「閉そく」と従来の信号保安システム
信号保安システムでは、「閉そく」という概念が使われています。「閉そく」とは、線路を区切り、その区間を1本の列車だけが走れるようにして、列車同士が接近しすぎるのを避けるものです。線路の区切りは「閉そく区間」と呼ばれます。
「閉そく」と信号機の例。1つの「閉そく区間」を、1本の列車だけが占有できる。信号機は、その先の「閉そく区間」に入ってよいかを列車に示す。画像：筆者作図
従来の信号保安システムでは、「閉そく区間」は固定でした。つまり、「閉そく区間」の境界があらかじめ決まっており、その内側に列車が入ってよいかを許可するしくみになっていました。また、列車の位置を有線で検知していました。レールに電流を流すことで、列車が線路のどこにいるかを把握していたのです。
輸送力が求められる都市鉄道では、多くの列車を走らせる必要があります。ところが、従来の信号保安システムでは、列車の運転間隔を短くすることがむずかしいという課題がありました。列車が走行できる区間が固定された「閉そく区間」で制限されるうえに、「閉そく区間」を増やすと地上設備（線路側に設置する設備）の維持などにかかるコストが増大するからです。
移動する「閉そく区間」と「CBTC」
いっぽう、冒頭で紹介した「CBTC」では、「閉そく区間」が移動し、各列車の位置検知を無線で検知します。たとえば、先行列車に後続列車が接近するときは、双方の位置から後続列車が走行できる位置や速度を自動的に算出し、この先には入ってはならない位置（停止限界点）の手前まで走ります。
「CBTC」の走行イメージ。列車の位置は無線で検知する。後続列車は、先行列車の位置関係から走行できる位置と速度を算出し、停止限界点の手前まで走る。画像：筆者作図
「CBTC」を導入した都市鉄道では、列車の間隔を短くすることができ、列車の遅れを取り戻す遅延回復が容易です。また、レールに電流を流す回路をふくめた地上設備を減らすことができるので、コストを下げることができます。このため「CBTC」は、次世代の信号保安システムとして注目されています。
現在「CBTC」は、世界の地下鉄などの都市鉄道や、空港アクセス鉄道で使われています。とくに自動運転を行う都市鉄道では、事実上の標準技術として定着しています。
いっぽう日本の都市鉄道でも、「CBTC」の導入が進められています。東京メトロは、2024年に丸ノ内線に「CBTC」を導入しました。これが、日本の地下鉄で初の導入例です。またJR東日本は、「CBTC」と同じ無線式の列車制御システム（ATACS：アタックス）を独自に開発し、2011年に仙石線へ初導入しています。
【プロフィール】
川辺謙一（かわべ・けんいち）／交通技術解説者。1970年生まれ。東北大学工学部卒、東北大学大学院工学研究科修了。化学メーカーの工場・研究所勤務をへて独立。技術系出身の経歴と、絵や図を描く技能を生かし、高度化した技術を一般向けにわかりやすく翻訳・解説。著書多数。
