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TIMS

日本にっぽんの鉄道てつどう車両しゃりょうモニタシステム

TIMS（Train Information Management Systemの略りゃく、ティムスと読よむ）とは、列車れっしゃ情報じょうほう管理かんりシステムのことで、東日本旅客鉄道ひがしにほんりょかくてつどう（JR東日本ひがしにっぽん）と三菱電機みつびしでんきが共同きょうどうで開発かいはつしている制御せいぎょ伝送でんそう装置そうちの一ひとつ[1]。車両しゃりょうの力行りっこうやブレーキ、出いで区く点検てんけん、車内しゃない空調くうちょう管理かんり、行先ゆくさき表示ひょうじ機き、車内しゃない案内あんない表示ひょうじ装置そうちなどの各種かくしゅ車載しゃさい機器ききを一括いっかつして管理かんりするコンピュータシステムである[1]。

JR東日本ひがしにっぽんE259系けい電車でんしゃ先頭せんとう車しゃ床下ゆかしたのTIMS箱ばこ。IMSプレート（TIMSプレートの下した）がある区画くかくにTIMS端末たんまつ装置そうちが格納かくのうされている。

JR東日本ひがしにっぽん以外いがいでも、同社どうしゃの車両しゃりょうをベースに設計せっけい・製造せいぞうされた国内外こくないがいの鉄道てつどう事業じぎょう者しゃの車両しゃりょうが同一どういつのシステムを搭載とうさいしており、名称めいしょうも同おなじ「TIMS」である。

名古屋鉄道なごやてつどうや西日本旅客鉄道にしにほんりょかくてつどう（JR西日本にしにほん）でもTIMSとほぼ同様どうようのシステムを搭載とうさいした車両しゃりょうを導入どうにゅうしており、名称めいしょうはTICS（Train Information Control Systemの略りゃく、ティクスと読よむ）、小田急電鉄おだきゅうでんてつはTIOS （Train Information Odakyu management Systemの略りゃく、ティオスと読よむ）、京王けいおう電鉄でんてつはK-TIMS（Keio-Train Information Management Systemの略りゃく、ケイ・ティムスと読よむ）、西武鉄道せいぶてつどうはS-TIM（Seibu-Train Integrated Management systemの略りゃく、エス・ティムと読よむ）と異ことなるものの、システムとしては細部さいぶを除のぞきほぼ同おなじものである。

TIMSの次世代じせだいシステムとしては、列車れっしゃ内ない伝送でんそう系けいの国際こくさい規格きかくECN(IEC61375-3-4)に準拠じゅんきょして、伝送でんそう路ろに100メガビット・イーサネットを使用しようしたINTEROSがある[2]。

同様どうようの制御せいぎょ伝送でんそうシステムは国内こくないでは日立製作所ひたちせいさくしょ、東芝とうしば、東洋電機製造とうようでんきせいぞうなどが開発かいはつしている。

概要がいよう

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TIMSの前身ぜんしんとなるMONについて

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国鉄こくてつは新幹線しんかんせん962形かたち電車でんしゃ（のちの新幹線しんかんせん200系けい電車でんしゃ）で車両しゃりょう機器ききのモニタが行おこなえるMON1形かたちモニタ装置そうちを導入どうにゅうした[3]。在来ざいらい線せんでは、205系けいの一部いちぶでドア開閉かいへい状態じょうたいや故障こしょう状態じょうたいなどが確認かくにんできる簡易かんいなモニタ装置そうちを設置せっちし、JR東日本ひがしにっぽんになってからは651系けいや251系けいなどにディスプレイから様々さまざまな情報じょうほうを確認かくにんできる本格ほんかく的てきなモニタ装置そうちであるMON3型がたモニタ装置そうちを導入どうにゅうした[4]。この時点じてんでは力行りっこう・ブレーキなど制御せいぎょ指令しれいは従来じゅうらい通どおり引びき通とおし線せんへのDC100V加圧かあつ・非ひ加圧かあつで制御せいぎょしていた。

209系けいやE217系けいなどに導入どうにゅうされたMON8型がた制御せいぎょ伝送でんそう装置そうちからは、動作どうさ状じょう況きょうの監かん視しだけでなく力行りっこう・ブレーキ指令しれいなど制御せいぎょ指令しれいもシリアル伝送でんそうするようになった[4]。また、同どうシステムをループ型がたにして信頼しんらい性せいの向上こうじょう・伝送でんそう速度そくど向上こうじょうを図はかったものをMON11型がたとしてE653系けいなどに導入どうにゅうした。JR東日本ひがしにっぽんの新幹線しんかんせん車両しゃりょうにも一部いちぶ仕様しよう変更へんこうのうえ導入どうにゅうされた。

MONからTIMSへ

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1998年ねん、209系けい950番台ばんだい（現げん・E231系けい900番台ばんだい）に引ひき通とおし線せんのオール伝送でんそう化かを図はかったTIMSが初はじめて導入どうにゅうされ[1]、翌年よくねんから量産りょうさん化かされたE231系けいから標準ひょうじゅん搭載とうさいされた[4]。

力行りっこう・ブレーキ指令しれいはもちろん、車内しゃない放送ほうそう・空調くうちょう・ドア開閉かいへいなど、運転うんてん・サービスに係かかるほとんどの指令しれいがTIMSを介かいして行おこなわれる。これにより、機器きき毎ごとに独立どくりつして車両しゃりょう間あいだを配線はいせんしていた引びき通どおし線せんは4本ほんのTIMS伝送でんそう線せんに置おき換かわり[5]、配線はいせんの大幅おおはば削減さくげんによる軽量けいりょう化かおよび製造せいぞう・メンテナンスコスト削減さくげんに大おおきく寄与きよした。各かく機器ききの動作どうさ状じょう況きょうを運転うんてん台だいのモニターで集中しゅうちゅう監視かんしできるようになり、各かく車両しゃりょうごとのブレーキ圧あつ・モーター電流でんりゅう・室温しつおん・湿度しつど・空調くうちょう動作どうさ、各かくドアの動作どうさ状じょう況きょうなどが確認かくにんできる。ただし非常ひじょうブレーキ・直通ちょくつう予備よびブレーキなどの重要じゅうような指令しれいについてはTIMSを介かいさず直接ちょくせつ引びき通とおし線せんで指令しれいしている。

車両しゃりょうの駆動くどう方法ほうほうも改良かいりょうが加くわえられた。これまでの車両しゃりょうは、力行りっこうは数すう両りょうの電動でんどう車しゃを1つの群ぐんとして、ブレーキは遅おくれ込こめ制御せいぎょを考慮こうりょし電動でんどう車しゃと隣接りんせつする数すう両りょうの付随ふずい車しゃを1つの群ぐんとしてそれぞれ制御せいぎょする「ユニット方式ほうしき」を採用さいようしてきた。これらに対たいしTIMSは、ユニット単位たんいではなく編成へんせい全体ぜんたいとして必要ひつような減速げんそく力りょくを満みたすようブレーキを編成へんせい内ないで最適さいてき化か調整ちょうせいする考かんがえ方かたを導入どうにゅうした。制御せいぎょ単位たんいが従来じゅうらいの車両しゃりょう毎ごとから台車だいしゃ毎ごとに細分さいぶん化かされたり、他たの車両しゃりょうよりも混雑こんざつしている車両しゃりょうは他たの車両しゃりょうよりもブレーキ力りょくを強つよめるなどの高度こうどな制御せいぎょが実現じつげんしたため、ブレーキ制せい輪わ子この偏へん摩耗まもう抑制よくせいや、回生かいせいブレーキの効率こうりつ向上こうじょうなどの省しょうエネにも寄与きよしている。

トポロジは従来じゅうらいのループ型がたを発展はってんさせたラダー型がたとなり、信頼しんらい性せいが向上こうじょうした。車両しゃりょう間あいだの伝送でんそうにはアークネットを、車両しゃりょう内ないの伝送でんそうにはRS-485を採用さいようした[4]。車両しゃりょう間あいだ伝送でんそうの速度そくどはMON8型がたの38.4kbpsに対たいしTIMSは2.5Mbpsと飛躍ひやく的てきに向上こうじょうし、E233系けいでは伝送でんそう速度そくどが10Mbpsまで向上こうじょうしている。在来ざいらい線せん車両しゃりょうに限かぎらず、E5系けい、E6系けいなどの新幹線しんかんせん車両しゃりょうにも、TIMSを基もとにしたS-TIMSが搭載とうさいされている。

なお、TIMS装置そうちは車両しゃりょうの床下ゆかしたや運転うんてん室しつ内ないのラックに設置せっちされており、乗務じょうむ員いん室しつにある「TIMS」と記しるされたモニタはあくまで表示ひょうじ器きである。

TIMS経由けいゆになった指令しれい

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運転うんてん台だい関連かんれん

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  • 運転うんてん台だいの起動きどう（前部ぜんぶ・中間ちゅうかん・後部こうぶの選択せんたく）
  • 前ぜん後進こうしん、運転うんてん指令しれい論理ろんり作成さくせい、制御せいぎょ電源でんげん入いり指令しれい、高こう加速かそく・定じょう速そく制御せいぎょ・リセット・故障こしょう車しゃ開放かいほう、耐たい雪ゆきブレーキ、EB装置そうち
  • 速度そくど計けい・高こう圧あつ／低圧ていあつ電圧でんあつ計けい・元もと溜ため／ブレーキシリンダ圧力あつりょく計けい（TIMSからの情報じょうほうを元もとにメータ表示ひょうじ）
  • 運転うんてん台だい各種かくしゅ表示ひょうじ灯とう（運用うんよう・保安ほあん）
  • キロ程ほど演算えんざん・運転うんてん操作そうさナビゲーション機能きのう
  • 各種かくしゅ機器ききの動作どうさ記録きろく（非ひ接触せっしょく型がたICカードで読よみ出だし）
  • システムの異ことなる車種しゃしゅへの読替装置そうちの起動きどう（他た形式けいしき車しゃと連結れんけつできる車種しゃしゅに搭載とうさい）
    • 使用しようすると一部いちぶの機能きのうに制限せいげんがある。（例れい: 連結れんけつ相手あいての状態じょうたいが非ひ表示ひょうじや操作そうさ不可ふか・旧型きゅうがた車しゃに合あわせて走行そうこう特性とくせいが変かわる等ひとし）
      • 例れい：E5系けい（やまびこ）がE3系けい（つばさ）と連結れんけつすると、E5系けいの走行そうこう性能せいのうがE2系けいと同等どうとうになる（最高さいこう速度そくどが275km/h・起動きどう加速度かそくど1.6Km/h/s、傾斜けいしゃシステムが停止ていしする）。E8系けい（こちらが新しんシステムになる）の場合ばあいはE5系けいのS-TIMSのソフトアップデートでE8系けい連結れんけつ機能きのうを追加ついかして最さい高速度こうそくどが300km/hになりDS-ATCのデータ変更へんこうと傾斜けいしゃシステムが停止ていしする。（製造せいぞう途中とちゅうで新しんシステムに変更へんこうされているかは出典しゅってんが未み確認かくにん）。

※一部いちぶのE231系けいとE531系けい、及およびE233系けいは速度そくど計けい・高こう圧あつ／低圧ていあつ電圧でんあつ計けい・元もと溜ため／ブレーキシリンダ圧力あつりょく計けいの表示ひょうじが液晶えきしょうディスプレイ式しき（グラスコックピット）になっている。

主しゅ回路かいろ関連かんれん

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  • パンタグラフ昇降しょうこう指令しれい（一部いちぶ車種しゃしゅのみ。それ以外いがいでは引ひき通とおし線せん）
  • 高速度こうそくど遮断しゃだん器き (HB) 入いり許可きょか制御せいぎょ
  • 車くるま上じょう試験しけん安全あんぜんインターロック
  • 力行りっこう・ブレーキ制御せいぎょ、回生かいせいバランス制御せいぎょ

補助ほじょ回路かいろ機器きき

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  • SIVリセット指令しれい・電源でんげん誘導ゆうどう指令しれい
  • 空気くうき圧縮あっしゅく機きの運転うんてん制御せいぎょ
  • バッテリ切ぎり指令しれい

ブレーキ関連かんれん

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  • 編成へんせい全体ぜんたいとしての電でん空そらブレンディング制御せいぎょ、ATS・ATCのブレーキ不足ふそく検知けんち
  • 駐車ちゅうしゃブレーキ制御せいぎょ

サービス機器きき関連かんれん

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  • ドア開閉かいへい指令しれい
    • バックアップ回路かいろ切替きりかえ・半はん自動じどう・一部いちぶ車両しゃりょうを締しめ切きってのドア開閉かいへい。各かくドアの動作どうさ状じょう況きょうも表示ひょうじできる。ホームドア制御せいぎょ器きとの通信つうしんも可能かのう。
  • 冷暖房れいだんぼう送風そうふう一括いっかつ制御せいぎょ、空調くうちょう基準きじゅん温度おんど設定せってい（外そと気温きおん、各かく車両しゃりょうの室温しつおん・湿度しつど表示ひょうじが可能かのう）
  • 室内しつない灯とう制御せいぎょ
  • 車内しゃない放送ほうそう／乗務じょうむ員いん連絡れんらく／車内しゃない非常ひじょう通報つうほう装置そうち音声おんせいデータのデジタル伝送でんそう、自動じどう放送ほうそう制御せいぎょ
  • 行先ゆくさき・車内しゃない案内あんない・運行うんこう番号ばんごう設定せってい（TIMSの設定せってい画面がめんによる）
  • 車内しゃない案内あんない表示ひょうじ装置そうちへの運行うんこう状じょう況きょう表示ひょうじ（VIS経由けいゆによる）
  • グリーン車しゃSuicaシステムの座席ざせき管理かんり装置そうちの制御せいぎょ
  • 便所べんじょ内うち非常ひじょうスイッチ操作そうさの表示ひょうじ
  • 各車かくしゃの乗車じょうしゃ率りつ演算えんざん・表示ひょうじ
  • 座席ざせき収納しゅうのう指令しれい（6扉とびら車しゃ）（6扉とびら車しゃは全廃ぜんぱい）

検けん修おさむ関連かんれん

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  • 自動じどう出いで区く点検てんけん機能きのう
  • 車くるま上じょう試験しけん機能きのう
  • 試運転しうんてん操作そうさ記録きろく、試運転しうんてん情報じょうほう表示ひょうじ機能きのう
  • 故障こしょう記録きろく機能きのう

搭載とうさい車種しゃしゅの例れい

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※製造せいぞう途中とちゅうや機器きき更新こうしんなどにより新しんシステムに変更へんこうされている場合ばあいもある。

TIMS

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S-TIMS

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TICS

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TIOS

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K-TIMS

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S-TIM

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TSIS(Train Supervision Information System)

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TMS(Train Management System)

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脚注きゃくちゅう

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[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]
  1. ^ a b c 三菱電機みつびしでんき『三菱電機みつびしでんき技わざ報ほう』1999年ねん1月がつ号ごう「列車れっしゃ情報じょうほう管理かんり装置そうち（TIMS）の開発かいはつ」 (PDF) 」p.54。
  2. ^ JR East technical review. 2013 (Spr.) (43) 菅谷すがや　誠まことほか「次世代じせだい車両しゃりょう制御せいぎょシステム（INTEROS）の開発かいはつ（第だい二に報ほう）」
  3. ^ 日立ひたち評論ひょうろん 1979-07 p477-480 荒井あらい 真一しんいち、豊田とよだ 瑛一えいいち、木脇きわき 久勝ひさかつ「962形かたち新幹線しんかんせん試作しさく電車でんしゃの制御せいぎょ機器きき」
  4. ^ a b c d e f g h サイバネティクスVol.12-No.1.2007 p.25-32 新井あらい静男しずお、白樫しらかし智也ともや「列車れっしゃ情報じょうほう管理かんり装置そうち(TIMS)の10年ねんと今後こんごの取とり組くみ」
  5. ^ 電気でんき学会がっかい産業さんぎょう応用おうよう部門ぶもん大会たいかい講演こうえん論ろん文集ぶんしゅう 1998 新井あらい静男しずおほか「列車れっしゃ情報じょうほう管理かんり装置そうち(TIMS)の開発かいはつ 209-950代だいへの適用てきよう」
  6. ^ 鉄道てつどう技術ぎじゅつ連合れんごうシンポジウム(J-Rail)講演こうえん論ろん文集ぶんしゅう 2009(16) p101-104 長谷部はせべ 和則かずのり , 宮内みやうち 隆史たかし , 菅谷すがや 誠まこと , 角野かくの 敏子としこ「列車れっしゃ情報じょうほう管理かんり装置そうち(TIMS)の開発かいはつ : JR東日本ひがしにっぽんE259系けいTIMSにおける特急とっきゅう形がた車両しゃりょうとしての機能きのう設計せっけい」
  7. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう44 長谷部はせべ 和則かずのりほか「列車れっしゃ情報じょうほう管理かんり装置そうち(TIMS)の開発かいはつ」
  8. ^ 鉄道てつどう車両しゃりょうと技術ぎじゅつ 25(1) 大谷おおや 学まなぶ途とほか 「相模鉄道さがみてつどう 12000系けいの概要がいよう」
  9. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう37 角南すなみ健次けんじほか「Singapore LTA C751B向むけTIMS」
  10. ^ IEEJ Journal, Vol.124, No.8, 2004 工藤くどう 健一けんいち 「実用じつよう線せんとして開業かいぎょうを迎むかえる磁気じき浮上ふじょう式しき鉄道てつどう「リニモ」(HSST)の概要がいよう」
  11. ^ JR East Technical review (51) p.21-26 水口みずぐち芳樹よしき、薗田そのだ秀樹ひでき「新幹線しんかんせんにおける運転うんてんエネルギーの測定そくていと分析ぶんせき」
  12. ^ 「新型しんがた新幹線しんかんせん車両しゃりょう"E5系けい"向むけ車両しゃりょう情報じょうほう管理かんり装置そうち"S-TIMS"」 (PDF) 三菱電機みつびしでんき技わざ報ほう　2010年ねん1月がつ号ごう p.10、三菱電機みつびしでんき。
  13. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう41 加藤かとう肇はじめほか 「小田急おだきゅう3000形かたち3次じ車しゃ向むけTIOS 量産りょうさん車両しゃりょうのTIOS化かと導入どうにゅう効果こうか」
  14. ^ 6両りょう編成へんせいは読替装置そうちを使用しようすることで電磁でんじ直通ちょくつうブレーキの通勤つうきん車しゃと併結可能かのうであったが、電磁でんじ直通ちょくつうブレーキ車しゃの全廃ぜんぱいに伴ともない現在げんざいは使用しようしていない。
  15. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう42 片柳かたやなぎ英雄ひでお, 畑はた彰あきら賢けん, 加藤かとう肇はじめ, 西岡にしおか和徳かずのり, 雨宮あまみや富とみ史夫ふみお, 増ぞう崎さき修おさむ, 木島きしま裕之ひろゆき, 伏見ふしみ英里えり, 野田のだ敦司あつし「小田急電鉄おだきゅうでんてつ 50000形かたち TIOS装置そうちの開発かいはつと導入どうにゅう効果こうか」
  16. ^ R&m Vol.16 No.4 p.11-16 加藤かとう巧たくみ也, 木島きしま裕之ひろゆき, 細野ほその光司こうじ, 野中のなか俊昭としあき 「小田急電鉄おだきゅうでんてつ新型しんがたロマンスカーMSE60000形がたの開発かいはつとその概要がいよう(その2)」
  17. ^ 鉄道てつどう車両しゃりょうと技術ぎじゅつ Vol.24 No.2 p.22-28 伊藤いとう正博まさひろ 「最近さいきんの列車れっしゃ制御せいぎょシステム 小田急電鉄おだきゅうでんてつ 70000形かたち GSEの概要がいよう(2)」
  18. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう 55 池嶋いけじま 知明ともあき , 岡田おかだ 洋治ようじ , 若松わかまつ 茂則しげのり , 岡原おかはら 裕喜ひろき , 大川おおかわ 晶あきら 「5000系けい新造しんぞう車しゃ向むけ 車両しゃりょう情報じょうほう管理かんり装置そうち(K-TIMS)の紹介しょうかい」
  19. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう 45 小川おがわ克弘かつひろ, 鳥居とりい尚史ひさし, 三島みしま和彦かずひこ, 酒さけ衛まもる秀輔ひですけ, 圖ず子こ洋よう隆たかし, 白井しらい進すすむ 「西武鉄道せいぶてつどう30000系けい向むけ列車れっしゃ情報じょうほう管理かんり装置そうち(S‐TIM)の開発かいはつ」
  20. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう 56 「西武鉄道せいぶてつどう 新型しんがた特急とっきゅう車両しゃりょう向むけトレインビジョンの紹介しょうかい」
  21. ^ 鉄道てつどうサイバネ・シンポジウム論ろん文集ぶんしゅう 44 竹山たけやま 雅之まさゆきほか 「北京ぺきん地下鉄ちかてつ2号線ごうせん向むけTMSの開発かいはつ」

関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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