Speed collation

I measure the speed of the train, and speed collation (そくどしょうさ, English: speed check) is to collate it whether the speed is within the permitted speed. It may be abbreviated to a speed check. The system is usually such that I operate brakes automatically, and slowdown stops a train when the function of the speed collation is given in automatic train security such as the ATS (automatic train control), and a train exceeds the speed limit in the instructions speed of the signal or a turnout, the curve or I am going to exceed it.

Summary

I check that the speed collation protects a determined speed limit, and a driver runs a train mechanically and am the structure which protects the security of the train by braking it forcibly when I am not protected.

As for the speed limit in the railroad, there are always both things which a limit changes into based on a thing of the constant speed and the current indication (現示) of the signal in terms of time like the limit of the transit rate of a turnout and the curve. It is different which type of traffic calming you cope with by the kind of the device of the speed collation.

The speed collation works by the combination of devices installed on the device and the car installed in the ground. There are various methods how you convey information on the car from the ground how a device applies a speed limit in a car. In addition, about the movement when I detected speed limit violation by speed collation, there is the thing of the method to loosen brakes when a train slowed down in thing of the method that takes an emergency brake, and stops a train on the spot and lower than speed limit.

In this item, I explain an example of various security which implemented various methods, principles and them which are used by speed collation, the setting situation.

Information transmission method

The kinds of the speed collation method are classified in two kinds of point control and consecutive control by a way of the transmission of the information from the ground to the car top.

Point control

The speed collation of the point control (intermittent control) transmits information from the ground to the car top at a particular point. Because the point that I can transmit is limited, I cannot transmit it to the car top immediately even if the instructions speed of the signal changes on the way. The device on the car performs speed collation depending on the information that I received, but there is a method (consecutive collations) that a device memorizes information in a car to a method (point collation) to perform collation of speed only at the point that received information, and to brake as needed and the point receiving speed limit information next, and collation continues doing the speed of the train.

Consecutive control

The speed collation of consecutive control (continuous control) transmits information from the ground to the car top at any time. Even if a train is at any position, I can transmit the information to the car top immediately because information is continued always transmitting when the instructions speed of the signal changed. Based on speed limit information to receive continually, the speed of the regular train is performed collation of.

Collation method

Based on the information that I received, there are point collation, consecutive collations, pattern collation for the method that how performs collation of the speed of the train.

Point collation

The point collation points at performing speed collation by the information that I received based on information transmission of the point control only on the spot. The control of the train in the meantime will be entrusted to a driver without collation being carried out any place other than the collation point to perform speed collation only at the point where information transmission was carried out.

I show the concept of the point collation in the figure. In the figure, I take speed in distance, the vertical axis direction in the cross axle direction, and the train shall move to the right from the left. I express the speed limit of the point by the light green coloration. In this example, the speed limit is 100km/h first, but a speed limit changes to 80km/h halfway. Therefore, it must slow down appropriately by a speed limit start point.

1.When I brake it like a curve blue for some time to some extent than the point where traffic calming is started and slow down as having shown に, I protect an appointed speed limit and can run. This is demanded driving.

2.Oh, it is the example which set speed collation to guarantee to run at 80km/h at the start point of the speed limit. I collate the speed of the train in pinpoint at the position that I showed in a red vertical line and brake it automatically if I cannot protect the investigation whether you protect an 80km/h limit. When a driver brakes it definitely and slows down along a blue line, I do not have any problem and clear the check of the speed collation and can progress. However, I exceed a speed limit because I cannot let lower than speed limit slow down immediately even if the brakes by the speed collation operate when I do speed collation in speed limit start point itself in this example and a driver ignores the speed limit at all and just progresses as showed in a red dashed line.

Therefore, it is necessary for the point to hang speed collation to set it forward to some extent from a speed limit start point 3 as having shown で. As for the distance of a point and the speed limit start point of the speed collation, it is decided by the brakes of the vehicle traveled by the degree and the route of the demanded slowdown. Because the train which moved in defiance of a speed limit as showed in a red dashed line slows down in lower than speed limit by a speed limit start point, the speed limit violation does not get up. On the other hand, because a point performing speed collation moves toward you, it comes to be demanded that even the train which does not have any problem, and is run protects a speed limit from the speed collation point before the speed limit start point twister and runs it, and the section of the speed limit will enlarge it toward you substantially.

4.It is the example that は driver tried speed limit violation with malice. Because they collate only speed in one spot that is the speed collation of the point collation type, the automatic brakes do not hang if they protect a speed limit only at the point. If it accelerates again after clearing a speed collation point, it is possible easily to violate a speed limit intentionally. In addition, it cannot have possibilities to slow down enough by a speed limit start point even if brakes begin to hang by speed collation when in the first place I largely exceed a limit in section assumed 100km/h restrictions and come in the speed collation point.

When I drive with malice by the point collation in this way, I cannot completely prevent excessive speed. However, in the real railroad, I can realize enough safety if I can prevent carelessness, the mistake of the driver because it is enough if collation speed and a collation point are set appropriately.

Consecutive collation

The consecutive collations point to performing regular speed collation by the speed limit information that I received based on information transmission of consecutive control mainly. But there is the method that maintains the speed limit information that I received by point control until the next information transmission, and continues doing collation.

I show the concept of consecutive collations in the figure. The viewpoint of the figure is the same as the figure of the point collation. Because collation is carried out by the consecutive collations continually, collation speed is set every section.

1.When に is identical to a speed limit as showed and sets collation speed, as for the automatic brakes by the speed collation really operating for the train which ignores the speed limit, and just progressed, it is after a speed limit start point, and, in the case of point collation, speed limit violation occurs quite likewise.

In contrast, 2 can let the train which ignores the speed limit by doing collation speed in the value of the set speed limit from the section before the speed limit start point twister as having shown で, and just progressed slow down appropriately by a speed limit start point. It is totally similar to the example of the point collation that a speed limit section will be extended toward you substantially.

Because collations continue being always carried out by the consecutive collations, a driver cannot let you do excessive speed intentionally unlike point collation. Therefore, it becomes the method that is safer than point collation.

Pattern collation

Information of the remainder distance to the position where a speed limit is applied to or the position that must stop is transmitted with the information of the speed limit from the ground, and a device calculates a feasible driving curve (brakes pattern) with the brakes performance of the train based on it in a car and is a method to do collation so that speed does not exceed it than a pattern. Because I always compare the real speed with the pattern, it is kind of consecutive collations.

I show the concept of the pattern collation in the figure. I am assuming being set a limit to 60km/h by 100km/h restrictions halfway at first in this example.

1.The speed collation device on the car calculates brakes pattern as showed based on the distance to the speed limit start point and a set speed limit, the brakes performance of the own train in a red line and maintains it inside as having shown に. I do not do the brakes performance assuming a maximum brakes power like an emergency brake, and what I do assuming brakes (common use brakes) which a driver uses at the time of normal driving is usual.

2.Then I show the case that a driver controls a train as usual, and ran. I show the service of the train by the operation of the driver in a blue line. When a driver brakes it to follow a speed limit properly, blue lines always fit into the inside (bottom) of the red line, and the speed collation device does not interfere driving.

In contrast, then 3 shows the example which a driver ignores the speed limit, and just progressed. Because I will violate a speed limit when a blue line indicating the operation of the driver touches the red line indicating the brakes pattern that a speed collation device calculates beforehand when it continues no longer progressing, I brake a train automatically so that a speed collation device fits inside of brakes pattern.

The pattern collation does not change with consecutive collations with the safety at a point making regular speed collation. On the other hand, you must set a collation point before a real speed limit start point twister in anticipation of distance necessary to slow down, and a train in conflict with speed collation invited the expansion of the speed limit section to speed limit or less by point collation and the consecutive collations substantially, but can hang collation only in the speed limit section that is really necessary by the pattern collation. This means that I can drive without driving being interfered with at a speed collation device for the driver needlessly like there is not speed collation.

By the route that the train which brakes performance has particularly bad is mixed with a high-performance train like a freight train, and is run, the setting of the speed collation is performed on a bad train of the performance in total most by train classification unless I introduce structure changing the setting of the speed collation. Slowdown is forced to needlessly from this side, and, as for this, the time required will be prolonged for the high-performance train. This problem can dissolve if I introduce structure changing the setting of the speed collation depending on brakes performance. Because a device calculates brakes pattern depending on the brakes performance of each train in a car by the pattern collation, speed collation is performed for all trains at the most suitable position.

The that is targeted for the application of the speed collation

Objects applying the collation by the speed collation include the following examples. It is different which type of speed limit you can apply by the kind of the speed collation device.

Signal

There is various 現示 including attention and the caution at the middle of the stop and is different from progress in the signal of the railroad by a country and the railroad company, but a speed limit may be set in each. For example, in Japanese JR, it becomes the 45km/h (only for a high slowdown car 55km/h) limit by the attention (現示 of the yellow 1 light) in many cases. The speed limit with the signal cannot do speed collation if I do not transmit time 現示変化 of the signal to a train. There is a difference by a device whether you can transmit information of the speed limit cancellation immediately after I transmit that a limit hangs on the car once, and speed collation began even if it is a device having the collation function of the speed limit with the signal when 現示 of the signal changes, and a speed limit is canceled.

Curve, turnout with the speed limit

曲線や分岐器に高速で進入すると脱線の危険があり、また乗客の乗り心地を阻害するため、速度制限が設定されていることがある。これは線路条件が変化しなければ常に一定であり、恒久的速度制限とも呼ばれる。ただし同じ地点であっても、車種によって制限速度が異なることもある。また分岐器では、直線側を進行する時と分岐側を進行する時で速度制限が異なっていることもよくある。

臨時速度制限

工事や保線作業を行っている区間などに臨時に速度制限が設定されることがある。平常時は速度制限がない区間に新たに設定されるので、何らかの手段で列車に新たに設定された速度制限の情報を伝達する必要がある。

最高速度

路線自体に最高速度が設定されていることがある。これは法的に設定されたものである場合と、技術的に設定されたものである場合がある。また路線ではなく車種によって最高速度が設定されている場合もある。この制限に対応した速度照査装置は、常時その速度を超過しないように監視する。

原理

速度照査で用いられている原理を分類して説明する。

地上時間比較式

地上時間比較式の速度照査は、判定を地上側で行いその結果を車上に送信して必要時にブレーキを掛ける仕組みとなっている。車上側からは、常に一定の周波数の電磁波が地上に対して送信されている。速度照査を掛ける地点では、レールの間にループコイルが敷設されており、これにより車上からの電磁波を受信する。受信した時点からタイマーによるカウントが始まり、ループコイル上をあらかじめ定められた時間以内に通過すると速度超過と判定する。

例として、36 km/hで速度照査を掛ける場合を考える。これは秒速に換算すると10 m/sとなる。仮にループコイル長が10 メートルであれば、制限速度ちょうどで走っている列車はこの上を1 秒で通過し、制限速度以上の列車はこれより短く、制限速度以下の列車はこれより長くなる。したがってループコイル上を1秒未満で通過した列車に対して速度超過と判定してブレーキ指令を送る。

この方式では、制限速度そのものの情報は地上から車上へ送信されず、速度照査結果のブレーキ指令が送られるだけである。このため、点制御点照査の速度照査となる。

この方式は、日本のATS-S・Sxで用いられている。

車上時間比較式

車上時間比較式の速度照査は、地上に2つの地上子を設置してその間の通過時間を車上で測定する仕組みとなっている。地上子はRLC回路となっており、特定の周波数に対して共振する。車上から常に一定の周波数の電磁波を送信しており、地上子の上を通過する時に共振により起きる周波数変化（変周）を検知することで地上子を検知することができる。対になっている2つの地上子の間隔は、その地点での照査速度に応じて決定される。車上では2つの地上子の設置地点の通過時間が一定時間より短い時に速度超過と判定する。

同様に例として、36 km/hでの速度照査を考える。この時に2つの地上子を10 メートル離して設置してあれば、その間を制限速度ちょうどの列車は1秒で走行し、制限速度以上の列車はこれより短く、制限速度以下の列車はこれより長くなる。1個目の地上子を通過した時点でタイマーを起動し、2個目の地上子を通過した時点での時間が一定時間未満であれば速度超過と判定してブレーキが掛かる。

車上側には地上子の設置間隔の情報も制限速度の情報もなく、単に一定の時間を計測して判定するのみである。したがって特定の路線に設置する速度照査用地上子は全て同じ通過時間を前提にして、地上子の設置間隔を調整することで照査速度を設定する。一方、ブレーキ性能が高い列車では通過時間の設定を長めに、ブレーキ性能が低い列車では通過時間の設定を短めに設定することで、列車ごとに制限速度の設定を一定の割合で変えることも可能である。

この方式は、照査速度の設定を地上子の設置間隔に依存しているため、照査速度を0 km/hに設定して絶対停止を指示することができない。行き止まりの駅などでは多数の地上子を設置して、終端に近づくにつれて間隔を短くしていくことで制限速度を段々落としていき、オーバーランの防止を図っているが、制限速度以下でゆっくり前進を続ける列車に対しては阻止することができない。このため、別の周波数に共振を設定した地上子を設置して絶対停止を指示する仕組みになっているものもある。

この方式は、地上子が単なるRLC回路であるので電源を必要とせず、比較的安い費用で設置することができるという長所がある。地上時間比較式と同様に制限速度そのものの情報は送信されないので、点制御点照査の速度照査となる。常に一定の速度で照査するため、信号機の現示による制限速度の照査には使えない。

この方式は、日本のATS-ST・SW・SS・SK・SFで用いられている。これらでの照査時間は標準で0.5 秒である。

多変周地上子式

多変周地上子式は、RLC回路でできた地上子をレール間に設置し、その共振周波数をスイッチで切り替えることにより車上に情報を伝送する仕組みである。車上からはその共振周波数により制限速度の情報を読み取り、車上装置が現在の列車速度と照合して必要に応じてブレーキを掛ける。

この方式は、地上子の共振周波数を切り替えるためにスイッチを駆動する必要があり電源が必要であるが、信号機の現示による速度制限の情報を伝送することができる。また制限速度そのものの情報が車上に伝わるので、車上装置の仕組みによっては点制御連続照査を実現することもできる。

多変周地上子式で点制御点照査を実現しているものとしては、ドイツ・オーストリア・スロベニア・クロアチア・ルーマニア・カナダなどで用いられているINDUSI（PZBとも呼ばれる）やそれとほぼ同等のスペインのASFAなどがある。また点制御連続照査を実現しているものとしては、近鉄・京王・東武・小田急などのATSがある。

軌道回路式

軌道回路式は、レールに電流を流して車軸でこれを短絡することによって列車の位置を検知する仕組みである軌道回路を情報伝送に利用する仕組みである。AF軌道回路式では、列車位置を検知する信号電流の周波数とは別に情報伝送用の周波数が用意されており、これを軌道回路電流に重畳して送信し、車上装置で受信して制限速度やその他の情報を読み取る。軌道回路断続符号式では、軌道回路の信号電流の断続回数や断続時間で情報を送信し、車上装置で受信して情報を読み取る。

軌道回路電流で情報を伝送するため基本的に連続制御となる。なお、レールに沿って設置した情報送信用のケーブルで情報を伝送する添え線式もあるが、原理としては軌道回路式とほぼ同様である。

軌道回路により連続制御連続照査を実現しているものとしては、日本の民鉄各社で導入されているATSや、新幹線のアナログATC、オランダのATB、イタリアのBACCなどがある。またデジタルATCやフランスのTGVで用いられているTVM-430は連続制御パターン照査である（デジタルATCは停止位置までの1段ブレーキパターン、TVM-430は次の閉塞までのパターンという違いがある）。

交差誘導線式

交差誘導線式は、レールの間に交差誘導線と呼ばれるケーブルを敷設し、このケーブルと車上の間で電磁波を利用した通信を行うことで情報を伝送する仕組みである。前方の進路の開通状況や先行列車までの位置といった情報などが車上に伝送されて、車上装置がその情報に基づいて照査を行う。

交差誘導線により連続制御パターン照査を実現しているものとしては、ドイツやオーストリアで用いられているLZBがある。

トランスポンダ式

トランスポンダ式は、デジタル信号でデータを送受信する地上子を設置しておき、その上を通過する列車と情報をやり取りする仕組みである。一地点で情報を列車に伝送する点では多変周地上子式と似ているが、デジタル化によって多くの情報を伝送できるようになった。伝送された情報に基づいて車上装置で速度照査を実現する。

トランスポンダ式で点制御パターン照査を実現しているものとしては、日本のATS-P、フランスやベルギーで用いられているTBL、フランスで用いられているKVB、これとほぼ同等でノルウェーやスウェーデンで用いられているEBICAB、ヨーロッパ共同のETCS レベル1などがある。

無線通信式

無線通信式は、無線通信を行うことで情報伝送を行う仕組みである。速度制限が設定されている位置などは、線路上のキロ程といった絶対位置情報で伝送され、別途列車の現在位置を測定する手段と組み合わせることで車上装置により速度照査のためのパターンを生成する。曲線や分岐器などの恒常的な速度制限については、車上のデータベースに位置と制限速度が記録してあることもある。

無線通信式で連続制御パターン照査を実現しているものとしては、JR東日本で開発中のATACSや、ヨーロッパ共同のETCS レベル2、レベル3がある。

国鉄・JRにおける速度照査

日本国有鉄道（国鉄）とそれを引き継いだJRグループにおける速度照査装置について詳細を説明する。

タイマー方式による速度照査

速度照査用ATS地上子

国鉄・JRのタイマー方式の速度照査には、地上タイマー方式と車上タイマー方式の両方があり、点制御点照査である。照査速度を超過して通過すると即時非常ブレーキとなり停止まで緩解されない。タイマーの照査時間は標準で0.5秒である。

地上タイマー方式

分岐器過速度警報装置

国鉄時代に開発・整備された分岐器過速度警報装置が、地上タイマー方式の基礎である。警報から5秒以内に「確認扱い」をしないと非常制動が掛かるが、確認扱い後は全く無管理である。ATS-B、S、SN、SNにこの機能がある。

1966年の東北本線新田駅、および1968年の東海道本線膳所駅での貨物列車の脱線転覆事故を受けて、主要幹線に整備されたもの。時速60km以上では速度照査ができない欠点があった。

分岐器過速度警報装置 / 防止装置は地上側で速度照査を行うため、列車検出コイル、ATS地上子のほか、地上子制御用のタイマーとリレー回路、及び動作電源が必要であり、低圧電源の得にくい駅以外の設置に困難があった。

曲線における速度照査

車上側に速度照査機能を持たないATS-SNやATS-SN方式では、この分岐器過速度警報装置と同じ構造で機能が即時停止の地上タイマー式過速度防止装置を当該曲線等の手前に設置することで、速度照査を行い過速の度合いにより非常制動で強制停止と警報動作がある。即時停止機能を用いた場合は制限60km/h以上にも有効である。北海道旅客鉄道（JR北海道）では2005年 7月26日より、同装置を用いて曲線での速度照査の運用を開始した。曲線過速度防止装置は従前ほとんど設置されていなかったが、2005年 4月25日に発生したJR福知山線脱線事故を承けて国土交通省がATS-Pも含めて曲線速照設置を義務付けたため各社実施計画を定め設置工事中である。

車上タイマー方式

ATS-ST系列

東日本旅客鉄道（JR東日本）と東海旅客鉄道（JR東海）が全JR用に共同開発したATS-SNに車上側での速度照査機能を付加したものがATS-STであり、地上側に対応するATS地上子を設置することにより、曲線部など任意地点における速度照査が可能である。ATS-S改良形（ATS-Sx形）と呼ばれるもののうち、ATS-SW・ATS-SS・ATS-SK・ATS-SFがほぼ同様の機能を持つ。本項目ではこれらにATS-SN^●を含めたものをATS-ST系列と記す。ATS-STに速度照査機能が付加されたのは1994年以降であり、他のATS-ST系列についても同様と考えられる^[要出典]。

ATS-ST（JR東海）ではまずS型の過速度警報装置では無防備だった60km/h以上の分岐器制限個所に分岐器過速度防止装置として設置し、すぐに行き止まり駅にも4 - 5対でY現示制限速度以下に対応する過走防止装置を構成して転用、次いで合流のある出発信号機にも過走防止装置として設置した。

なお、ATS-S改良形（ATS-Sx形）のうち、ATS-SN（JR東日本）・ATS-SN（JR北海道）には車上側での速度照査機能は無いため、前記の地上タイマー方式を用いることになる。

ATS-ST（JR東海）

JR東海がATS-SNに、速度照査機能を付加して開発したものであり、列車番号送出機能も付加されている。1990年に運用を開始し、1994年 - 1998年にかけて速度照査機能が付加された。

ATS-SW（JR西日本）

ATS-STのハードウェアをCPU制御で再設計したもので、ATS-STの機能から列車番号送出機能を省略した他はATS-STに準じる。西日本旅客鉄道（JR西日本）用。1991年に運用を開始した。

ATS-SS（JR四国）

ATS-SWと同様のもので、四国旅客鉄道（JR四国）用である。1993年に運用を開始した。

ATS-SK（JR九州）

ATS-SWと同様のもので、九州旅客鉄道（JR九州）用である。1994年に運用を開始した。

ATS-SF（JR貨物）

日本貨物鉄道（JR貨物）用で、当初はATS-Sと同等であったが、のちにATS-SNの機能が追加され、現在ではATS-STの機能も追加されている。

ATS-SN^●（JR東日本）

JR東海のATS-ST線区への乗り入れ対策として速度照査ボードを追加したJR東日本の車上装置。JR東日本のATS-SN区間には過速度警報装置はあるが、絶対停止コマンドの速度照査機能が無かったが、近年-SFとして設置されはじめている。ただし、ATS-SN^●搭載車にはATS-Pが併載されており、現状ではJR東日本区間においてATS-SN^●の速度照査機能が使用される機会はない。

ATS-ST系列による曲線での速度照査

速度照査は当該箇所へのATS地上子の設置によって可能になるのであり、ATS-ST系列が設置されている路線の曲線のすべてで速度照査が行われているわけではない。JR福知山線脱線事故以前の設置数は全国合計で曲線25箇所に過ぎなかった（JR東海 8箇所/JR西日本 17箇所/JR四国 0箇所/JR九州 0箇所）^[要出典]。分岐器過速度警報装置の更新用として開発・普及したのが実態である。

ATS-ST系列による信号に対する速度照査

ATS-ST系列では、信号に対する速度照査地上子は十分に設置されていない（絶対信号のみへの設置で、しかもそのほとんどが低速域の速度照査に特化されている）のが現状である。

また、閉塞信号には速度照査地上子・即時停止地上子が設置されていない。例外として、JR東海・あおなみ線の複線区間で場内・出発信号機が設置されていない駅には、閉塞信号であっても場内相当（入口側）に即時停止地上子が設置されている。また、愛知環状鉄道のすべての閉塞信号には速度照査地上子が設置されている（後述）。

ATS-ST系列の速度照査用地上子

ATS-ST系列での速度照査にはATS-Sx系地上子がLC共振回路で無電源動作のため、電源の確保が困難な山間部でも容易に設置できる。車上側で速度照査を行うため、地上側に地上子制御用のタイマー回路は不要であり、比較的安価に速度照査地点を増やすことが可能である。価格は部品代で1対（地上子2基1組）で10万円程度、設計・工事費を含め3対1組で100万円前後と報道されており、曲線制限には制御がないから自社設計施工なら、40万円程度で設置できると考えられる（工事費を除く）^[要出典]。

パターン方式による速度照査

パターン式の照査を行うATS-Pでは、常時速度照査が行われているが（拠点Pを除く）、これは信号に対する速度照査であって、すべての曲線の速度制限に対して常時速度照査が行われているわけではない。ATS-Sxと同じく、速度照査は地上子等の設備付加によって可能になるのであり、ATS-Pが設置されている路線が必ずしも曲線において速度照査を行なっているとは限らない。

ATS-P（JR東日本・JR西日本）
ATS-PN（JR東日本、P地上装置の1形式。安価）
ATS-PT（JR東海）
ATS-PF（JR貨物、貨物用P車上装置）

JR東日本のATS-Psは、ATS-Sxと上位互換のATSであり、ATS-Pのようにパターン照査を行う機能を持っている。列車毎のブレーキ性能に合わせた減速パターンを発生させ、列車がこのパターンに接近すると警報を発し、パターンを超えると自動的にブレーキがかかるようになっている。

日本の民鉄における速度照査

地上タイマー方式（単変周式・点照査）

照査原理についてはJRの地上タイマー方式(ATS-SN)と同じである。

採用例: 福島交通など、比較的遅い時期にATSを整備した地方私鉄に多い。

車上タイマー方式（単変周式・点照査）

照査原理についてはJRの車上タイマー方式（ATS-ST系列）と同じである。

名鉄などで採用されているものは、絶対停止機能（=0km/h照査）がないため、出発信号機直下や線路終端部では2基一対の地上子の間隔を非常に狭くして設置している。この問題点として、非常に低い速度での冒進が可能であり、名鉄新岐阜駅での車止衝突などの事故の原因となっている。

採用例: 名鉄・南海・京阪・筑鉄

車上連続照査方式（多変周式・AF軌道回路方式・その他の方式）

軌道に流す連続的な情報または地上子による点で受け取る情報を元に、車両側で連続的速度を照査する。

多変周式

地上子で車両側が信号を受信・記憶し、その信号に合わせた一定の速度で連続的に（東武はパターンで）照査する。信号機の現示アップ等で照査速度が上がっても、次の地上子を通過して信号を受信するまでは照査を続けるか、確認ボタンを押して照査を解除する。

採用例: 近鉄・京王・東武・小田急

AF軌道回路方式

後に国鉄ATCでも採用されたAF軌道回路を使って連続的に信号を流し、列車側がこの信号を受信して連続的にある一定の速度で照査する。信号の現示がアップした際はすぐにアップした照査速度の信号を受信することができる。ただし、地上子を併用している場合は多変周式と同様次の地上子まで照査を続ける。

採用例: 阪神・阪急（神戸本線と京都本線はパターン式）・山陽・相鉄・西武（パターン式）・西鉄・神鉄(信号現示とは関係の無い、曲線等による速度照査に利用)

その他の方式

国鉄ATSのB型と同様にレールに常に電流を流し、電流を切ることによって信号を送っている。この電流を切る時間で照査速度を車両側に伝えている。照査は一定の速度で連続的に照査する。（東急は点照査）

採用例京急・京成・都営（以上3社局とその乗り入れ先各線は1号型ATSと呼ばれる共通仕様、照査する速度によって地上タイマーも併用）・東急

速度照査の現状

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この節には独自研究が含まれているおそれがあります。問題箇所を検証し出典を追加して、記事の改善にご協力ください。議論はノートを参照してください。（2015年8月）

JR北海道

JR北海道は130km/h運転を行う特急列車を始め、多くの高速列車を運行しているが、同社の運転保安装置は海峡線のATC-Lを除くとすべてATS-SNである。従来は曲線での速度照査装置は貨物列車の過速度転覆事故が相次いだ函館本線大沼付近の峠越え区間にのみ設置され他所には全く無かったため、曲線での速度超過の危険性に対する列車の保安は事実上、運転士の注意力のみに委ねられていた。

国土交通省の通達を受け、同社は2005年7月26日より、ATS-SN線区における曲線での速度照査装置の運用を開始した。既に10箇所で運用を開始しており、2006年度末までに計21箇所設置する予定。当該装置は分岐器過速度防止装置と同じもので速度照査地点ごとに地上タイマーと列車検出地上子、即停地上子制御用のリレー回路が必要であり、また、豪雪山間地域における電源確保（高圧から変圧）やその維持管理などが必要で、全く無電源のST/SF車上タイマー方式と較べると費用が嵩む。なお、分岐器での速度照査は200箇所以上で実施していた（分岐器過速度防止装置によるもの）。

JR東日本

在来線6473.9km（2005年3月31日現在）のうち、ATS-PおよびATS-Psが設置されているのは1820km程度である。従来からATS-P区間の109箇所の曲線において速度照査を行なっていた。また、ATS-SNが設置されているのは4577.4kmである。従来はATS-SN区間において、分岐器や曲線での速度照査は行なわれていなかった。なお、分岐器速度制御装置の設置例は確認されていない^[要出典]。

ATS-P単独区間である京葉線西船橋－蘇我間に貨物列車を運行するに当たり、当初JR貨物はJR東日本のATS-P搭載機関車の借入を検討したが、制動特性が違うことと貨物制限にATS-Pが対応していないことなどから借入を断念し貨物用のATS-SF地上装置を設置して入線した。中線手前に速照地上子3対で構成されるATS-SF分岐器過速度防止装置と出発信号手前に速照地上子4 - 5対で構成されるSF過走防止装置が設置された。また新宿駅などにも同様のSF過走防止装置が設置されている。

JR東日本の整備計画

JR東日本では今後、以下に記す整備を予定している。

2009年度末までに、820箇所の曲線において速度照査を行う。国土交通省の指摘を受けた曲線は63箇所、自主的設置箇所は757箇所である。820箇所のうちATS-P/ATS-Ps区間での設置は292箇所であり、このうち109箇所は既に設置済である。528箇所はATS-SN区間であり、この線区での速度照査をどうするかは現在のところ検討中である^[要出典]。
分岐器での速度照査を2009年度末までに187駅、2012年度末までに9駅の計196駅で行う。このうち26駅はATS-P/ATS-Ps区間である（この26駅について従来から速度照査していたか否かは不明である^[要出典]）。
線路終端部26駅について、2009年度末までに速度照査を行う。うち2駅は国土交通省の指摘を受けたものである。なお、ATS-Pでは線路終端部における速度照査を行なっていた事例があることから（過走防止線の無い東京駅1・2番線など）、この26駅は今後設置するものを指すと思われる^[要出典]。
ATS-P区間を2006年度末までに2線区、2009年度末までに14線区、2012年度末までに4線区、計20線区約850kmを新たに整備する。
ATS-Psを新たに23駅に設置する。設置予定駅は、青森駅、八戸駅、盛岡駅、北上駅、一ノ関駅、福島駅、郡山駅、弘前駅、東能代駅、秋田駅、酒田駅、新庄駅、山形駅、石巻駅、会津若松駅、小出駅、吉田駅、柏崎駅、直江津駅、長野駅、松本駅、小淵沢駅、水戸駅。ATS-Psは主要駅での過走防止のために設置を拡大するものと見られる^[要出典]。黒磯以北の東北本線などの重幹線についても、駅以外の路線の整備については公表されていない。なお、ATS-Ps線区はATS-SNと併設であることから、統計を見る場合は注意が必要な場合がある。

JR東海

JR東海は、車上側での速度照査を可能にしたATS-STをいち早く導入した。しかし130km/h運転を行う特急列車や新快速などを多く運行しながら、曲線での速度照査は在来線全線のうち、転覆懸念箇所として40km/h以上減速の必要な地点8箇所総てで行なっていて、JR西日本の様な除外要件（＝130km/h以上の路線のみ設置）を付けずに物理条件だけで設置している。国土交通省は（國枝の式に基づく）転覆懸念速度×0.9を算出基準とした設置基準通達を発し、同社に対し、新たにATS-ST線区の9箇所で速度照査設備の緊急整備を行うよう指示しているが、整備状況は不明である^[要出典]。また新型のATS-Pの導入には否定的な態度を示していたが、ATS-PTを2010年までに主要路線に、2012年までに全線に導入した。

JR西日本

JR西日本はJR福知山線脱線事故の発生以前、17箇所の曲線で速度照査を行なっていた。

これはJR東日本以外のJR各社の中では最も多いが、在来線4388.1km（50線区）に対しては十分な数ではなかった。また、設置箇所について「最高速度130km/hの路線」という不合理な限定を付したため、福知山線脱線事故現場（曲線進入前後の制限速度差が50km/h）が設置対象から漏れることになった。

関西圏のアーバンネットワーク線区の大半ではATS-SWが多用されているが、現状ではATS-SWは信号に対する速度照査地上子が十分に設置されておらず、ATS-Pと比較して保安度が大きく劣る。

JR西日本福知山線脱線事故と速度照査

107名の死者を出したJR福知山線脱線事故は、速度照査の重要性を浮彫りにした。事故以前の福知山線にはATS-SWのみが導入されていたが、事故現場の曲線では速度照査を行なっていなかった。

事故の重大性及び社会に与えた影響などから国土交通相は、事故復旧完了後の運転再開の条件として福知山線に対しATS-Pの設置を条件としてJR西日本に勧告した。JR西日本はこの勧告に従い、運転再開（2005年6月19日）と同時に、尼崎-新三田間にATS-P（拠点P方式）が導入され、急曲線の多くに対しては併せて、ATS-PおよびATS-SWの速度照査地上子が設置された。

　なおJR西日本に設置された速度制限ATS-P地上子の多くで、社内でのATS-P設定仕様の不徹底によりJR西日本制定の車種別の上限速度加算設定が行われず、パターン上限速度の設定値を誤ってJR共通方式＝東日本方式で設定していたものが路線単位で多数あり、福知山線は丸ごとJR共通方式で設定されて多くの誤設定（加算速度0）を生じたが、対象車両がなくここでは実害は生じていなかった。また高速危険側の偶発誤設定も少なからずあって後に改修された。また曲線速照の義務化によりJR西日本ATS-Pの車種別制限差加算方式は全JR共通方式とされた。

運転再開後もATS-SWの速度照査地上子を設置したのは、ATS-Pを搭載していない列車が多く運行されているためである。ATS-Pを搭載していない車両は主に、JR西日本の特急列車（ATS-SW搭載）である。

JR西日本の整備計画

JR西日本は今後、以下に記す整備を予定している。

2005年度末（2006年 3月31日）までに、1234箇所の曲線において速度照査を行う。事故に対する批判により対策が強化されたものであるが、1年以内にこれだけの速度照査地点増設が可能なのは、車両側に速度照査ボードを装備しているATS-SW方式の利点ゆえではある。なお、2006年3月28日をもって整備計画の全1234か所で速度照査を開始した。
分岐器・線路終端部について、一定の基準でATS-SWによる速度照査を行う。対象箇所への設置工事が進められている。
2008年度末までに阪和線（日根野 - 和歌山間）、関西本線（王寺 - 加茂間）にATS-Pを整備し、さらに奈良線（京都 - 木津間）、山陰本線（京都 - 園部間）の整備についても同年度末までを目途に取り組む。また、2010年度末を目途に山陽本線（網干 - 上郡間）、福知山線（新三田 - 篠山口間）、湖西線（山科 - 近江塩津間）を整備する。

JR四国

JR四国では車上側での速度照査機能を有するATS-SSを整備していた。しかし、多数の急曲線を縫うように高速で走行する振り子式特急列車を多く運行していながら、従来は曲線での速度照査は全く行わず、曲線での速度超過の危険性に対する列車の保安は事実上、運転士の注意力のみに委ねられていた。

JR四国の曲線での速度照査

国土交通省の発表によれば、2006年度末までに62箇所の曲線で速度照査を行う予定となっており、うち国土交通省の指摘以外の曲線で自主的に地上子を設置するのは29箇所である。

JR四国の分岐器での速度照査

JR四国は分岐器における速度照査を行なっているとしているが、設置数は不明である。なお、分岐器速度制御装置は使用しておらず、すべてATS-SSでの速度照査であるが、今後分岐器速度制御装置を整備するとしている。

JR四国の線路終端部での速度照査

線路終端部においては管内で7駅あるすべての終端駅で速度照査を実施しているが、2005年3月2日にJR四国と同じATS-SS方式による速度照査が行われていた土佐くろしお鉄道の終端駅である宿毛駅構内で発生した衝突事故を受けて、全終端駅で線路終端用の速度照査用地上子を増設、順次使用を開始している。

JR九州

JR九州では車上側での速度照査機能を有するATS-SKを整備していた。130km/h運転を行う特急列車など、多くの高速列車を運行していながら、従来は曲線での速度照査は全く行わず、曲線での速度超過の危険性に対する列車の保安は事実上、運転士の注意力のみに委ねられていた。

JR福知山線脱線事故後の国土交通省の指導を受け、同省指導の曲線39箇所のうち、同社は2006年度末までに15箇所、2009年度末までに24箇所、さらに独自判断の57箇所について2009年度末までにATS地上子を設置し、曲線での速度照査を可能とする予定である。

なお、曲線での速度照査を全く行なっていなかったJR九州であるが、分岐器での速度照査は1968年前後からの国鉄時代の過速転覆事故を承け要所に分岐器過速度警報装置を設置し100箇所以上で実施し、さらに1988年末の東中野追突事故を承けたATS-SK化改良で強制停止機能があり60km/h以上の速度制限にも対応できるSK分岐器過速度防止装置を構成できるようにした。当初は速度照査の車上時素設定が電車で0.5秒、ディーゼルカーと機関車で0.55秒だったが後に高速で走る振り子車両に対しては0.45秒とした。

分岐器速度制御装置は使用しておらず、すべてATS-SKでの速度照査である。

国鉄・JRと同一のATSを採用する私鉄・第三セクター鉄道

愛知環状鉄道

愛知環状鉄道はJR東海と同じATS-STを採用している。分岐器や曲線での速度照査は愛知万博に伴う輸送力増強工事が行われた際に一部の分岐器に速度照査地上子を設置させたが、JR福知山線脱線事故後にほとんどの分岐器や一部の曲線で速度照査地上子が設置された。分岐器速度制御装置は使用されていない。

閉塞信号には閉塞区間毎に少なくとも2箇所で停止信号に対して速度照査が行われており、以前から信号喚呼位置標付近の1箇所で55km/h照査が行われていたがJR福知山線脱線事故後に信号機に近い1箇所に20km/hの速度照査地上子を増設させた。しかし、即時停止地上子は設置されていない（複線区間で場内・出発信号が設置されていない新上挙母・中水野駅付近の閉塞信号も含む）。

なお、愛知万博終了後もJR東海車両が愛知環状鉄道線内に乗り入れ、愛環車両が車両検査のためにJR線に乗り入れているが、JR東海が設置を発表しているATS-PTを愛知環状鉄道線内や車両に設置する計画は一切明らかにされていない（愛環2000系は2007年導入車も含めATS-PT機器の取付が1編成もされておらず、準備工事のみにとどまる）。

参考:安全報告書2011

伊勢鉄道

伊勢鉄道伊勢線ではJR東海の特急南紀や快速みえが最高速度110km/hで乗り入れ、自社車両が関西本線四日市駅まで乗り入れるためATS-STを採用している。

分岐器での速度照査は中瀬古駅や河芸駅で優等列車が速度制限60km/hの分岐器を通過することがあり、速度超過により脱線の危険が伴うためその地点に速度照査地上子が設置されている。

出発信号機での速度照査は正面衝突や安全側線に突入する恐れのある単線区間においては数箇所速度照査がされているが、複線区間においてはロング・即時停止地上子しか設置されていない場合が多い。場内信号機では1箇所のみ速度照査がされている。閉塞信号機ではJRのようにロング地上子しか設置されていない（複線区間で場内・出発信号機が設置されていない駅を含む）。

なお、JR東海のATS-PT導入に伴い車両改良更新が行われた。今後、津駅構内へのATS-PT地上子設置工事等が行われる予定である。

参考：2011年　安全報告書　（2010年度について）

参考文献

『電気鉄道ハンドブック』電気鉄道ハンドブック編集委員会、コロナ社、2007年、初版（日本語）。ISBN 978-4-339-00787-9。
『European Railway Signalling』 Institution of Railway Signal Engineers、A & C Black、1995年（英語）。ISBN 0-7136-4167-3。
『信号シリーズ7 ATS・ATC』日本鉄道電気技術協会（日本語）。

2016년 12월 19일 월요일