鉄道をダイヤ通りに運転する仕組み

質問

普段何気なく乗っていて、時間通りに電車が来るのは当たり前なのですが、電車でゴーをやりますと、決められたダイヤ通りに運転するのは非常に難しいことを思い知らされます。

特に新幹線なんかは、駅から駅までが以上に長いにもかかわらず、ほとんど時間通りに駅に到着しますが、どんな仕組みで運転しているのでしょうか？
「運転手の勘」だけでは無理ですよね。

特定のポイントを通過する基準時間があって、遅れてたらあせれ、とかあるのでしょうか。
信号機が列車の通過時間を判断して「何キロ出せ」とか指示を出したりするのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.8

0833412249

新幹線の場合ですと、ＡＴＣ（自動列車運転装置）を使って運転しています。このＡＴＣを使って減速しています。詳しくいうと、ＡＴＣが制限速度を運転席表示します。時速200キロ以上の高速運転で標識なんて見えませんからね。表示した速度より速いと自動的に減速。普段乗っているときは、これで減速しています。発車、加速時に関しては、それなりに国家資格だの研修だのでたたきこまれているのでしょう。
だいたいこの２つで定刻通りの運転が可能なるのでは？

回答No.7

hyper_tora

私は鉄道関連業務の従事者ではありませんが、マイカー通勤をした経験を基にお話をしたいと思います。
会社の始業時刻に間に合うように自宅を出発するわけですが、毎日のように同じ道を走っていると特に意識しなくても沿道の状況を覚えてしまいます。途中にあるコンビニ前を通過する時刻、○○橋を通過する時刻、△△町交差点を通過する時刻と言うように通勤経路上のチェックポイントを何時何分までに通れば始業時刻に間に合うかがわかってきます。
新幹線の運転士さんも橋、トンネル、沿線にある広告看板などのチェックポイントを通過する時刻を基に時間調整をしていると思いますよ。

回答No.6

noname#1033

ＡＴＳについて簡単に説明しますね(^^;)。

在来線、たとえばＪＲ中央線とかには信号がありますね。列車の運転席の後ろに立って、信号をみていると、線区によっては、２つ、３つ先の信号機が見える場合があります。たいてい、信号機の点灯している色は、青信号の前は、青と橙の２灯、橙一灯、橙２灯、赤の順番に並んでいると思います。この色の組み合わせが制限速度を表しています。
ＪＲ、私鉄、または線区によって変わるのですが、だいたい、青・・・線区の最高速度、青と橙・・・７５ｋｍ／ｈ、橙・・・４５ｋｍ／ｈ、橙と橙・・・２５ｋｍ／ｈ、赤・・・停止となっています。これらを現示といいます。
通常、赤信号から順番に制限速度が上がっていくので、運転士はこの信号をみながら列車の速度をコントロールしていれば、前方列車にぶつかることがないのです。
たとえば、うっかりして赤信号を行き過ぎた場合、前方の列車にぶつかってしまいます。それを防ぐために、赤信号を見つけると（簡単に説明します）ＡＴＳという装置が警告音（キンコンキンコンかもしくはジリジリジリという音）を発し、運転士がＡＴＳ確認ボタンを押すと赤信号を確認したとして警告音が鳴りやみます。運転士がボタンを押さないと数秒後に非常ブレーキがかかるのです。これが
一般的なＡＴＳの原理です。（厳密に言えばいろいろなタイプがあるのですが、これはＪＲのＡＴＳ－Ｓ型の原理です）
次にＡＴＣの簡単な説明です。
人間が信号を認識できる距離は６００ｍ程度と言われています。ちなみに日本の列車は（新幹線をのぞく）、非常ブレーキをかけて６００ｍ以内に止まれなければならないと法律で定められていますが、この６００ｍとは人間が物を認識できる最大距離で、この法律がなければ最高速度はもっと上げられます。新幹線が非常ブレーキをかけても２ｋｍ以上先でしか止まれないので、赤信号を認識して非常ブレーキをかけても間に合いません。また、地下鉄は、トンネルとカーブが多く、数十メートル先でも信号が見えない場合があります。
こういう場合、信号機を運転室内に表示できたら問題が解決できます。これがキャブシグナル（車上信号）といわれる方式です。速度計周りの丸い明かり（ＪＲ）矢印、もしくは棒線の明かり（東急など）が車上信号の現示表示です。ちなみに線路沿線にある信号機は地上信号と言います。
信号方式には車上信号、地上信号があって、それぞれ、赤号を越えないように止める装置がＡＴＳなのです。

それを発展させて、車内に速度を表示できるなら、その速度現示を使って列車の速度を自動制御できると思いますよね。それがＡＴＣです。ちなみにＡＴＣにはＡＴＳの機能も含まれています。

山手線や東急東横線のＡＴＣは列車を停止させる目的と同時に列車の間隔を詰めるために用いられているのですが、それはまたの機会に。

回答No.5

cha3

新幹線にも自動車の「クルーズコントロール」のような運転支援装置があるそうです。300系以降ついていて、ダイヤを作るもととなる「ランカーブ」に沿って加速、減速するようにプログラミングしてあり、ＡＴＣの地点検地もありますから時間どうり走れるそうです。が、運転士さんに聞くと数秒遅れるそうですし、過密ダイヤの中ＡＴＣ常用ブレーキが掛かると結構スピードが落ちるそうなので、そこは人間の「勘」がイチバンだそうです。
ダイヤが混んでない時に、停車場中心と運転士の肩のあたりを「３，２，１、定通！！」と出来る機会はけっこうあるそうです。

回答No.4

sigmog

残念ながら新幹線ではありませんが，
在来線の運転やってます．

停車駅の少ない特急なんかでも，運転士用の時刻表は，
全ての駅の通過時間と，駅間の走行時分が書いて
ありますので，それを参考に走ります．

ある程度運転に慣れれば，○○～××間は普通に
走ると○分だから，これくらいの速度で走れば
大丈夫だな，とか運転士が自分で判断してます．
なので，

> 特定のポイントを通過する基準時間があって、
> 遅れてたらあせれ、とかあるのでしょうか。

それは特に決められてるわけではありませんが，
運転士さんそれぞれに自分が持っているポイント，
というのはあると思います．

ちなみに，普通電車を運転する時に私が参考に
しているのは，第一閉塞信号機です．そこから大体
1分30秒あれば，無理せず次の駅に停車できます．

駅にピタリと停まった時に時間通り（「定時」と
いいます）だと，やはり気持ちが良いものです．

お礼

ありがとうございます。説得力があります。

まとめると、新幹線はどうかは別としても、
　・駅通過時間の標準的な通過時間は決まっていて一つの目安にしている
　・それ以外にも運転士ごとに経験からポイントをもっていてこれも目安にしている
　・ATCなどがあるがダイヤにはあまり関係ない
　・これらの情報を元に最後は運転士の勘で調整しながら走っている
という感じになるのでしょうか。

そう考えると結構すごいですね。
飛行機なんかは旅客機の場合、離陸と着陸以外はほとんど機械が勝手に飛ばしてますもんね。

＞ 駅にピタリと停まった時に時間通り（「定時」と
＞ いいます）だと，やはり気持ちが良いものです．
やっぱりそうですよね（笑）。よっしゃ、全区間定時をめざすぞ、とか。。

回答No.3

h_sakaki

>ATCというのは具体的にどんな仕組みなのでしょう

>そのＡＴＣ信号も運転士にとっては「何キロ出せ」の判断材料になるのかも。

残念ながら、ＡＴＣって加速させるための信号って無いんですよね！（普通の”青”と同じ”）
前に列車がいる場合、
先行列車との距離に応じて１１０／７０／３０／０Km/hの信号を出します（普通の”黄・赤”）
離れてくると、１６０／２１０／２６０Km/hの信号が出ます。

何せ、２１０Ｋｍ／ｈで走行中にフルブレーキをかけると
約３Ｋｍ走った後に止まるそうです。
運転士が危険な状態を確認出来るのは最長でも５００ｍ位だそうです→ぶつかってからも２Ｋｍ以上滑ってしまう。

昔は、先頭車の丸い部分が飛び出してパラシュートにするなども真剣に検討されたそうです（昭和３５年頃）→時速３００Ｋｍ以下だと効かなかった。

結局、
１．専用軌道とし、障害物を入れない。
２．車内信号とし、気候で見えないことを防ぐ。
３．ＡＴＣ／ＣＴＣにより中央列車制御方式にする。
が、決まったそうです。

くだらないことを、だらだら書いてすみませんでした。
一部、間違いもあるかも知れませんが、ＮＨＫで新幹線の特集をやっていた時の記憶ですので大目に見て下さい。

お礼

ご回答、ありがとうございます。
ATCというのはどうもダイヤ通りの運行を管理するものというよりは、「安全に運行するために前後の列車との間隔を制御するもの」のようですね。
つまり、ぶつからなければOKで、ダイヤ通りに走っているかは知らない、と。
210Km/hからだと3Kmもかかるんですか。すごいですね。

回答No.2

monktyan

電車でＧＯ！でも新幹線のステージではＡＴＣ信号がありますよね。
h_sakakiさんの「大まかなダイヤ表を持っている」
もそうですし、次の停車駅がまだ遠い時や、
列車が何らかの事情で遅れている時には、
そのＡＴＣ信号も運転士にとっては「何キロ出せ」の判断材料になるのかも。

＞「運転手の勘」だけでは無理ですよね。
いやいや「勘」はなめてはいけないと思いますよ。なんせ「プロ」ですから。

電車でＧＯ！は１秒でも狂うと減点され、
早着すれば凶悪とも言うべき（現実にはあり得ないような）制限信号の嵐ですが、
実際の運転を見ていると１０秒位の誤差なら
いくらでもありますよ。

「Train Simurator」（←音楽館の。ＭＳのではない）はまだしも、
「電車でＧＯ！」は「ゲーム」として現実から離れている面がありますから、
（たとえばブレーキが利きにくい等）
電ＧＯの方が難しいかもしれません。
ちなみに私は両方持ってますが、後者は全くできないのに、
前者はダイヤ表をほとんど見なくても「勘」で簡単にできます。

お礼

大まかなダイヤ表を見ながら、ATC信号にも助けられながら、あとは長年の勘で調整しているという感じなのでしょうか。。

回答No.1

h_sakaki

新幹線は、ＣＴＣ（中央列車制御装置）とＡＴＣ（自動列車制御装置）が連携して、列車を制御します。

中央は東海道・山陽新幹線線の場合東京駅（実際には近くのビル）で全ての列車番号と位置が表示されます。（1～３Ｋｍ間隔）
これによりどの列車が何処を走っているかは全て把握されています。

又、各列車の運転士は、大まかな通過点のダイヤ表を持っていて、それにより、速度を上げ下げしているそうです。
（東京→新横浜→小田原→熱海→三島・・→新大阪・・博多）

それにより、東京－新大阪しか止まらないのぞみでも、
ほぼ定刻に到着出来るそうです（運転手の感の方が機械より正確だそうです）

お礼

なるほど最後は「勘」ですか。

CTCは列車の運行状況がモニターできるものということですね。ATCというのは具体的にどんな仕組みなのでしょう、、、