山手線が自動運転化していくことについて
山手線が自動運転化していくことについて
ちょうど昨日ニュースを見ていたらやっていて、少し気になったので他の自動運転についてとその課題について調べてみます。
前に電車は結構自動運転が進んでいるという話をどこかで聞いた気がしたので調べてみたら結構自動化されていることがわかりました。
2018/10/03
アクセス数が多いのにも関わらず、情報が浅いので、追加情報を載せました。
wikipediaで国内で自動運転の電車を調べてみたらかなり進んでることがわかった。
無人運転を行なうもの
- 神戸新交通ポートアイランド線（ポートライナー）（安全確認のため始発のみ乗務員が同乗する）
- 神戸新交通六甲アイランド線（六甲ライナー）（安全確認のため始発のみ乗務員が同乗する）
- 大阪市交通局南港ポートタウン線（ニュートラム）（ごく稀に平日朝ラッシュ時等に乗務員の運転訓練のため手動運転）
- ゆりかもめ東京臨海新交通臨海線（ゆりかもめ）（早朝・深夜時間帯やハンドル訓練時は乗務員が同乗し手動運転を実施）
- 横浜新都市交通金沢シーサイドライン（ごく稀にハンドル訓練のため手動運転）
- 東京都交通局日暮里・舎人ライナー（ごく稀に平日朝ラッシュ時等に乗務員の運転訓練のため手動運転）
- 舞浜リゾートラインディズニーリゾートライン（ただし、車掌がドア扱い・発車合図を行う）
- ウイングシャトル（関西国際空港内の旅客輸送施設。国土交通省管轄の鉄道には含まれない）
- 愛知高速交通東部丘陵線（リニモ）（藤が丘 - はなみずき通間の地下区間の車内監視・前方確認のためだけに乗務員が同乗するが、ごくまれに教習生が教官と一緒に運転することがある。）
- 札幌市営地下鉄東西線（東車両基地 - ひばりが丘間の出入庫線のみ）
運転士が乗務するもの
- 札幌市営地下鉄
- 東西線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転 1976年6月 - 1990年頃、2008年9月）
- 南北線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転 2012年6月-）
- 東豊線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転 2016年7月-）
- 仙台市地下鉄
- 南北線（毎日各運転士1回のみ手動運転を実施）
- 東西線（毎月各運転士1回以上手動運転を実施[11]）
- 東京地下鉄（東京メトロ）
- 丸ノ内線[12]（毎日各運転士1回手動運転訓練（通称ハンドル訓練）を実施）
- 日比谷線（営団3000系の3編成を営業運転に用いた長期試験、3000系廃車時までに終了）
- 千代田線
- 有楽町線[12]（小竹向原 - 新木場間は車掌乗務[13]。）
- 副都心線[12]（2015年3月28日以降は和光市～小竹向原駅間もワンマン運転[13]。）
- 南北線（毎日各運転士1回手動運転訓練（通称ハンドル訓練）を実施）
- 都営地下鉄
- 三田線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転）
- 大江戸線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転）
- 横浜市営地下鉄（週1回の各運転士の訓練時や回送電車運転時に手動運転）
- 名古屋市営地下鉄
- 桜通線
- 東山線
- 名城線・名港線（導入準備中・併せてホームドア設置予定）
- 京都市営地下鉄東西線（各運転士の判断により手動運転を実施）
- 大阪市営地下鉄
- 長堀鶴見緑地線
- 千日前線（回送車及び手動のハンドル研修時は手動運転モードに切り替え、それ以外の全列車は運転モードをATOに設定）
- 神戸市営地下鉄・北神急行電鉄
- 西神・山手線・北神線（平日10-17時・土休日11-17は手動運転）
- 海岸線（各運転士あたり週に1度程度手動運転）
- 福岡市地下鉄
- 空港線・箱崎線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転）
- 七隈線（将来の無人運転に対応しているが、当面は全列車運転士が乗務。ごくまれにハンドル訓練のために手動運転）
- 首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス（毎日各運転士1回のみ手動運転を実施、最高運転速度は日本ATO区間最速の130km/h・将来160km/h）
- 埼玉高速鉄道線（ごくまれにハンドル訓練のため手動運転）
- 多摩都市モノレール線（毎日各運転士1回のみ手動運転を実施）
運転手が乗ってたり、電車に乗ってても必ず姿を確認できるわけでもないから気づかなかったが、私が乗っている電車も自動運転だったみたい。
自動列車運転装置となるATO（Automatic Train Operation）というもので運転を自動化しているみたい。
電車関係は詳しくないから間違っている可能性が高いが、ATOのシステム構成が各鉄道会社ともほぼ同じらしい。
現状の課題
自動で運転するためには、
- 線路内に入れないようにする高いドアの設置。
- 異物が車内に入り込まないようにする構造。
- 線路の障害物を感知するためのセンサー。
この3つが課題となっているそう(ただよくわからないのが、この課題がある中で既に無人電車があること)
この中だとセンサー技術であるが課題だそうで、LiDAR(レーザーを照射して、戻ってきた光情報から周りを把握するセンサ)に注目が集まっているらしい。
以上、現状の自動運転の電車と完全自動運転での課題でした。
追加情報
現在、車の自動運転で使用されているセンサー類は大きく分けて三つに分けられます。
カメラの画像解析
画像を解析し、前方の障害物等を確認する手法です。
標識等の認識から速度を割り出したり、白線の検知によりレーンから逸脱しない走行が可能です。
しかし問題点として、夜間や霧や雨などの悪天候、逆光などに弱く、検出能力が低下するというデメリットもあります。
ミリ波レーダ
ミリ波とは、波長の短い電波のこと
ミリ波を照射し、物体に当たり、戻ってきたのを確認することで
戻ってくる時間等の情報から物体までの距離や方向を把握します。
電波が戻ってくる情報を使用するため、悪天候などには左右されませんが、
反射した物体は何だったかがわからないという問題や、
反射率が低い物体(発泡スチロールや段ボール等)は検出が難しいというデメリットがあります。
LIDAR
LIDAR(ライダー)とはレーザを照射し、物体からの反射の戻り値の検出で、
物体までの距離を把握する装置です。
ミリ波レーダの光バージョンと思って差し支えないかと思います。
光の波長は電波よりも短いため、検出する空間分解能が高いです。
(空間分解能って何？って人はこちら)
LIDARではミリ波では検出が難しい段ボールや発泡スチロールなども検出できます。
空間分解能が高いため、100m離れた物体との距離を数cm単位で把握できるという強みがあります。
(googleの自動運転車にも使用されたセンサだそうです。)
LIDARの欠点として、自動運転技術の急激な進化にLIDARの分野がおいついていないということ。
それもあり、LIDARは装置が大きく、車の上に大きく設置してしまわなければならないということや、
値段も1基あたり数千ドルから1万ドル(数十万円～百万円)レベルとなっています。
もちろん今回のような電車に取り付けるという点では、あまり関係ない話なのかもしれませんが
このようにまだ成長段階である分野であるということがわかっていただけるかなと思います。
追加情報まとめ
今回追加したのは基本的に車の自動運転のセンサを調べ、追加しました。
どのセンサも良し悪しがあり、おそらく自動運転が標準的になった場合に
この中の「一つのセンサをメインに」のようなことはないんじゃないかと思います。
これらのセンサを複合的に利用することで、
車や電車などの障害物などを避けるなどの動作が入る乗り物は自動化されていくのではないかと思います。
