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by tht

[3135]

E259系、併結運転で後方の編成から異音

車両 線路 研究 アークネット 電気連結器 制輪子 TIMS 伝送路 コミット


 E235系([3134])とは無関係ですが、たまたま(…いえ、本当にたまたまなんですよ、の意)書きかけていました話題を、ちょっとだけ急いでまとめます。


 E259系で運転されている特急「成田エクスプレス」は、ほとんどの列車(スジ)で、6両編成と6両編成を併結した12両編成で運転されています。

 直線区間で顕著なのですが、進行方向前側の編成(運転士側)からは、まあ、こんなものだという走行音がする(※)のですが、前から7両目以降の、併結された後ろ側の編成(車掌側)からは、何ともダダダダダという、車輪の回転速度が走行の速度とあっていないかのような、車輪がレールをたたいているかのような音がしてきます。

※「まあ、こんなものだ」というのはかなり抑制的な表現であって、その実、「いや〜、最近の電車はすごいねぇ、こんなに静かになったんだねぇ」とも一種「感たん」されることもあります。(感想は個人です。)…なのに、7両目以降(正確には8両目の電動車)が来ると一気に印象が覆され、この「極端さ」がまた、7両目以降の音を特に意識させるということにもなっているかと思います。(あくまで見解は個人です。)

・YouTube 成田エクスプレスの通過 稲毛駅 3番線(2014年6月11日)
 https://www.youtube.com/watch?v=lA-YKvj1mlA




・同 西船橋駅 快速下り線(2015年8月24日)
 https://youtu.be/LbVVABGOE4g?t=1m19s




・同 市川駅 快速下り線(2014年12月20日)
 https://www.youtube.com/watch?v=1y1hrU78FBA




 > Nikon1V2の試し撮りです。

※ダダダダダといいますか、カラカラカラカラカラですね。もっと引きずる(?)と、レールをたたくような音は減って「カーーーーー」とも「コーーーーー」とも、これが上掲の西船橋や稲毛の映像で聴かれます。

・同 津田沼駅(2014年12月8日)
 https://www.youtube.com/watch?v=DkrBCkuZ2lE




 > (コメントより)
 > あれ?? なんか10秒のところ音がおかしかったような

※映像の0:10以降、全体にダダダダダであります。映像はたくさんあれど、マイクのダイナミックレンジやひろびろと=きちんと集音できているものは、(ぜんぶ聞かないとわからないので端折りますが)なかなか見つけられません。

・「併結運転・協調運転と速度制御」(2013年11月18日)
 http://news.mynavi.jp/column/railway_it/049/

 併結したときの、後ろ側の編成の力行の制御がいかにして実現されているのかよく理解できておらず恐縮ですが、253系では気にならなかった音がE259系ではするようになったので、何か設計に起因するものなのかなぁ、と想像してみます。また、特定の編成や進行方向にかかわらず、すべからく同様に、後ろ側の編成がダダダダダといいながら通過していきます。ダダダダダというのは地点にもよらないようですので、線路の状態に起因するものでもないようです。

・「レール損傷の発生メカニズムを探る」RRR(2011年)
 http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0004/2011/0004005490.pdf

 高速走行でレールの傷みかた(もともと、傷んでは削り、削れなくなったら取り替え、というのがレールというものです:レールは消耗品、の意=高速だからイカンとか、傷みかたが激しいからイカンというわけではないわけです)が云々、と、そこまで難しい話はよくわかりませんが、E217系ではダダダダダとはいわないのですから、線路ではなく車両の問題だろうと疑ってみるわけです…ちょっとだけ。

※E257系はどうなのか、といえば、カナシイかな、▼5両編成が単独で走っていたり、▼5+5の10両編成はダイヤ上、E259系ほどには速度が出されない、ということで、ダダダダダは確認されません。では、E259系が総武快速線の外を走るときはどうなのか、といいますと、これまた▼総武快速線の外では総武快速線ほどには速度が出されません。このように、車両の挙動には、かなり線路やダイヤによるところが大きく、ある線区で走っている車両を見たことがあるというだけで「○○系について知っている」などとは到底いえないことがわかります。

・車体が軽くなった
・車端ヨーダンパ、車体間ダンパ、先頭車に空気圧式フルアクティブサスペンションがついた
・速度計がデジタルになった
・制御情報の伝達がデジタルになった?

・近畿車輌技報「E259系特急形電車」(2011年3月)
 http://www.kinkisharyo.co.jp/pdf/gihou/KSW17/KSW17_28-31.pdf

・東洋電機技報(2010年3月)
 https://www.toyodenki.co.jp/technical-report/pdf/giho121/s12111.pdf

・「電気連結器の仕組みについて」鉄道車両工業(2009年10月)
 http://www.tetsushako.or.jp/page_file/20120822125417_t7JFuPdKsC.pdf

 > 内臓ヒーター

※いや〜、久しぶりに見ました「内臓ヒーター」! …フトコロが(文字通り)温まりそうだといって冷や汗がかかれます。

 一般に、併結された編成同士は、電気連結器を介して力行やブレーキの操作(「指令」)が伝えられ、一つの運転台で編成全体が制御できる、と説明されます。しかし、運転台の操作がダイレクトに伝えられる電気的な「指令」であって、電線を直結していた時代はよかった、といいつつ、いま、いかにして電気連結器を用いた併結運転が実現されているのでしょうか。

・JR East Technical Review「次世代車両制御システム(INTEROS)の開発」(2011年)
 http://www.jreast.co.jp/development/tech/pdf_36/Tech-36-43-50.pdf

 > 図5の電気連結器は、固定編成同士が分割・併合する際に制御電源線、制御指令線や伝送線を開放・接続する機器である。

 > 図6のジャンパ連結器は、固定編成内で車両間を接続する部品あるが、(2)(3)は電気連結器と同様である。

 > また、(4)の昇圧に関しては、標準イーサネットにはない仕様である。しかし、主にオフィス向けの汎用のイーサネットでは考慮されない大きさのノイズを鉄道車両では考慮しなくてはならない。信号振幅の大きさを大きくすればS/N比が向上するため、耐ノイズ性は向上する。よって、鉄道用イーサネット規格には、昇圧信号振幅(8Vp-p)がオプションとして盛り込まれるように国際標準化の場では要求しており、車両間をまたがる基幹伝送には、昇圧信号振幅を使用する予定である。

・Google Patents「列車情報管理装置および列車情報管理方法 WO 2014188487 A1」(2014年11月27日 公開、2013年5月20日 出願)
 http://www.google.com/patents/WO2014188487A1?cl=ja&hl=ja

 > 列車の編成を構成する複数の車両間にわたって配設されたイーサネット(登録商標)に接続され、イーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報を管理する中央装置を備えた列車情報管理装置で実行される列車情報管理方法であって、
 >  前記中央装置は、
 >  前記列車情報管理装置を有する第1の編成の併結車両に搭載された電気連結器から得られた接点情報に基づいて、前記第1の編成の併結車両にアークネットプロトコルに準拠した車両情報を管理する列車情報管理装置を備えた第2の編成が併結され、または、前記第1の編成と同種の第3の編成が併結されたことを検知する検知ステップと、
 >  前記検知ステップで前記第2の編成の併結が検知されたとき、前記第1の編成からの車両情報をアークネットプロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第2の編成に出力し、前記第2の編成からの車両情報をイーサネット(登録商標)プロトコルに準拠した車両情報へ読み替えて前記第1の編成に出力する情報読替ステップと、
 >  前記検知ステップで前記第3の編成が併結されたことを検知したとき、前記第3の編成からの車両情報を前記第1の編成に出力すると共に、前記第1の編成からの車両情報を前記第3の編成に出力する情報伝送ステップと、
 >  を含むことを特徴とする列車情報管理方法。

 とのことで、INTEROSの世代では、電気連結器でEthernetを直結します! との、何とも鼻息の荒い…いえ、図太い角<つの>…いえ、図太いケーブルの規格を「提案してコミット!」([3103])するんだという意欲的な展開が進んでいることが伝わってきます。

 これに対して、E231系に始まりE259系も含まれるTIMS、伝送路としては「アークネット」の世代の車両では、電気連結器を介して併結された編成の制御には、電気連結器の前後で接点情報とアークネットとの変換を都合2回、挟んでいるらしいとわかります。「レイテンシ」がきわめて増大しそうだといって、もはや悲観するしかありません。そして、これは解決しようがないので、次善の策としてEthernetを直結! ということかなぁ、と仮には読み解かれました。本当でしょうか。

・ウィキペディア「E259系」
 https://ja.wikipedia.org/wiki/JR%E6%9D%B1%E6%97%A5%E6%9C%ACE259%E7%B3%BB%E9%9B%BB%E8%BB%8A

 > 駆動・ブレーキの制御とも、運転台から車両に搭載されている列車情報管理システム「TIMS」を経由してインバータ制御装置およびブレーキ制御装置へ伝送される方式である。
 > 常用ブレーキでは、編成ブレーキ力を管理するシステムにより、制輪子の磨耗を低減・均一化するようにブレーキ制御を行なっている。また、空転や滑走が発生した場合は滑走した車軸のブレーキ力を弱めることで再粘着の促進を図った。

 ブレーキのほうはたいへんち密に制御される一方、駆動(力行)のほうは結果オーライといいますか、空転しようが滑走しようが、速度計が所望の動作(力行や定速運転に対して、しかるべき加速度や速度が指し示される)をしていればオーライとするような実装なのかなぁ、と、わからないなりに想像してみます。本当でしょうか。

 こういう話がきちんと、単に「電気鉄道に詳しい」と紹介される大センセイ(ただし古い、の意)でなく、▼車両メーカーで仕様策定を担当され、できれば学位を持っているかたや、▼鉄道総研で車両システムの全体をわかって研究されているかた(学位は持っていて当然)などによって俯瞰的に解説されるような、そんな時代を迎えていきたいものです。

・NEC「NECプラットフォームズのIPv6に対する取り組み」
 http://121ware.com/product/atermstation/special/ipv6_necat/

 > 社内にIPv6のスペシャリストを擁し、積極的な活動を展開

 > NECプラットフォームズ社内には、数多くのIPv6関連プロジェクトを手掛ける“IPv6の専門家”、アクセスデバイス開発事業部の川島 正伸が在籍し、中心人物となってこれらの活動を支えています。
 > 川島は、IPv6普及・高度化推進協議会において「IPv6家庭用ルータSWG」の部会長、および「IPv4アドレス枯渇対応タスクフォース」のメンバーとして、国内の業界関係者と協調した活動を行うと共に、国際的なイベントである「World IPv6 Launch」へホームルータベンダとしての参加を実現※するなど、幅広い活動を展開しています。
 > また近年では、インターネットに関する仕様策定を行っている国際標準化団体「IETF(The Internet Engineering Task Force)」においても、IPv6の普及や課題解決に向けた積極的な提案や標準化を行うなど、IPv6の普及促進に貢献しています。
 > ※ ニューハンプシャー大学の「インターオペラビリティ・ラボ(UNH-IOL)」にて相互接続試験(IOT)を実施し、参加資格を取得。

 「わが社」「わが国」でなく、「川島」(敬称略)だと、これこそが国際的に、「ああ、日本のアノ会社のカワシマですね、わかります!!」などと一種「認知」されるために、とっても重要なことだと思います。

※設計が優れていれば勝てる! などと、いつのベータマックスなんでしょうか、などといって「いよっ、『歩く生き字引』っ!!」などと…(略)。いま、誰に勝つんでしょうか、そして、それは意味があることなんでしょうか。

 そのためには、まず▼一般の読者(私を含みます)が、よくわからない「説明」だけでわかった気にならず、きちんとわかる(人に説明できる[3097]くらい、の意)まで「説明」を求めていくこと、次に▼記者やライターが、自分の知識や、図書館(国立国会図書館を含みます)で「自力で調査!」できる範囲(いわば、プロ版の『鉄識』[3107])に留まらず、専門家に聞かないとわからないこと、を、そうだとわかることができるだけのリテラシーを身に着けること、そして、どの専門家に聞きに行けばよいのかを、専門家の研究業績や学位論文の目次を見て自ら判断できるということなどが重要だろうと考えられます。(誰もが考えるはずです、の意。)

※難しいと思われようとも、いえ、デフォルトで何でも難しい時代にあって「簡単なお仕事!」なんてあるわけないでしょ、ともいえましょう。


この記事のURL https://neorail.jp/forum/?3135


(約6000字)

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