自動列車制御装置
自動列車制御装置（じどうれっしゃうんてんそうち）とは、鉄道における信号保安システム・装置である。略称は英語のAutomatic Train Controlの頭文字を取ってATC。
概要[編集]
制限速度を運転士に現示で示しながら、一定の速度を超えた場合に自動的にブレーキをかけて現示速度以下に減速させるシステム。地上信号機による信号確認が困難な新幹線、信号機を建てるスペースが厳しい地下鉄、長大トンネル線区、列車密度が極めて高い普通鉄道線区、新交通システムで採用されている。現示速度の根拠は曲線や分岐器だけでなく、先行列車との間隔も考慮される。間隔は軌道回路の長さによって判定する。
日本で初めてATCを採用したのは営団地下鉄日比谷線で、地上信号機を採用するATSとの折衷に近い仕様であった。車両運転席の速度計に信号を現示する車内信号方式を最初に採用したのは東海道新幹線で、現状のATCは車内信号式が主流となっている。
車内信号の現示が切り替わる際には1音のチンベル（仏具の鈴やボクシング・プロレスのゴング）が鳴るが、近年は電子音チャイムによる「ピンポーン」が鳴るタイプも多い。
新型ATC[編集]
かつてのATCは信号現示が下位のものに切り替わった際、常用最大ブレーキ（通常使うブレーキで最も効きが強いブレーキ）をかけて速度が現示以下になると自動で緩める制御を繰り返していた。しかしこの方式は常用最大制動→緩解を何度も繰り返す形になり、乗り心地の面で悪影響がある上、運転間隔短縮にも限度があった。そこで軌道回路の長さを短くし、現示速度も多現示化することで下位現示に切り替わって自動減速する際、走行速度がその現示速度以下になる前に、さらに下位の現示速度区間に列車が進入するのを繰り返すことで滑らかな停止を実現する。
イメージとしては従来型ATCが段の粗い階段のようなものに対し、新型は段が細かい階段のようになる。
種類[編集]
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国鉄型アナログATC[編集]
- ATC-1型（東海道・山陽型）
東海道新幹線開業に際して開発されたATCで、東海道では最高速度210km/h、山陽新幹線では将来の高速化を見据えて東海道よりも最高速度を引き上げている。信号現示は0・30・70・110・160・210で、現示速度は全て抑止速度（実際に速度超過するとブレーキがかかる速度）となっている。このうち停止信号となる0信号は01・02・03の3種類がある。01・02信号は確認扱いを行うことで進行出来るが、03信号は絶対停止信号のため信号が開通しない限り進む事ができない。
駅停車時は160・110・70・30と減速する。30信号を現示した際はATC確認扱いを行うことでATC自動ブレーキが緩解し、運転士の手動操作で停止位置へ停止させる。確認扱いを怠るとATC自動ブレーキは停止まで緩解しない。
現示速度は1986年（昭和61年）に0・30・70・120・170・220へと引き上げられ、国鉄分割民営化後は300系の登場時に最高現示が270へ、500系登場後に300へと引き上げられた。信号現示は0・30・70・120・170・220・230・255・270・275・285・300の組み合わせ。抑止速度は300のみ現示速度+3km/hで、それ以外は+5 km/h。
東海道新幹線では2006年（平成18年）3月にデジタルATCへ、山陽新幹線でも2017年（平成29年）2月に更新が行われATC-1型は消滅した。なお山陽新幹線用の0系や100系が走行する新大阪 - 鳥飼車両基地間はデジタルATCへの更新後もATC-1型を併設していた。
- ATC-2型（東北・上越型）
1型をベースに保安度向上や将来の速度向上を見据えた改良を施したATCで、東北・上越新幹線と北陸新幹線で採用された。当初の信号現示は、0・30・70・110・160・210・240で、後に260（北陸）、275（東北・上越）が追加されている。2型ATCの抑止速度は現示速度とイコールに設定されている。
既にデジタルATCに更新され、消滅している。
- ATC-3型
営団地下鉄が東西線向けに開発した地上信号式ATCの国鉄での型式名。国鉄線内への設置はなく、営団線内でのみ使用される。
東西線は東京メトロ発足後の2007年（平成19年）にデジタルATCに切り替えられ、東西線と相互乗り入れを行う東葉高速鉄道東葉高速線も2025年（令和7年）にデジタルATCへの切替で使用を終えている。なお大阪市高速電気軌道の一部路線と北大阪急行電鉄南北線、近鉄けいはんな線がこのタイプを使用している。
- ATC-4型
営団地下鉄が千代田線向けに開発したATCの国鉄での型式名。千代田線と相互乗り入れを行う常磐緩行線でも使用されていた。信号現示は0・25・40・55・75・90。
1999年（平成11年）に千代田線、翌年には常磐緩行線でも後継機に更新されたため、JRでは使用されていない。
- ATC-5型
品川 - 錦糸町間の横須賀・総武快速線の地下区間用に国鉄が開発したATC。常磐緩行線で使用されていた4型の信号現示を0・25・45・65・75・90に変更し、ATSとの切替機能を追加したもの。
2004年（平成16年）に地下区間の保安装置がATS-Pに更新されて消滅。
- ATC-6型
地下線区ではない列車密度の高い国電線区用に開発されたATC。5型をベースに、信号現示を0・15・25・45・55・65・75・90・100・110・120に細分化したもの。
山手線・京浜東北線・根岸線・赤羽線・埼京線と山手貨物線の一部区間で使用され、山手貨物線と根岸線はATC非搭載の貨物列車が混在するため、地上側にATCとATSを併設していた。
デジタルATC及びATACSに更新されて消滅済み。
- ATC-9型
福岡市交通局の開発したATCの国鉄型式名。
- ATC-10型
アナログ式ながら一段ブレーキ制御を実現した型式で、6型を使用していた常磐緩行線と地下鉄千代田線で使用されている他、東京メトロ各線もこのタイプを使用している。
- ATC-L型
海峡線新中小国（信） - 木古内間で使用されていた。将来の北海道新幹線開業を考慮し、東北新幹線のATC-2型との互換性を考慮した方式。
電車列車と機関車列車で取扱方法が異なり、機関車列車は制限速度が変化する進路の1進路手前で予告現示を行い、進路境界までに運転士の操作で減速させる方式とした。イメージとしては電車でGO!のATCの運転方式に近い。信号現示は0・45R・45・110Y・110で、110Yと45Rがそれぞれ45・0の予告現示となる。電車列車は自動で減速し、現示速度以下になるとブレーキが自動で緩解する。信号現示は0・55・105・140となる。
北海道新幹線の開業よりも前に直通相手の東北新幹線がデジタルATCに更新されたことでATC-Lは存在意義を失い、北海道新幹線開業直前の2016年（平成28年）3月に行われた設備切替工事で新幹線式のデジタルATCに更新され消滅した。
デジタルATC[編集]
車上主体型のシステムであり、閉塞区間という概念を持たない。
- D-ATC
JR東日本の在来線ATC採用区間で使用されている。車上装置から直接許容速度を指示し、停止時は一段ブレーキで停止させる。停止させるべき位置は列車位置情報、連動装置からの路線の進路情報、架線のエアセクション等を元に計算する。
- DS-ATC
JR東日本の新幹線と北海道新幹線、海峡線で使用されている。
- RS-ATC
DS-ATCが使用できない場合のバックアップシステムで、日本初の無線式ATC。
- ATC-NS
東海道・山陽・博多南線及び博多南線と線路を共用する区間の九州新幹線で使用されている。実用化の順番としては後述のKS-ATCの方が先で、東海道新幹線への導入に際して一部仕様を変更している。
- KS-ATC
九州新幹線と西九州新幹線で使用されている。