次世代の分散型電源：通信の強化を通じて貨物鉄道の未来を活性化する

アダム・フランコ、アダム・ハウスマン、ジョセフ・ナザレス

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分散型電源:入門編

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運用パフォーマンスを向上させるため、列車の長さは長年にわたって増加しています。この傾向は最近、鉄道事業をより効率的かつ収益性の高いものにするための運行戦略として精密定期鉄道が採用されたことで加速しています。

より長く、より重い列車の需要に応え、効率的な列車のハンドリングを実現するために、鉄道はより分散型の電力システムを導入し、利用しています。分散型発電 (DP) とは、機関車を列車内の複数の場所に配置する方法です。配電によって牽引力と制動力が列車全体に分散され、列車内の力が軽減されます。横方向の力と摩擦を減らすことで、大型列車が線路インフラに与える影響が軽減され、密着性が向上し、燃料効率が向上します。

その結果、列車はより効率的に、安全に、そして簡単に走ることができます。 

 

ロコトロール® 分散型電源

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ワブテックのLOCOTROL® 分散型電源システムは、50年以上前に発売され、その間に主要な制御および通信システムとなり、17か国の21,000台を超える機関車の先頭機関車と遠隔機関車間のブレーキおよび牽引力の配分を調整できるようになりました。LOCOTROLシステムは、長さ約4.5マイル（7.3キロメートル）、重量99,732トン、8台の機関車で682台の鉱石車を運ぶ世界最長で最も重い列車の運行を可能にするという独自の特徴を持っています。このソリューションは、業界の重要なニーズを満たす新しい機能で進化し続けています。

現在、LOCOTROLシステムは、ほぼすべてのタイプのブレーキシステムおよび機関車制御システムと連携し、高度な列車運行のための将来の列車自動化のプラットフォームとして機能しています。

分散型電源の課題

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分散型動力機関車は、乗務員が先頭機関車から遠隔操作します。これには、先頭機関車と遠隔機関車間の無線通信が必要です。特に鉄道が山、森、丘、谷、トンネルなど、あらゆる種類の地形の遠隔地で運行されていることを考えると、無線通信経路が利用できない場合があります。その結果、デッドスポットが発生します。これらのデッドゾーンは、列車が何百分も走っていることになり、かなり大きなものになることがあります。通信の中断が発生すると、先頭の機関車にリモコンの最新の状態が表示されます。中断中は、先頭機関車はリモコンにコマンドを伝えることができず、リモコンは通信が途絶える前に指示された最後の機能を引き続き操作します。

最終的に、通信損失を最小限に抑える能力は列車のハンドリングに役立ち（リモコンはリードからの指示に応答できる）、燃料効率も向上します（列車はTrip Optimizerの自動制御に長く留まります）。

では、鉄道はどのようにして通信損失を減らし、分散型電力の価値を最大化するのでしょうか。この技術はすでに存在しています。

次世代分散型電源技術の進歩:ロコトロール XA

ロコトロール分散型電源プラットフォームの第6世代は、拡張アーキテクチャ用のLOCOTROL® XAと呼ばれています。これにより、いくつかの強力な方法でコミュニケーションが向上します。

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• デュアル無線受信ダイバーシティにより、分散型電源による通信損失が 50% 削減され、列車が線路速度でより頻繁に走れるようになり、ネットワーク全体の走行速度が向上します。
• ITCM ネットワーク (PTC ネットワーク) 経由の DP メッセージは、無線ネットワークのバックアップとして、追加の通信オプション (220 MHz、Cell、Wi-Fi) とより高いデータ帯域幅を提供します。この強力な新機能は、無線が利用できない場合でも通信を行うための優れた方法であることが証明されています。
• ホットトレインとミッドトレインのHOT/EOTリピート機能が統合されているため、EOT通信の損失が減り、より長い列車が線路速度でより頻繁に走ることも可能になります。
• DP無線が代替HOT無線として機能する3重のHOT冗長構成。
• 強化された診断機能により、乗組員はより深い洞察を得て任務を確実に成功させることができます。

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結論

無線ダイバーシティ、統合HOT/EOTリピート、PTCネットワーク経由のDPメッセージによる無線バックアップなどのLOCOTROL XAの高度な通信機能により、通信損失が最小限に抑えられ、分散型パワートレインの価値が最大化されます。その結果、

• 列車の運搬能力の向上
• 列車のハンドリングの向上
• 燃料効率の向上
• ネットワーク速度の向上
• 変動性の低減
• コスト削減、生産性の向上

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