万能なだけではない? 導入進む昇降ロープ式ホーム柵のデメリット

2016年3月26日に使用開始された大阪府高槻市のJR高槻駅新1・6番のりば。そこにはまるでプロレスのリングのような5本のロープがホームと線路を遮断する何やら物々しい装置が鎮座していました。これこそが、JR西日本と日本信号が予てより開発を進めていたドア位置が異なる様々な車種にも対応できる新型ホームドアの昇降式ホーム柵です。

高槻駅から本格導入が始まった昇降式ホーム柵は、大阪駅・三ノ宮駅など関西エリアの主要駅を中心に設置が進んでおり、2018年1月からは近鉄の大阪阿部野橋駅に、2020年3月には遠く離れたJR東日本の成田空港駅・空港第2ビル駅にも導入されるなど、これまでホームドア整備が難しかった駅における救世主としてさらなる普及が期待されています。


昇降式ホーム柵のメリットとは?

そもそも昇降式ホーム柵とは、扉が横方向に開く通常のホームドアと異なり、シャッターのように扉に相当する部材が上下に可動するタイプの総称です。日本信号によって開発されたロープ式と高見沢サイバネティックスによって開発されたバー式が存在し、通常時はロープやバーがホームと線路を遮断し、列車が発着する際には高さ2m程度まで上昇することでホームドアとしての機能を有しています。

近鉄大阪阿部野橋駅の昇降ロープ式ホーム柵(支柱固定型)。

さらにロープ式は支柱固定型支柱伸縮型の2タイプに分けられます。支柱固定型は日本よりも前に韓国の都市鉄道で既に実用化されていましたが、高さ2m以上もある支柱が列車出発時などのホーム見通しを支障することから、支柱自体が昇降して下降時の高さを一般的なホームドアと同等とした支柱伸縮型がJR西日本と共同で開発され、これが2020年4月現在日本で最も普及しているタイプとなりました。


※以下、当記事における「昇降式ホーム柵」とは特記のない限り支柱伸縮型ロープ式のことを指しています

基本構造が全く異なるバー式は以下に記載する内容に当てはまらないものとしてご覧ください。


一般的な腰高式ホームドア(奥)と昇降式ホーム柵(手前)。

昇降式ホーム柵は一般的なホームドアと比較してどのようなメリットがあるのかをまとめると、主に以下の3要素が挙げられます。


①規格が異なる車種にも対応できる

通常のホームドアは左右に開く扉とそれを収納する戸袋(筐体)によって構成されており、戸袋スペースをどれだけ確保できるか、つまり隣のドアとの間隔が開口部の幅を決定づける要因となります。そのため一般的な在来線駅のホームドア開口幅は3m前後が一般的です。

それに対して昇降式ホーム柵には戸袋という概念が無いため最大10m超という広い開口部を確保することができ、1両あたりの車体長やドアの位置・数が異なる様々な車種に対応させることが可能になります。このことが昇降式ホーム柵が開発された最大の理由かつ最大のメリットと言えるでしょう。

②停止位置許容範囲を拡大できる

開口部を広く確保できることは停止位置許容範囲を拡大できることにも繋がります。概ね±1m以上の許容範囲を設けることも容易になるため、多額の費用が掛かるATO(自動列車運転装置)やTASC(定位置停止装置)を整備しなくても運転士の負担を軽減することができます。

③設置コストを削減できる

通常のホームドアは1開口あたり400kg程度の重量があるため、それを支えるホームには強固な基礎が必要となり、特に古い盛土式ホームの場合は基礎工事だけで数億円の費用が掛かると言われています。

それに対して昇降式ホーム柵は開口幅を拡大できる=筐体の数が少なくなることからホームの基礎工事を行う範囲を削減できることもメリットです。


メインポストのAタイプ(上)とサブポストのCタイプ(下)。

ここで昇降式ホーム柵の基本構成を解説します。

筐体には4つのタイプがあり、左右2つに支柱がありそれぞれを個別に上下できるAタイプ、Aタイプの支柱をどちらか1本だけにした形でホーム両端に設置されるB・Dタイプ(A・B・Dタイプはメインポストと呼ばれる)、メインポスト同士の間でロープを保持するCタイプ(サブポスト)の組み合わせで構成されています。メインポストとサブポストをどのように配置するかは、後述するようなコスト面・設計上の制約やホームごとに異なる車両ドア・駅構造物との位置関係などから決定されているのだと思われます。


このように、万能かつコストも削減できるという多くのメリットを持つ昇降式ホーム柵ですが、設置駅が増えて様々な環境下で運用されるようになったことで、その特徴的な機構であるが故のデメリットも浮き彫りとなってきています。


昇降式ホーム柵のデメリットとその改善案

①抜本的な構造上の安全性

この昇降式ホーム柵についてネット上でよく見られる意見が「見た目が安っぽい」「意味が無さそう」といった抜本的な構造上の安全性に対する疑問の声です。

確かに、ホームと線路を遮断しているのが直径数cmのロープ5本だけというのはどうしても簡素さが否めない感はあります。しかし、ロープの素材にはステンレスワイヤーまたはカーボンストランドロッドという非常に頑丈なものが使用されており、大人がロープにもたれ掛かっても列車に接触しない程度の強度はあるため、ホームドア最大の目的である不慮の転落を防止するという観点では十分な効果が期待できます。

その一方で、筐体底部に一定の厚みが強度上必要なことが理由でホーム床面からロープ最下部の隙間が500mmと広いため、特に身長の低い幼児などはここから簡単に潜り抜けることができてしまいます。

ロープの本数を増やしたり下部隙間を減らすためには大幅な設計変更が必要になるため、これらを改善するのは簡単ではないと思われます。よってこの点では、ロープが8本あり下部の隙間が小さい支柱固定式の方が見た目・安全面の両方で有利だと言えるでしょう。


②厳重な安全対策によるコスト増

昇降式ホーム柵は一般的なホームドアと全く異なった構造や動作方式であるため、旅客に危害を加えることが無いように多数の安全対策が必要になるという問題があります。具体的には、支柱が下降する際に隙間へ指を引き込んだり、ロープと筐体の間に腕を挟まれたりすることを防ぐため、筐体上部には光電センサや圧力検知センサが設けられています。


高槻駅および六甲道駅3番のりばに設置されている初期型の筐体。

また、旅客が動作中のロープに接近したりロープと車両の間に取り残されたことを検知するセンサも多数必要です。"ホームの基礎工事を削減でき設置コストを抑えられる" ことがメリットだと説明しましたが、これらセンサ等の部品が大量に必要になることがホーム柵本体の製造コストを増加させる要因となってしまいました。


大阪駅5・8番のりば以降の仕様最適化された改良型筐体。

この課題については2018年度以降に設置された筐体から改善が施されています。居残り検知は3Dセンサの検知性能向上で光電センサを削減できたことや、近接検知センサは一部を廃止しても影響が少ないとして割り切ることで大幅な製造コスト削減が実現し、検修費用も年間50万円程度削減できたそうです。

こうしてコスト面での改善はされたものの、旅客が滞留しやすい階段付近やホーム幅員の狭い場所などでは近接検知センサが過剰に反応してしまい昇降動作が頻繁に一旦停止することなど、厳重な安全対策が別の課題を生んでしまっている部分もあります。


③セットバック量の大きさ

大阪駅5番のりばの昇降式ホーム柵(左)と7番のりばのホームドア(右)。

前述の通り、ロープの素材は非常に頑丈なものが使用されていますが、当然ながら旅客がロープに倒れ込んだり故意にもたれ掛かったりすると撓みが発生します。その撓みは開口幅が広いほど大きくなるため、撓んだロープが列車に接触することの無いように筐体をホーム内側にセットバックする量を増やさなければなりません

大阪駅5番のりばの昇降式ホーム柵(最大開口約13m)と7番のりばのホームドアを比較すると、ホーム端部からのセットバック量はかなりの差があるのが分かります。セットバック量が大きいとロープと車両の間に取り残されるリスクが増えることや、ホーム上の階段や柱などとの間隔が狭くなって前述のような近接検知センサの過剰な反応が起きたり、基本1,200mm以上が必要な幅員を確保できなくなる可能性もあります。


④側面表示器が見えにくい・隠れる

近年、車両の前面や側面に設けられた種別・行先表示器には駅ナンバリング・路線記号の表示やフルカラーLEDによる多彩な表現を活用した分かりやすい案内の工夫が図られています。しかし、それらの情報もホーム柵の支柱やロープによって隠されてしまっては意味がありません。

今後さらに昇降式ホーム柵が普及していく上でこの問題はどうしても避けられなくなります。対策としては、駅電光掲示板の案内をさらに充実させること、ホーム柵の筐体にデジタルサイネージを一体化させることなどが挙げられます。


⑤車両連結部の転落防止にならない場合も

本来ホームドアは列車がいない時の転落防止だけでなく、停車中の車両の連結部へ転落する事故を防止できる面でも大きな効果がある存在です。しかし、一般形車両と特急形車両のようにドアの位置や車体長などが大きく異なる車種が同じホームに発着する場合、全ての車種におけるドア位置とホーム柵の筐体が重ならないように考慮しなくてはならず、結果として車両連結部に筐体を配置できない場合もあります。

JR西日本ではかつて先頭車同士の車両連結部に旅客が転落して死亡する事故が発生し、それ以来は先頭車両への転落防止幌の装着をはじめとした様々な対策が推進されてきましたが、残念ながら昇降式ホーム柵ではこの課題に対する抜本的対策になることができないのです。


⑥開口部が広すぎてドア位置が分かりにくい

昇降式ホーム柵のメリットは最大10m超の広い開口部で規格の異なる様々な車種に対応できること、というのは前述の通りです。しかしそのことが逆に開口部が広すぎて列車が到着するまでドアの位置がどこになるのか分かりにくいというデメリットとなってしまいました。

通常のホームドアは車両のドア1箇所に対して1開口となるため一見してドア位置が分かりますが、昇降式ホーム柵では1開口に対する車両ドアが複数になることが多く、結局はホームドア未設置駅と同じく床面の乗車位置案内などでドア位置を判断する必要があります。

この問題については実際に視覚障害者からも指摘されており、そのような場合に白杖や伝い歩きで位置を把握しようとすると、ホーム柵の近接検知センサや筐体上部センサが反応して注意喚起の放送が流れるため心理的な負担になってしまうという課題にも繋がっています。

改善策としては、次列車のドア位置を表示するランプ等をホーム上部や床面に設けることや、視覚障害者に対しては指向性を持つスピーカーによる音声案内を行うことなどが挙げられています。


⑦車両ドアの無い部分・車両がいない部分も開いてしまう場合がある

昇降式ホーム柵はメインポストとサブポストという2タイプの組み合わせで構成し、その配置は様々な制約や条件などから決定されるため、配置の順番や間隔に明確な規則性があるわけではありません。そのため、メインポスト同士の間が最大20m以上となる場合もあります。

そして、各開口を個別に制御できる通常のホームドアとは異なり、昇降式ホーム柵はメインポスト同士の間が1つの制御単位となるため、それぞれの開口部を細かく区分して制御することができません。よって、例えば1両にドアが1箇所のみの特急形車両が発着する場合であっても車両ドアの無い開口部まで開いてしまい、居残りや隙間への転落のリスクを余計に生んでしまっています。


しかしこれ以上に問題なのが、車両自体がいない部分まで余分に開いてしまう場合もあることです。

車種や編成両数によって異なる前後部の位置とメインポストの配置による制御単位の区分けが一致しないことで生じるこの事象。余分な箇所も含めて開けないと一部のドアで乗降ができなくなってしまうため物理的にやむを得ないこと、そして万が一この場所から旅客が転落しても列車は停車中なので直ちに触車事故には至らないとはいえ、本来であれば絶対にあってはならない事です。ホームからの転落防止という役割が果たせていないというのは重大な問題点だと感じます。

この欠点を改善するには、メインポストを極力増やして制御単位をより細かく区切ることが一番です。しかしながら、発着する全ての車種のドア位置に干渉しないことを第一に、その他の様々な制約も考慮した上で最適な筐体配置が決定されているわけですから、それでもどうしても余分に開く事象が発生するのは仕方ないことなのでしょう。


ですがこれだけでなく、乗降ドアの位置的には問題が無く本来なら開ける必要のないエリアまでもが開いてしまう事例も存在します。

その事例の一つがJR神戸線明石駅3番のりばに特急「スーパーはくと」が発着する場合で、編成後部よりさらに後方が余分に開きます。最後部車両の乗降ドアは前側の1箇所だけなので、それより後ろのエリアは本来閉じたままでも良いはずですが、これは車掌が安全確認やリモコンで行うホーム柵の操作をしやすいように考慮しているためだと思われます。

とはいえ、旅客の安全を第一に考えれば開けるべきではないことは明白です。こうした取り扱いについて鉄道事業者側としてはどのように考えているのか気になるところ・・・



以上のように、昇降式ホーム柵が抱えるデメリットを7項目紹介してきましたが、特に後半の3項目について抜本的に解決する方法はできる限り車種の規格を統一すること、すなわち様々な車種に対応できるという最大のメリットを否定することになってしまうため、本当に難しい問題であることがうかがえます。

昇降式ホーム柵が必ずしも万能ではないことがお分かりいただけたかと思いますが、冒頭で述べたように、ホームドア最大の目的である不慮の転落を防止するという観点では十分な効果があること、そしてこれまでホームドア整備が難しかった駅における救世主であることは間違いありません。JR西日本は世界初の開口を自在に構成できるフルスクリーン式ホームドアを2023年春開業のうめきた(大阪)地下駅に導入予定ですが、このような大がかりな構造のホームドアは駅建設と同時でないと設置が難しいため、既存駅には引き続き昇降式ホーム柵が採用されていく予定です。そしてJR東日本成田空港駅・空港第2ビル駅での稼働状況が良好であれば首都圏各駅への普及も期待されます。

さらに、JR西日本テクシアは現在の昇降式ホーム柵をさらに低コスト化した新タイプを開発しており、近畿日本鉄道は昇降式の発展形として柵がホームの下へ沈むように格納される新型ホームドアの研究を進めているなど、今後も "様々な車種にも対応できる新型ホームドア" は次々と進化していくことでしょう。

そして新型ホームドアの普及は、日本全ての駅にホームドアが整備されるという究極の理想が少しでも早く実現することへと繋がっていきます。



参考資料

昇降式ホーム柵の開発について

新型ホームドア導入検討の手引き - 国土交通省

ホームドアのさらなる普及を目指す新形式ホームドアの評価

うめきた(大阪)地下駅での挑戦 ~世界初方式のホームドアの開発・検証を進めています~:JR西日本

井上 正文、平野 雅紀、有田 泰弘「昇降式ホーム柵の実用化に向けた開発」『JREA』Vol.58-No.11、日本鉄道技術協会、2015年、p39934-39939

大西 悟史、内山 浩光、平田 悦隆、高城 進司「高槻駅昇降式ホーム柵の特徴と機能改善」『Cybernetics : quarterly report』Vol.22-No.4、日本鉄道技術協会、2017年、p25-29

平野 雅紀、河合 陽平、荻野 宏城「ホーム柵仕様最適化によるコスト削減」『R&M : Rolling stock & machinery』2020.2、日本鉄道車両機械技術協会、p43-46

松原 達也「日本信号におけるホーム安全ソリューションへの取組み」『鉄道車両と技術』Vol.23-No.4、レールアンドテック出版、2017年、p17-22


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