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鉄道解析ごっこ
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主目次

現場エラー非難になり易い無解説報道
本質解明や効果確認解説が必要


ATS車上装置電源投入忘れ↑＝ハンドル・キャブ連動化の怠慢

中間現示見落としで速度制限超過↑＝直ちに危険では無い

宿毛事故では救えなかった元々気休め装備↑
　ATS絡みのトラブル報道が続いて、無解説単純報道ではどうも現場エラー追及傾向になって結果として不適切なものになってしまいます。尼崎事故2005年直後の何が何でも鉄道職員弛み論に結びつける無茶な論議はさすがに控えられてはいるものの、周辺事情抜きの単純事実報道だけでは実質的に現場叩き誘導に留まって、真因には触れない「現場叩きの程度の問題」になっています。右の記事を読み下す際に念頭に置いて欲しいことは2点、
　　1)．ATS電源の自動投入原則で、キャブ連動・ハンドル連動化が追求されてきたはず、
　　2)．国鉄JRのATSは停止信号基準であり、中間現示は無視していること。
　　　　これは駅間1閉塞の単線区間をも想定すると、安全装置としての実質は停止信号で止めれば足りるため、 です。何があったのかを整理してみましょう。

ATS停止記事の主題は何か？
現場エラーを非難？対策の効果を確認？ 　　　<1.1>

　まずATS車上装置の電源投入を忘れて出発した10/05日経報道のトラブルは、JR北海道の使うATS-SNでは国鉄時代の東海道線米原駅衝突事故(1968/02/15)以降、少なくとも「ATS未投入防止装置」が全車両に設置されて、ATS未投入誤出発に対しては警報ブザーが鳴って、ノッチを進められない様になっていました。
　さらに大月駅スーパーあずさ衝突転覆事故(1997/10)を受けて「ATS投入ハンドル連動化改造」を全車対象に推進してきたもので、キャブ連動化・ハンドル連動化が大月事故後もきちんと進められていれば起こり得ない事故、すなわちJR北海道側の怠慢があって起こった事故です。
　しかも「スーパーカムイ」に用いられる車両は、大月事故から9年後の2007年2月に新規に投入された781型電車特急で、ATS電源のキャブ連動化に特別の費用を要しないというのに、キャブ連動投入になってないことこそ安全軽視の重大問題ですが、根本が欠けて末端オペレータのエラーを晒すだけの報道になっています。
　それでも「ATS未投入防止装置」は働いたでしょうから、出発直後に停止してATSを投入したのでしょう。 赤信号を無視した誤出発は無かったようですから、ATS投入忘れエラーで直接の危険は生じませんでした。

ATS停止記事の主題は何か？
現場エラーを非難？対策の効果を確認？ 　　　<1.2>

　また過速度通過を報じた右の赤旗記事を整理すると、制限速度を超えた違反運転2件が発表されて、どちらも信号機の中間現示から来る制限速度を超えたのですが、片方8月25日オホーツクは非常停止せず、9月9日普通列車はATSが働いて停止とあります。
　JR北海道で使用中のATS-SNには停止信号に対する警報と強制停止機能、及びその機能を流用した過速度停止/警報機能はありますが、中間現示速度制限機能はありません。それなのになぜ止められたのでしょう？
　そもそも中間現示速度制限は山陽線網干駅急行列車追突事故(1941年)を承けて、停止信号に向かう速度を下げて停止信号確認遅れの余裕時間を増やし、制動距離を速度2乗比で大幅短縮することで、衝突事故発生の確率と万一衝突した時の被害を大きく減らしながら運転間隔は延ばさない人為エラー救済軽減措置として導入されたものです。中間現示制限を超えても直接危険が増すわけではありませんが、何らかの事情で中間現示を認識できなかったのなら次の停止信号も見落とす危惧はあるわけですが、それはATS警報を受けて止まる建前です。 生身の人間とは違い、見落とし・取りこぼしのないATSには無用の速度制限として、信号冒進の起こらないATS-PやATS-Psには存在しない機能です。小田急D-ATS-Pには車上演算パターン方式により中間現示制限が採り入れられていますが制動緩解でき非常制動停止ではありません。
　それが報道された9月8日のトラブルでは「中間現示制限で強制停止」と取れるので、もしそうなら導入試験をしていたATS-DNで採り入れられた機能なのでしょうか？ しかし国鉄・JR系ATSでは停止信号、停止限界点にのみ着目して強制停止させる考え方ですから、「中間現示の過速度で強制停止」というのはなかなか考えがたいもののはず。 ATS-SNでの強制停止機能は駅周辺に設置の「絶対信号（場内信号、出発信号）」と過速度ATS設置点だけで、駅間の閉塞信号では警報だけですから、どういう事情で中間現示制限が働いて白石駅手前1.7km地点で停止したのかの説明は必要でしょう。

不十分な発表・解説の垂れ流し記事 　　　<1.3>

　２つの記事に不足しているのは、JR北海道ATSの機能と、発表内容での具体的動作との齟齬に気づかず、従前から無責任な責任逃れ発表を繰り返してきたJR北海道がまたも歪曲発表をしている可能性を良く詰め切ってないこと。
　日経の記事では安全構造追求の重大怠慢に触れずに、運転士の危険性の無かった単純ミスだけを叩く不適切なものになっています。 　赤旗記事も「」
埋め記事とはいえ会社発表の垂れ流しは良くありません。

　少なくとも、1997年10月大月事故で促進が決まった「ATS電源投入のハンドル連動化・キャブ連動化」の方針が北海道では新開発車両にさえ適用されず17年間放置してきたことは明らかで、この会社自身の怠慢は全く触れられていません。
　残念ながら繰り返されてしまう事故対応には、詳しい知識を持つ記者集団を作るとか、相談できる外部専門家集団を組織して置くとかの準備が必要でしょう。特に現場を預かる国労や全動労の組合員に強い支持者の居るであろう赤旗新聞はそれを実施しやすいと思うのですがどうでしょう。尼崎事故時の報道で、事故現場に使われていたJR西日本のATS-Swについて、赤旗一紙だけがしばらく「ATS-S」と呼んでいて大変不思議に思ったのですが、JR西日本での取材現場では一貫して「部分改良したATS-S」として呼称を変えてなかった＝現場情報をベースに報道していたことが後に分かりました。そういう繋がりを日常的に作って記事内容の点検補正を図ったら良いものを。一段見出しの埋め記事に掲載の1日2日の遅れは許容されるでしょう。
　これらJR北海道ATSのハードから考えれば、明らかに説明不足で、実はそこに会社発表とは異なる真の理由がある＝スクープ・ネタが埋められて居るのかもしれません。

土佐くろしお鉄道宿毛事故では有効ではなかった気休め設備 　　　<2>

　TE装置の誤動作はソフトにバグが有り、ATCの動作を人の操作と誤認して無操作時間のカウントをクリアしてしまうということをJR東日本が発表したという当局発表ものニュースが右下段の日経10/07記事です。
　乗務員に何らかの事故があって運転操作不能に陥った場合の救済措置として、ペダルから足を離すと止まる「デッドマン装置」とか、一定時間運転操作が無いと確認動作を求めて制限時間内に応答が無いと止まる緊急列車停止装置（EB装置）が使われていますが、JR系は「EB装置」で、60秒間（九州で一部40秒間）無操作が続くと確認要求音を発して、これに5秒以内に確認ボタンを押さないと非常停止する様にしています。この「運転操作」の取り込みを間違えていた訳です。
　しかしながら、この時限強制停止の効果はかなり気休め。ATS-P、−Psですと停止信号前に止まりますし、尼崎事故（2005年）以降は過速度ATSも完備されましたので、この時限EBが有効な場面というのは非常に限られて、ATS-S（x）区間で無操作で1分以上走る場合だけ。
　土佐くろしお鉄道宿毛事故(2005/03/03)の事故調査報告書の各論部を読み込みますと、このEB装置が働いていて確認要求し、運転士がトンネル内で一旦クリアして、61秒後に再度確認要求して非常制動を掛けた時にはもう止められない位置に進んでおり、分岐速度25km/hチェックの過速度ATSとほぼ同時動作で過速度124km/hを到底止めきれず特攻事故になった訳で、タイミングが悪くて防御できませんでした。 　See→日記#166試算
　さらに、無意識的な確認動作で全く無効化されてしまう気休め的装置で、特にATS-P/−Ps/ATC下では「EB装置が作動しなくても事故には至らない（記事のJR東解説）」必然性のない装置です。JR東日本にも超ローカル線などにまだATS-Sn区間は残っていてタイミング次第で有効な場合もあるので撤去できないのでしょう。安全装置として目指す方向は−Ps化など防御に穴の無い方式の徹底で、JR東としては既に当該線区の車両のATS車上装置をATS−Sx上位互換のATS-Psに換装して-Sxと共用とし、折り返し点など重要地点にATS-Ps地上子を設置しています。この辺の「関連状況」も報じて、効果の不確実なEB装置の無用化を図るまともな努力がされていることも指摘して貰いたい。褒められた話でないのは確かですがソフトウエアー・バグ：エラーは必ず起こるもので、その悪影響をどう許容範囲に留めるか、影響の大きい順に迅速な対応を取るのかどうか、チェックのための情報公開度で見ていくべきでしょう。

2014/09/24　2014/10/12　23:55

過充電故障頻発か！専用電池＆発電機式宣伝カー！ 　　　<3>

　「宣伝カーの電池に充電したのに電圧が上がらない。見て欲しい」ということで覗きに行きますと、拡声器アンプ専用の24Vバッテリー（12V×2）と発電機を積み4基のホーン・スピーカーに最大1000W出力を供給する街宣車です。嘗て音の出ないスピーカーがあって、組み立てミスによる接続端子の接触不良を発見、復旧させたことのある車両でしたが、「拡声器専用電池」の寿命が極端に短い様で、不具合の原因を調べて欲しいとの依頼を受けました。

拡声器結線図：UNI-PEX NB-1502 : 事前充電運用が標準。実用性悪し。
走行用と共用など運用中に(フローティング)充電なら電池は1基で足りる。
（地絡保護フューズは挿入すること。添付の取説には落ちている）


【 自動車用リレー←と添付カード→ 】　 （ソケット式で差し換え交換可能）
　拡声器の構造は、（マイク）コントロールアンプの後ろに、パワー・アンプ4台でスピーカー4基を駆動する「1スピーカー1アンプ方式」で、12V130AH電池2基を直列に繋いで24Vを得て拡声器専用とし、ここに拡声器専用の24V直流発電機を繋いでフローティング充電しています。
　自動車修理業者に充電して貰った直後の電池端子無負荷電圧が6.5Vと8.5Vの計15Vしかありません。正常なら24V〜27Vあるはず。エンジンを掛けると24V前後になります。これはどうも電池がおかしい。
　結線をたどりますと、エンジンが掛かっている限りアンプを使わないで走行する時も充電されて、充電制限は発電機内蔵のレギュレータのみで、充電ON−OFFスイッチが付いていません。
　これではレギュレータの制御範囲を外れて過充電となって数回の選挙で電池が劣化・損壊するのでしょう（＝衆院、参院、県議(府議・都議)、市議(区議)、それぞれの補選･････とすると一廻り選挙4回3年〜4年ほどでアウト！でしょうか？）。

走行バッテリー兼用なら充電自動管理

　車の走行用バッテリーですと、まずエンジンの燃焼室に点火スパークを飛ばすイグニッション・コイルに5[A]〜10[A]の電流が常に必要で、さらにエンジン起動の短絡動作に近い大電流と、夜間は前照灯60[W]×2＝10[A]、カークーラーなどのファンモータ≒5[A]、等で走行中に10[A]〜25[A]の電流を費消して、この分を発電機が供給して、レギュレータが発電電圧（≒電池電圧）を監視して蓄電池の充放電電流を制御し、電池としての負荷が一定時間で均すと収支ゼロになる「フローティング充電」方式を採っているため、走行用電池は過充電にも過放電にもならず安定して動作・走行するものです。
　この充放電制御について10年ほど前に日産本社に問い合わせたところ、バッテリー端子電圧を車の主CPUが監視して充放電制御をしていて、今は過充電や過放電にならないと説明されました。かってのオープンループ制御のカーボンパイル方式レギュレータでは時折の充電が必須でしたが、それとは天地の違いです。

　この走行用電池を拡声器兼用とすれば、前照灯用として少なくとも10A〜15Aはある発電機の余裕で十分動作できて、現にアンプ出力が最大150W程度では車載12V40AHの電池で特別の充電管理を必要としませんでした（15台運行×4回）。また最大500W出力のボックスカーでも、走行電池を12V170AHに換装してエンジン起動配線も付け替えてもらい、これをアンプ兼用で運行して充電管理はほぼ無用でした。唯一遭遇の充電トラブルは、トルコン車をデモ行進12kmの先導宣伝車に使って充電不足で途中8km付近から時折エンジン停止するようになり、通常走行のオート・ドライブ位置だったギヤを低速固定に切り替えてエンジン回転数を上げて充電量を増やして切り抜けましたから、経験実績としてはこちら「走行用電池兼用方式」が安定動作でメンテ無用でおすすめです。主CPUが端子電圧を監視して充放電管理をしているのですから。

　拡声器としての使用では、平均出力は最大出力の1/10程度（出力電圧で1/√10＝31.6%程度）で、直流供給電流も拡声器ならB級動作で最大出力時の32%余が目途ですから、各種信号供給用パワーアンプとは違い、意外に軽負荷です。
　拡声器に用いられるB級アンプ最大出力時の実効率を3/4：75%と仮定（最近のデジタルアンプでは≒85%〜90%効率）してDC12V動作で150W出力／500W出力時の動作電流Ｉを試算しますと、12V×Ｉ×3/4＝150W or 500Wですから、Ｉ(150W)＝150/12/.75＝16.7A、Ｉ(500W)＝55.6A、となります。 ですから、拡声器用途での通常動作時の平均的動作電流としては、その1/3の5.6A〜18.5Aとなります。

　普通乗用車であればヘッドライト2灯で120W＝12V10A負荷ですから拡声器が150W最大出力程度なら走行用バッテリーに繋いで十分動作可能、500W〜1000W出力では、若干大型の発電機を搭載するボックスカーや寒冷地仕様車を選び、バッテリーも大型に換装すれば使用に耐えることが納得できます。（拡声器の供給電圧が自動車と同じであることが電池兼用の条件）

充電専用発電機使用なのに充電管理せず！

　相談を受けた宣伝カーは、走行電源が12Vなのに対して、アンプが24V用のため双方の電池の兼用ができず、イグニッション・コイルなどの定常的負荷が無いためレギュレータの制御可能範囲を超えてしまい、過充電防止の充電管理が必要なのにフルに充電する構造になって、過充電故障を繰り返したものと思います。 拡声器を独立電源で使うには充電管理が必須であり、充電しっ放しではトラブルを起こすということです。さらに、手動管理では主CPUによるリアルタイムの細かな管理には敵わないということでしょう。

ユーザー責任の充電管理、連動化で誤操作抑制

　拡声器メーカーの取扱説明書では事前充電として説明されていて、走行中のフローティング充電は避けています。あくまでユーザー自身の責任で走行電源共用・フローティング充電を行うことになっています。
　この対策としては、充電制御リレーを設けて、拡声器ON時に同時投入する方式が妥当でしょう。（大電流のON-OFFは、ヘッドライトの点滅に倣い制御リレーで行い、小電流の制御線の側を操作部まで引き回すべきです。リレーは自動車部品店やネットで入手できます：See→右写真＆連動制御回路図↓下）
　その充電制御スイッチの誤操作防止には、拡声器のコントロールアンプ電源スイッチ連動が適切です。
　UNI-PEX製アンプの場合は信号制御コネクター&ケーブルがサブ・ミニDIN-10ｐピンに統一されていますので、下図の充電制御基板を短尺の専用ケーブルで繋ぐかまたはコントロールアンプ（ミキサーアンプ）から制御線を引き出して繋げば、充電を拡声器アンプ連動とできます。強制充電スイッチは無くても、ボリューム・ゼロで拡声器ONで代行することができます。拡声器不使用時にも時々電圧を確認して、低下していれば充電して過放電劣化を防ぎます。

　しかし、サブ・ミニDIN-10pは一般市販品が無い模様で、下図左下のSub-mini DIN-10P接続基板をメーカーであるUNI-PEX日本電音kkに分けて貰えるかどうか、同社に断られたらコントロールアンプ内部の該当接続基板から配線を直接引き出すほかありません。 スピーカー個々のON-OFF制御をしないコントロール・アンプでは阻止ダイオードは4本要らず1本で可（同社旧型アンプの駆動に旧型コネクターを増設できましたので、さほど困難な作業ではありません。
　この充電制御部（図の橙枠内）は本来なら同社が「専用発電機充電制御用」拡張キットとして市販すべきものです）。 新規に宣伝カーを構成するのなら走行バッテリー共用方式が断然優れています。24Vアンプはバスなど24V電源車で採用すべきものです。

　尚、別置きパワーアンプの存在に気付かず、放熱のための通風路を塞いで故障・動作異常などのトラブルになることが少なくありません。最大出力100W以上の拡声器ですと、スピーカーを駆動するパワーアンプと、マイクロフォンなど小信号を増幅し出力を制御するコントロール・アンプが別々になっていて車体後方などにパワーアンプが搭載されて、ここで大きな発熱をしますから、その放熱通風路確保が必須です。
　ところが、Ｐ．Ａ．の存在に気付かず、そこを雨カッパや荷物で覆ってしまったり、パワー・アンプの収納ラック・ケースに通風路が全くないなどの不適切な構造で無用なトラブルを起こしています。P.A.上に「アンプ放熱注意！上乗せ厳禁！」等の注意喚起三角塔を建てるとか、通風口がふさがらないラック・ケース構造にするとかトラブル防止の対応が必要です。マイクを握るフツーの人は大抵が「小さなコントロールアンプから音が出ている」と誤認していますから。

　また、車上用マイクは単一指向性スピーチ用マイクが適切で、特に不感方向の比感度の低いものが適します。「音楽用マイク」は厳禁！不感方向感度が高くてハウリングを起こしやすく宣伝カーには適さないものがほとんどだからです。 またコンデンサーマイクも湿気に弱く街頭宣伝には適しません。周波数特性の細かな乱れは聴感では全く聞き分けられず、実質はオーディオ機器の販売用カタログデータ（＝音楽用）に留まるもので、音響計測器用には意味がある特性ですが、街頭宣伝用など人の聴覚に言葉を伝える目的には指向性が弱いことは百害あって一利なし！です。

【 充電制御基板結線図 】　詳解記事→Click Here!


　　　See→コントロールアンプUNI-PEXNX-500C取扱説明書（DC10V〜32V、250mA以下） 　　　パワーアンプ UNI-PEX NB-1502 全回路図

　突然の党利党略解散ではありますが、国民世論無視・敵対、超極右反動政権に鉄槌を下すべき好機到来！金満勢力は高価なレンタルや業者整備でしょうが、当事者やボランティアが設営を担当するわれわれマルビ勢力では諸機材整備を済ませて音声爆弾・紙爆弾総動員でがんばりましょう。w

2014/11/24　23:55
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