定で、新幹線では世界初とされる。現在は駅係員が開閉している。閉扉の自動化は、将来の検討課題とされる[5]。つまり3章で見た「人が先に開ける」運用のうち、開ける場面で、見分ける役目を機械に渡す形に変わろうとしている。
6. 2mと 3.4mを、ゆかで 見くらべよう
6. 2mと3.4mを、家の床で測って見比べる
6. 開口部の広さを自分の体で測る ── 2mと3.4mの差と、駅での観察
おうちの ろうかや へやの ゆかに、メジャーか ひもで 2mを はかって、はしに しるしを つけましょう。ふつうの ホームドアの 広さの めやすです[3]。
つぎに、おなじ ところから 3.4mを はかって みましょう。京急の「どこでもドア」の 広さです。2mより 1mちょっと 広く、電車が ずれても 入れる ようすが、ゆかの 上で わかります。
駅に 行ったら、ホームドアの 近くで、電車が 止まるのを 見て みましょう。ホームドアには さわらず、黄色い 線の うしろから 見ます。屋根から ぶら下がる ものが あったら、どんな ことばが 書いて あるか、見て みましょう。
ホームドアの広さを、自分の体で感じてみましょう。家の廊下や部屋の床で、メジャーかひもを使って2mを測り、端に目印を付けます。次に同じ場所から3.4mを測ります。2mが一般的なホームドアの広さ、3.4mが京急の「どこでもドア」(3.2〜3.6m)の中くらいの広さです[3]。
差は1.4mです。電車が前後に85cmずれても乗り降りできる、というのがどのくらいの余裕か、床の上でも想像できます。3.4mを2mで割ると約1.7倍、というのも、自分で計算して確かめられます。
外出したときは、ホームドアのある駅で、電車が止まる場面を観察してみてください。黄色い線から離れた、ホーム側の安全な場所から見てください。ホームドアには寄りかからないようにします。屋根から下がる表示があれば、「連携」「ラッシュ」「分離」のどれが出ているかを探してみましょう[2]。
資料を読みたくなったら、新幹線の開閉の違いを書いた解説[2]と、東京駅の新幹線ホームドアの発表記事[5]が、日本語で読めます。
開口部の広さを、体の感覚で確かめられる。家の廊下などで、メジャーかひもで2mを測って目印を付け、同じ場所から3.4mを測る。2mは一般的な開口部、3.4mは京急の「どこでもドア」(3.2〜3.6m)の中間である[3]。差は1.4m、倍率は3.4÷2で約1.7倍になる。許容される停止位置のずれ±850mmを、足で歩いて測っても、85cmがどれほどの余裕か実感できる。
駅に行く機会があれば、ホームドアのある駅で、電車が止まってドアが開くまでの流れを観察できる。黄色い線から離れた、ホーム側の安全な場所から見て、ホームドアには寄りかからないこと。JR東日本の駅で屋根から連動状態の表示が下がっていれば、「連携」「ラッシュ」「分離」のどれかを読み取れる[2]。
資料を読むなら、井上孝司氏の解説[2]がよい。在来線と新幹線の開閉の違いと、連動の3つの状態が整理されている。新幹線の運用は変わりうるので、東京駅の計画[5]のように、最新の案内も見ておきたい。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
出典について:鉄道の解説記事と、鉄道ニュースの記事を使った。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いている。
- 鉄道とIT(24) 自動運転とホームドアと定位置停止(TECH+)。https://news.mynavi.jp/techplus/article/railway_it-24/ (停止位置のずれの問題と、定位置停止装置の仕組みについて)
- 井上孝司「新幹線と在来線で異なる可動柵(ホームドア)の開閉」(トラベルWatch)。https://travel.watch.impress.co.jp/docs/series/inoue/1513107.html (車掌スイッチとの連動、連動の3つの状態、新幹線の開け方について。2023年の記述)
- 「どこでもドア」初の実証実験(乗りものニュース)。https://trafficnews.jp/post/59026/2 (ドア位置のちがいの課題と、京急の広い開口部のホームドアについて)
- 「QRコード」でホームドア開閉、都営地下鉄で実用化(乗りものニュース)。https://trafficnews.jp/post/86323 (都営浅草線のQRコード方式について)
- JR東日本 東京駅新幹線ホームドアの発表を伝える記事(Impress Watch)。https://www.watch.impress.co.jp/docs/news/2053235.html (東京駅の新幹線ホームドアのQRコード方式と運用開始予定について)
なおした ところ
更新履歴
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