<第 19 回 ITS シンポジウム 2021>

路面電車のロケーションサービスから産まれた
統合型インフラ STING と再生可能エネルギー
森田 均*1

松坂 勲*2

山口泰生*2

長崎県立大学*1
長崎電気軌道株式会社*2

論文概要：筆者らが設立した長崎市 LRT ナビゲーション推進協議会が平成 23 年度に国交通省の現地事業として開始した路面電車低床車両運行情報等提供サービスは、長崎電気軌道の停留所周辺バリアフリー案内など高齢者や障がい者が安全に移動するための情報を提供している。平成 26-28 年度には総務省 SCOPE に採択されて BLE による誤乗車防止システム等を構築した。本発表では、SCOPE の研究成果として、特許登録となったナビゲーションの概要を説明し、発展形として提案した運輸・情報通信・エネルギーの統合型インフラ STING の現状、さらに自治体の既存施策と連携した再生可能エネルギー活用方策について報告する。

From the tram location service to the integrated infrastructure
STING (integrated Service of Transport, Information Networkand Grid) and renewable energy
Hitoshi Morita*1

Isao Matsusaka*2

Yasuo Yamaguchi*2

University of Nagasaki*1
Nagasaki Electric Tramway Co., Ltd.*2
Abstract: Nagasaki LRT navigation Promotion Council provides DOKONE system for serving the position informationof LRV to user's mobile phone. This system opened service to the public on October 7, 2011, and keeps evolving everyyear. We report on the current state and renewable energy.
Keyword: Navigation System, Light Rail Transit, Renewable Energy

1. 路面電車低床車両運行情報等配信サービス
1-1 「ドコネ」
長崎電気軌道が運行する低床車両の位置情報を知らせるサービスは、標記の正式名称ではなくサービスネームの「ドコネ」と呼ばれている。この言葉は長崎のことばで「どこですか」という意味で、移動にお手伝いを必要とする利用者なら誰でも使えるようにという思いから命名した。サービス開始は 2011年 10 月 7 日で、この日は諏訪神社の例大祭であり地域最大の観光イベントでもある「長崎くんち」の開始日にあたる。
1-2 何をバリアフリー化するのか
交通バリアフリー法やバリアフリー法（高齢者、障害者等の移動等の円滑化の促進に関する法律）等の社会的要請に応えて長崎電気軌道も低床車両を導入し停留所のバリアフリー化を推進した。これらハードウエア的な対応に加えて、乗降に介助が必要な利用者へ向けてスマホから「乗車意思」を電車搭載タブレット端末(図 1)へ伝える機能を備えたのがドコネのサービスである。電車の利用者全てのバリアを無くすことが目的であった。「3G 回線を利用した路面電車・利用者双方向位置情報配信システムによる歩行者移動支援サービス」として国土交通省の「平成 23 年度ユニバーサル社会に対応した歩行者移動支援に関する現地事業」に採択されたものである。ている。このようにドコネの役割は長崎という街のナビゲーターとなっている。

＜図 2：ドコネの利用意向調査＞
2. サービス機能の高度化
2-1 通信機能
当初使用する通信回線は、3G であったが携帯電話やスマートフォンの普及に伴い利用者のみならずサービス提供側もキャリア経由で様々な通信機能を活用できるようになった。自前の回線や通信設備ではなく携帯電話会社にものを気軽に使えることから、実現できたことがある。ITS 世界会議 2013 が東京で開催された際に「遠隔ショーケース」として長崎市内走行中の路面電車からインターネット経由でドコネを紹介する HD 映像の生中継を行った。筆者は、会議会場の東京ビッグサイトで中継映像を待った。長
崎市内走行中の低床車両には当時の長崎県立大学学長が中継用機材を持った学生スタッフと共に乗り込み、東京会場の参加者へ向けてスピーチを行った。

＜図 1：運転台に設置したタブレット端末＞

1-3 まちのナビゲーターとしてドコネには観光情報も掲載したため、長崎への来訪者の利用もある。また、台風や積雪など特異な気象状況下で路面電車が運行しているか確認するために使った、という利用者もいた。こうした利用意向調査は、例年長崎電気軌道が車庫を開放する利用者感謝イベント「路面電車祭り」の際に実施している。
(図 1 参照)コロナ禍により 2020 年、2021 年と連続して開催中止となっているため、最新データは 2019年のものとなるが認知度は 53%で多くの利用者に活用されている。また、後述する目的施設までのナビ
ゲーションは、この調査で聞き取った意向に基づい＜図 3：2013 年に実施したインターネット中継＞2-2 電気自動車で電気を運ぶ
電気自動車は、自走式の蓄電池と考えることができる。既に筆者らは、2015 年に長崎 EV&ITS によって整備された車両及びインフラを用いて五島市三井楽町の遣唐使ふるさと館から集落の公民館へ「電気を運ぶ」実験を行った。図 4 は発電・蓄電・充電設
備のある遣唐使ふるさと館を出発した EV が電子地図と文章で現在位置と走行状態を知らせながら避難所に想定されている三井楽の公民館まで「電気を運ぶ」様子を示した画面である。

天時や地形的な影響があることが判明し、低軌道周回衛星からの電波を受けた測位に限界があると考えられた。そこで、低電力で運用できる BLE ビーコンと場所情報コードを紐付け全車両、全電停に設置した。このビーコン網によって車両の現在位置を検知してドコネのサービスを実施し、ナビゲーションのコンセプトを知財化した。
3. 統合型インフラ STING 構想
3-1 構成要素
STING (integrated Service of Transport, Information
Network & Grid)は、交通と情報通信とエネルギー網の 3 機能が構成する統合型インフラ構想である。
3-2 モビリティの高度化＜図 4：EV 電力運搬実験用位置情報配信画面＞＜図 7：STING の第 1 段階「交通」＞

2-3 GPS から BluetoothLE (BLE)ビーコンへ
図 7 には長崎電気軌道の低床車両位置情報配信サービス「ドコネ」の概要を示した。このサービスがスタートしたのが平成 23 年 10 月で平成 25 年度まで ICT の発展に合わせて「交通」の ITS 化に取り組み、本研究の準備段階と位置付けることが出来る。
これは。STING の第一段階である。
3-3 交通＋情報通信＜図 5：導入実験した NFC や Bluetooth ビーコン＞
ドコネで配信した低床車両の位置情報は、当初は車載端末の GPS によって取得していた。サービス開始直後は特に大きな問題は発生しなかったが、しだいに電子地図上に表示される電車アイコンが軌道からずれてしまうことが目立つようになった。特に荒＜図 8：STING の第 2 段階「交通+通信」＞

図 8 は、「STING」の第二段階で、本研究の成果を確保して、非常時対応も可能となると考えられた。
まとめたものでもある。交通「T(ransport)」と情報通信「I(nformation) N(etwork)」を融合させている。路面電車と乗合いタクシーを結節し交通網を体系化し、路線内の Wi-Fi に加えて BluetoothLE ビーコンを全車両、全電停に設置した。これによって、インフラ融合 ITS モデルとなった。
3-4 交通＋情報通信＋エネルギー＜図 10：架線網による PLC のイメージ図＞＜図 9：STING の第 3 段階「交通+通信+電力」＞
図9に示したのは、「STING」が完成する第三段階で も あ る 。「 T(ransport) 」 交 通 と 情 報 通 信「 I(nformation) N(etwork) 」 に エ ネ ル ギ ー 網「G(rid)」を加えて統合型のインフラとする地域発ITSモデルである。路面電車は人を運ぶのみならず、情報通信の担い手にもなり、路面電車の電力網が街の電力網と調和する。
4. 架線網の「他」目的利用
4-1 架線網を情報通信に活用する試み
PLC(Power Line Communication)は、電力線を用いる情報通信であり、TCP/IP も適用可能であるため「電力線インターネット」とも呼ばれている。上位
規格の HD-PLC が復旧しており、家屋内で電力線配線と電源コンセントを用いる PLC モデムが容易に購入可能となっている。
この HD-PLC を路面電車の架線網で運用することを目指して検討を行った。長崎電気軌道は、既に自社の光ファイバー網を整備しており、社内通信と乗客サービスのために活用している。架線網によるPLC は、非常時の通信手段確保を目的としたものである。停電時に光ファイバーを運用することは難しくなるが、架線はメタル線なのでバッテリーによる通信が可能となる。また、光ファイバー敷設を実現できていない事業者などにとっては、既設の架線網による PLC を導入できれば、より安価に通信環境をこの計画に対して、国土交通省は鉄道施設の高度化促進に役立つものとして営業運転終了後の通信実験と試験走行を認めた。一方で、遮蔽環境下にないメタル線はアンテナに相当するとして総務省からは実験局免許申請取得を求められた。免許付与条件は、架線による通信から沿線に一切の影響が無いことを明らかにすることであった。これは科学的にも困難な要求であり、残念ながら実現には至っていない。
4-2 架線網を直流送電に活用する試み
長崎電気軌道の架線は、直流 600V の電力を路面電車に供給している。路線の総延長は、11.5km で長崎市内の主な観光施設、公共施設、公的事業所、商業施設が集積する中心市街地が電車の運行区域となっている。
「長崎市トラム直流マイクログリッド（仮称）」は、この路面電車給電用の架線網を中心市街地のエネルギーインフラとして活用するための計画である。
この計画は、交通インフラとエネルギーインフラとの融合であり、STING の第三段階、すなわち完成形に相当するものである。マイクログリッドをまちなかへ導入するメリットについて[NEDO 20]では以下のように 5 点記している。5 点に対応して本事例の考え方をそれぞれ(ｱ)(ｲ)として書き加えた。
1.

2.

3.

コスト
(ア) エネルギーコストの削減(イ) 路面電車の架線網を活用（構築費用低減）
信頼性・セキュリティー(ア) 供給信頼性と電力品質の向上(イ) 電源の分散設置や自立運転によるセキュリティーの向上
環境・エネルギー効率

4.

5.

(ア) 自然変動電源の不安定性低減、再生可能エ
ネルギー導入促進(イ) 温室効果ガス排出等の低減
電力システムへの貢献(ア) 電力品質維持のため必要なアンシラシーサービスの提供（交流網の調整）(イ) 最適電力供給システムの構築
地域資源の活用(ア) 未利用資源の有効活用 → 交通インフ
ラを電力インフラへ(イ) 新たなビジネスの実施による地域振興効
果 → 地域公共交通の新事業

長崎市トラム直流マイクログリッド(次頁の図 11参照)を基盤に地域の分散エネルギーインフラとして街づくりを行う構想が「長崎市レジリエンスリノ
ベーション」(次頁の図 12 参照)である。これは、既存交通インフラを活用してコージェネ設備、蓄電池を地域に最適配置することで分散型エネルギーインフラを構築（リノベーション）し、災害時に地域の機能を最低限維持して強靭性（レジリエンス）を高める事業である。その特徴は以下の通りである。
1.

2.

3.

4.

地域公共交通との連携(ア) 路面電車の架線網を二次利用する直流マ
イクログリッド(イ) モビリティの EV 化促進、MaaS 協調
直流送電技術の活用(ア) 再生可能エネルギー、回生エネルギーとの親和性(イ) 自然変動電源の不安定性低減、最適電力供給システム
まちづくりとの協調、災(ア) コンパクトシティ化（リノベーション）
害対応・復旧（レジリエンス）(イ) 長崎市中心市街地活性化計画など上位計画との整合
カーボンゼロシティ政策との連続性(ア) 再生可能エネルギーのマネジメント →都市 OS(イ) 自治体新電力 → シュタットベルケ
直流グリッド内の各機能は、以下の通りである。

＜発電＞

再エネ由来電力（メガソーラー、ごみ処理工場）
路面電車の回生電力＜送電＞
オフサイト：託送
オンサイト：路面電車の架線網＜蓄電＞
バッテリー、スマートエレクトロニクス＜給電先＞
公共施設、事業所、住宅、交通機関（路線バス、乗合タクシー、シェアサービスなど）
5. まとめに代えて
長崎市の市内中心部に直流のマイクログリッドを構築する意義は、再生可能エネルギーの「送電方法」を提案して地産地消を具体化することである。
既設直流架線である路面電車架電網を直流送電に利用することは、既存設備の改修（リノベーション）を基本とし地域インフラのライフサイクルコスト低減に資するものである。将来的には、路面電車の電力事業への参入も視野に入れて地域公共交通の維持へ貢献する。また、直流で運用されている路面電車架電網の空き容量を活用し、沿線の公共設備、集合住宅などエネルギー密度の高い設備に直流電力を供給する形態は、平常時のエネルギーコスト削減、既存交流電力網の電力安定供給に貢献し、災害時には交流電力網停電時の自治体機能、市民生活の維持を実現させるものである。
謝 辞
本論文は令和 3 年度長崎県立大学学長裁量研究費による研究成果の一部をまとめたものです。これまでの研究をさらに発展させる機会を与えられたことに深く感謝します。
また、「長崎市トラム直流マイクログリッド」を含む「長崎市レジリエンスリノベーション構想」については、筆者の STING 構想を JST イノベーション・
ジャパン 2020 特別課題「超スマート社会」Web 展示より見出し、共同研究を続けている JSCA 直流事業に関する意見交換会参加企業及び事務局の NEDO ス
マートコミュニティ・エネルギーシステム部の皆様と社会実装に向けて挑戦しているものです。
文 献[NEDO 20] 一般社団法人電気設備学会直流利活用に関する調査研究会: 直流活用に関する技術マッ
プ及び技術ロードマップ策定に関する調査報告書，
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構，2020．

＜図 11：長崎市トラム直流マイクログリッドのイメージ図＞＜図 12：長崎市レジリエンスリノベーション構想のイメージ図＞