事業区分：特殊な環境における実証令和4年度 課題解決型ローカル５Ｇ等の実現に向けた開発実証

複数鉄道駅および沿線
におけるローカル５Gを活用した
鉄道事業者共有型ソリューションの実現

成果報告書概要版
令和5年3月住友商事株式会社

事業区分：特殊な環境における実証

実証概要

1

事業区分：特殊な環境における実証

実証概要

2

事業区分：特殊な環境における実証実施体制

・線状環境である鉄道駅・沿線敷地内におけるローカル5G活用を見据え、Sub6/ミリ波両方の技術実証が可能な体制を構築。
・課題実証責任者である東急電鉄を中心に、複数の鉄道事業者による共同検証・意見交換が可能な体制を組むとともに、
L5G通信事業者(グレープ・ワン)、AIを活用したDX推進企業(Insight Edge)、5G基地局シェアリング事業者(Sharing Design)も交えて、効果的な実装普及展開の検討を行った。
総務省

ソリューション共同検証
横浜高速鉄道㈱■相互乗入れ路線間での共同利用に関する検証■ソリューション共同開発■実証場所の提供(横浜駅および周辺隧道)

課題実証責任者
東急電鉄㈱■課題実証の計画策定・環境構築・遂行■ソリューション構築に向けたマネジメント■実証現場サポート支援■報告書作成■実装・普及展開検討■実証場所の提供

線路巡視業務自動化ソリューションSCSK㈱■HW/SW提供■ソリューション開発・提供・実装

ソリューション共同検証
西日本旅客鉄道㈱(JR西日本)■ソリューション共同開発■実装・普及展開検討の意見出し■ソリューション共同利用に関する意見出し

線路敷地内異常検知ソリューション
沖電気工業㈱■HW/SW提供■ソリューション開発・提供・実装

【凡例】

MRI
プロジェクト責任者
住友商事㈱■全体プロジェクト統括■実装・普及展開検討

Sub6 技術実証責任者
富士通㈱■技術実証の計画策定・環境構築・遂行■技術実証報告書作成■実装・普及展開検討への協力■NWインテグレーション、 IP-NW設計■L5G機器提供■L5Gシステム設計・免許申請

ミリ波 技術実証責任者
京セラコミュニケーションシステム㈱■技術実証の計画策定・環境構築・遂行■技術実証報告書作成■実装・普及展開検討への協力■NWインテグレーション、 IP-NW設計■L5Gシステム設計・免許申請・登録点検

ミリ波 機器提供
サムスン電子ジャパン㈱■L5G機器提供

3

委託関係

協力関係

実装/普及展開支援
伊豆急行㈱■鉄道事業者としての横展開に関する意見出し
実装/普及展開支援
九州旅客鉄道㈱(JR九州)■鉄道事業者としての横展開に関する意見出し
実装/普及展開支援
名古屋市交通局■鉄道事業者としての横展開に関する意見出し
実装/普及展開支援
西日本鉄道㈱■鉄道事業者としての横展開に関する意見出し
実装/普及展開支援
首都高速道路㈱■高速道路事業者としての横展開に関する意見出し
実装/普及展開支援
東急㈱■商業施設への展開に向けた意見出し
実装/普及展開支援
イッツ・コミュニケーションズ㈱■L5Gシステム提供の低コスト化に向けた意見出し
実装/普及展開支援
Sharing Design㈱■L5Gシステム提供の低コスト化に向けた意見出し
実装/普及展開支援㈱グレープ・ワン■ L5Gシステム提供の低コスト化に向けた意見出し
技術支援㈱Insight Edge
■課題解決支援・ソリューションの妥当性確認

事業区分：特殊な環境における実証

実証環境

4

事業区分：特殊な環境における実証

実証環境の構築（Sub6）（1/2）
実証環境⚫

ネットワーク・システム構成

対象周波数帯、構成、利用環境

実証環境フィールド

IN/OUT

構成

System

周波数

ネットワーク・システム構成図⚫

基地局エリアカバレッジ図

準同期

駅
（平地）

横浜駅

屋内

SA

Sub-6

4.85GHz（100MHz）

〇

線路
（平地）

妙蓮寺駅～
菊名駅

屋外

SA

Sub-6

4.85GHz（100MHz）

〇

駅
（平地）

自由が丘駅

半屋外

SA

Sub-6​

4.85GHz（100MHz）〇⚫

⚫

実証ロケーション概要
横浜駅

・1プラットフォーム2線路のホーム(全長210m)をもつ空間密閉性の高い地下駅
・上階への開放部（階段・エスカレータ）は計4か所
・横浜高速鉄道(みなとみらい線)との相互乗入れ
・ホーム直近に曲率の大きいトンネルカーブ区間が存在【線路】
約1㎞区間をDAS構成をベースとした屋内RUに
LCXを取り付け、線路沿いに敷設（2セル構築）【横浜駅】
ホーム全体をDAS構成をベースとした屋内RUで構成。データ送信可能時間を長く確保するためホーム上下線端にエリア拡張のための指向性アンテナを設置
横浜駅

線路(妙蓮寺～菊名)・菊名駅～妙蓮寺駅間、4か所踏切が存在
・区間は全長約1km、幅約10mの線状エリア
・線路周辺の両脇には、住宅地が密集している環境
・線路脇のフェンスは人がよじ登れる程度の高さ
自由が丘駅
・他社土地の建物が近接、かつ半屋外環境として他社土地に電波が漏洩しやすい環境（一般的な都市部の駅でみられる構造的特徴を多数有する）
・昨年度、総務省実証においてローカル5Gを導入済み

5

線路事業区分：特殊な環境における実証

実証環境の構築（Sub6） （2/2）
機器設置状況
横浜駅【設置機器】
・屋内RU
×5
・パネルアンテナ×2
・RU集約装置×1

パネルアンテナ

集約装置

パネルアンテナ・ホーム全体を1セル
5台のアンテナでカバー

屋内RU
線路(妙蓮寺～菊名)【設置機器】
・屋内RU
×12
・RU集約装置×2・LCX
×24・2セル,12台のアンテナ
でカバー
・LCXは1本約50m
間隔で24本敷設

LCX

集約装置

集約装置

6

RU収容箱

事業区分：特殊な環境における実証

実証環境(ミリ波) （1/2）
実証環境⚫

ネットワーク・システム構成

対象周波数帯、構成、利用環境

実証環境フィールド

IN/OUT

構成

System

周波数

準同期

駅
（平地）

半屋外

SA
(NR-DC)ミリ波

28.2-28.6GHz（400MHz）

×

菊名駅

⚫

ネットワーク・システム構成図⚫

基地局エリアカバレッジ図

菊名駅
・JR横浜線との併設駅であり、横浜方面のホームは駅舎がある関
係上 天井及びホームの側面においても建物により遮蔽されやす
い造りとなっている一方で、渋谷方面は天井も簡素化され、ホームの側面も横浜方面と比較すると開かれた環境となっており、ホームの両端では遮蔽度が異なる環境である。

引用：東急電鉄HP

引用：東急電鉄HP

7

事業区分：特殊な環境における実証

実証環境(ミリ波) （2/2）
機器設置状況(ミリ波)⚫

機器設置状況(Sub6)ミリ波無線機⚫

Sub6 無線機+漏洩同軸・水平方向の指向性を狭めるため、通常の設置状態(縦設置)から
90度回転させ、横設置とした。

・上り/下りの各ホームに無線機を1台ずつ設置し、分配器で2分配した漏洩同軸ケーブルを双方向に2本ずつ50m敷設した。

・駅ホーム内には通常看板等の構造物が設置されており、無線機の設置位置が限られるとともに、その構造物により見通しが遮られている。

・上記により200m程度ある駅ホームを各無線機で100mずつカバーすることで、無線機の出力を極力抑えて駅ホーム全体を 2MIMO構
成とした。

8

事業区分：特殊な環境における実証

特殊な環境におけるローカル5Gの電波伝搬特性等に関する技術的検討（技術実証）

9事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅠ_線状の空間における電波伝搬モデルの精緻化(1/6)
実施場所：自由が丘駅の大井町線ホームおよび駅周辺

技術的課題と実証目標

システム：4.7GHz帯システム

免許申請における現行の制度では単独のRUによる伝搬損失に基づくエリア算出式については規定されているが、複数のRUがDASを構成する場
合のエリア算出式に関する指針は規定されていない。複数のRUからなるDASによりセルを構成する場合、カバーエリア、調整対象区域はDASを構成する各RU単独でのカバーエリア、調整対象区域を結合したものより大きくなる可能性があり、電波伝搬範囲の見積に影響を及ぼすと考えられる。
本実証では複数RUによるDAS構成での電波伝搬の精緻化を通じて、DAS構成におけるカバーエリア・干渉調整区域の作図方法の明確化を目的とする。
DAS構成時の受信電力は、駅ホーム内のようなLOS環境では各RUからの受信電力の和に近い値をとり、反射・遮蔽の影響が大きい他者土地のようなNLOS環境ではUEの最寄りのRUからの受信電力が支配的になると仮説する。

実証前の仮説引用：© OpenStreetMap https://www.openstreetmap.org/copyright

自己土地（大井町線ホーム）および他者土地（駅周辺）に設けた各測定点において、DASを構成する3つのRUのうち各RU単独での送信状態とした場合（3通り）と、3RU全てを送信状態とした場合（1通り）の合計4通りについて受信電力（SS-RSRP）を測定する。
実証内容

自己土地での測定地点

他者土地での測定地点

10

引用：国土地理院地図

事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅠ_線状の空間における電波伝搬モデルの精緻化(2/6)
実施場所：自由が丘駅の大井町線ホームおよび駅周辺

システム：4.7GHz帯システム

各地点の測定結果について、DAS時の値と、各RU単独送信時の和、最寄りRU、最大値を与えるRUとの差分をそれぞれ算出し、測定地点の度数分布を比較した。
比較結果
自己土地のようなLOS主体の環境
各RU単独時の和の受信レベル相当になる傾向がみられる
他者土地のようなNLOS主体の環境
最寄りの（受信レベル最大の）RU単独での受信レベル相当になる傾向がみられる

実証結果

自己土地での測定地点

他者土地での測定地点◎エリア作図方法
・ホーム長手方向など駅の構造上LOSとなる地点：各RU単独時の和の受信レベル相当としてプロット
・ホーム短手方向などのNLOSとなる地点：最寄り位置のRU単独での受信レベル相当としてプロット
11

事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅠ_線状の空間における電波伝搬モデルの精緻化(3/6)
実施場所：菊名～妙蓮寺駅間の線路区間

技術的課題と実証目標

システム：4.7GHz帯システム

拡張秦式に基づく現行のエリア算出式は単一の送信源を想定しているため、LCXのような電波の放射源に距離的な広がりがあるケースには適用困難であり、LCXを用いた線状セル構築の際のカバーエリア・干渉調整区域を把握する手段が明確化されていない状態である。
本実証では屋外の線路・踏切エリアに適用したLCXの伝搬モデルを解明し、LCXに適したエリア算出式の導出を行うことを目的とする。
■受信電力(LCX)

エリア算出式では2乗減衰だが、LCXはより緩やかな減衰が予想されるため、 UE
距離減衰
位置(z,r0)における損失
単一のLCXに関して、LCXの正面の区間とLCXの前後の区間に分けて、減衰指数n(n乗減衰)に関して以下のような仮説を設定する。
r𝑟r
仮説式：𝑃𝑟 = 𝑃𝑡 − 𝛼𝑧 + 𝐿𝑐 − 10𝒏 log10 𝑟 + 𝐺𝑟 − 8 RU
00

実証前の仮説

実証内容■LCX正面エリアでの伝搬・自己土地: n=1～1.5
・他者土地: n=1.5～2■LCX前方エリアでの伝搬・自己土地: n=1.5～2
・他者土地: n=2～2.5■LCX後方エリアでの伝搬・自己土地: n=2～2.5
・他者土地: n=2.5～3

LCX

式(1)

z

■受信電力(エリア算出式)

給電線損失
式(2a)

UE
d
RU

周辺環境(地形、遮蔽物等)の異なる複数のLCX区間として、LCX1-1,
LCX1-3,LCX2-6の3つの区間を選択した。
選択したそれぞれのLCX区間において、①LCX正面エリア、②LCX前方エリア、③LCX後方エリアの各区分において、自己土地および他者土地での受信電力(SS-RSRP)およびUE位置を測定する。
LCXとの最短距離に対する受信電界の減衰の傾きから、減衰指数nの値を
算出する。

12

距離減衰
式(2b)

事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅠ_線状の空間における電波伝搬モデルの精緻化(4/6)
実施場所：菊名～妙蓮寺駅間の線路区間

システム：4.7GHz帯システム

測定結果から減衰指数nは以下が算出された。
エリア
LCX正面エリア
LCX前方エリア
LCX後方エリア

自己土地/
他者土地
自己土地

nの仮説値

測定結果

1～1.5

1.2

他者土地

1.5～2

1.2

自己土地

1.5～2

1.2

他者土地

2～2.5

1.2

自己土地

2～2.5

1.3

他者土地

2.5～3

1.3

他者土地は建物の影響を極力少なくするため、NLOS
地点での測定結果を除外した。このため自己土地と他者土地とで減衰指数に差がみられなかったと考える。

切片を調整した後、仮説式に実測により求めたnの値を適用した結果、全てのLCX区間で当初のエリア算出式よりも、実測結果に近いエリア図を描くことができた。

LCX2-6

実証結果

LCX1-1

LCX1-3

引用：国土地理院地図

引用：国土地理院地図13

引用：国土地理院地図

事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅠ_線状の空間における電波伝搬モデルの精緻化(5/6)
実施場所：菊名駅周辺

技術的課題と実証目標

実証前の仮説システム：28GHz帯システム

半屋外環境である鉄道駅における28GHz帯の精緻化データは過年度の実証実験において十分に取得できておらず、駅ホーム内外に設置されている遮蔽物に対する影響を考慮することができない。
本実証では、駅ホーム内外に設置されている遮蔽物等により発生する遮蔽影響をR値として精緻化し、今後のミリ波によるエリア設計や干渉検討に生かすことを目的とする。
R3年度開発実証における本コンソーシアムの駅ホームにおけるSub6のR値の精緻化結果の1つである11.4dBにエリア算出法で規定される
Sub6/ミリ波のR値の周波数特性による損失の差分(3.9dB)を考慮し、ミリ波の駅ホームにおけるミリ波のR値を15.3dBと仮説を立てた。
【駅ホームエリア内確認】
・駅ホームのエリア内において列車の留置有無におけるエリアへの影響を確認。
【Rの精緻化】
・算出法エリア図及び仮説エリア図におけるカバーエリアおよび調整対象区域のエリア端を中心に受信電力を測定し、実測値との差分を測定。
・エリア算出法に定めるカバーエリア及び調整対象区域の閾値がそれぞれ実測される測定点を確認し、基地局と該当測定点との距離を確認。
・遮蔽影響の異なる3つのグループ毎にRパラメータの精緻化を実施し、精緻化後のR値を用いて精緻化エリア図を作成。
引用：国土地理院地図

実証内容

グループ
①

列車留置無し測定点

列車留置あり測定点

グループ
②
グループ
③
R精緻化グループ14事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅠ_線状の空間における電波伝搬モデルの精緻化(6/6)
実施場所：菊名駅周辺

システム：28GHz帯システム【駅ホームエリア内確認】

・ホームエリアにおいてはホーム上の遮蔽物による影響を大きく受けることが確認できた。
・列車留置時、基地局設置側のホームは大きな変動はなかったが、基地局設置の反対側のホームで最大で27dB、平均で12dBの劣化がみられた。

【Rの精緻化】
・3つのグループに分けて精緻化を実施した結果は以下。
グループ①：指向方向上の線路及び道路上の地点

グループ②：ホーム側面の開放箇所から飛来する地点
グループ③：隣接建物によって隔てられた地点

実証結果
・短手方向については周辺他者土地への飛来は狙い通り抑制されており、
長手方向(線路方向)については概ね自己土地（線路）内に収まっており、線状のエリア構築を実現できた。
・Rの精緻化により当初のエリア算出法よりも実測結果に近いエリア図を描くことができた。
・駅ホーム内に基地局を設置する際は屋内と同様にR値を用いてホーム上の遮蔽物により発生する遮蔽影響を見込んでエリア図作成の必要があるが、駅ホームの構造や無線機の設置位置によって遮蔽影響が変わるため、他のケースについても精緻化していく必要がある。
引用：国土地理院地図15

事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅡ_線状の空間におけるエリア構築の柔軟化 (1/2)
柔軟化の対象 ：■不感地対策 ☑他者土地への電波漏洩軽減

解決方策 ■反射板 ■中継器 ☑DAS ☑LCX ■その他

エリア構築の課題
技術的課題

短手方向の幅が狭く他者土地との境界における遮蔽度の低い、鉄道軌道における業務区域をエリア化する場合に、業務区域内の無線品質を確保しつつ、他者土地への漏洩を抑えること。また、通貨列車による遮蔽の影響による業務区域内の無線品質劣化の影響についても考慮す
ること。

上記課題の
解決方策

課題解決前：ビーム幅の狭い指向性アンテナを使用する
課題解決後：送信出力を抑えるため比較的短いLCXを縦列に並べ、LCX間の干渉やハンドオーバー頻度を抑えるためDAS構成とするエリア構築のシミュレーション

業務区域、カバーエリア、調整対象区域、自己土地、他者土地

方法：レイトレース法による独自開発ツールを使用。長さ1mの単位LCXを縦列に並べ、各LCXの入力電力は前段LCXによる伝送損失を考慮。単位LCXの指向性
パターンは別途測定のアンテナパターンによる点波源で模擬。
スロット方向は下向き、周辺環境は建物のみ3Dモデル化（R=16.2）。

引用：国土地理院地図

幅が狭く他者土地と壁等の遮蔽なく隣接〔シミュレーション値/実測値を比較した図表〕〔業務区域、自己土地、他者土地〕

赤：調整対象区域

引用：国土地理院地図

評価：〔実用性、優れる点、留意点等〕
概ね実測に近い結果が得られた。一部LCXの前方端で実測との乖離がみられる。
シミュレーション時間の制約から反射回数1回としているため、反射波で到達す
る前方端エリアは実測との乖離が大きくなったためと考えられる。

青：カバーエリア
引用：© OpenStreetMap https://www.openstreetmap.org/copyright〔カバーエリア、調整対象区域〕

16

事業区分：特殊な環境における実証

技術実証テーマⅡ_線状の空間におけるエリア構築の柔軟化 (2/2)
柔軟化の対象 ：■不感地対策 ☑他者土地への電波漏洩軽減

解決方策 ■反射板 ■中継器 ☑DAS ☑LCX ■その他

<課題解決前><課題解決後>
引用：国土地理院地図

引用：国土地理院地図

自己土地内電力を確保しつつ、隣接建物内への漏洩電力が抑制された改善量：5dB以上
自己土地内・隣接建物内受信電力

自己土地内・隣接建物内受信電力
引用：国土地理院地図

引用：国土地理院地図

実証結果

他者土地への漏洩電力が抑制された
改善量：5dB以上
他者土地受信電力

他者土地受信電力

スループット（Mbps）

実証の成果･得られた知見・課題解決への貢献
・シミュレーション精度向上への貢献
・さらなる課題の提案

UL

DL

107～291144～322

要求スループット
UL:120Mbps
DL:80Mbps

スループット（Mbps）

UL

DL

110～19098～173〔課題解決への貢献〕
・他者土地への電力漏洩については、設けた測定地点のうち、カバーエリア端閾値以
上となる地点が対策前後で6割程度から3割程度に減少、カバーエリア端閾値以下の同一測定地点比較で5dB以上の干渉抑制効果を得た・自己土地隣接エリアに仮想的に設けた建物内の推定受信電力（透過損失R=16.2）は対策前後で平均5dB以上改善し、調整対象区域閾値以下に抑制
・自己土地内スループットは、課題実証に影響のない地点でわずかに目標未達があるものの、概ね目標値（UL120Mbps）を達成
・伝搬シミュレーションでは、単位LCXの縦配列により模擬できることが確認できた・通過列車通過時は一時的な劣化はあるものの特筆すべき問題はみられなかった〔さらなる課題の提案〕
・LCXは長手方向の放射もあるため、カーブ区間など長手方向に他者土地があるケースへの対策について検討が必要

17

要求スループット
UL:120Mbps
DL:80Mbps

要求品質は概ね確保

LCX

RU（収容箱内）

写真

RHUB（収容箱内）

事業区分：特殊な環境における実証

ローカル5G活用モデルに関する検討（課題実証）

18

事業区分：特殊な環境における実証

実証概要・環境■実証概要

沿線カメラとAIを活用した線路敷地内監視による列車運行の安全性の向上目標：踏切・線路内異常を自動検知し、安全性向上を実現

車載モニタリングカメラとAIを活用した鉄道設備メンテナンス
業務の高度化
目標：異常を自動検知し、線路内目視検査・巡視の負担軽減
現状

実装時

時間基準保全状態基準保全現状

実装時

前方注視による安全確認

AI解析による監視※踏切障害物検知装置は100%設置済み

ローカル5G
＠線路沿線

入構時に
ローカル5G通信

異常検知● 定期的な目視による
線路巡視点検●前方注視による安全確認●司令所・運転士間は音声通話● 車載モニタリングによる線路内検査、目視の省力化

■実証環境●AI解析による踏切渡り残り・線路内侵入を検知●現場状況を司令所・運転士へ発報

車載モニタリング

横浜

妙蓮寺

菊名

自由が丘

元町・中華街みなとみらい線

沿線監視

19

東横線

渋谷

実証内容 ローカル5G活用モデルの有効性等に関する検証

事業区分：特殊な環境における実証

車載モニタリングカメラとAIを活用した鉄道設備メンテナンス業務の高度化

沿線カメラとAIを活用した線路敷地内監視による列車運行の安全性の向上

車両前方の4Kカメラ映像をAI解析することで沿線設備の異常を自動検知し、設備状態の異常を現地に出向かずに保守員が確認可能なローカル5G活用モデルの構築を目指す。相互直通運転路線を一貫した実証エリアおける
環境適応型ソリューションに関し、同システムの実装、鉄道事業者各社への横展開を踏まえた効果面・機能面・運用面の検証を行う。

線路敷地内や踏切を網羅的にカメラで監視して、渡り残りや第三者による線路内侵入を自動検知。異常映像を司令所や運転士に配信・通知することで事故の未然防止や、早期の運転再開が可能なローカル5G活用モデルの構築を目指す。

◼

◼

機能検証

① 【定量】複数カメラからの映像伝送⇒AI検知→通知までの時間② 【定量】 AI検知距離（昼夜条件でカメラからのAI検知範囲）③ 【定性】カメラ設置位置（沿線設置間隔、撮影範囲）④ 【定性】結果表示機能・UI検証（画面構成・表示内容など）

環境適応検証① 【定量】停車時間中における映像データアップロード時間
モニタリング対象を検知するに必要十分な映像の撮影頻度
駅→クラウド伝送からAI解析・結果表示までの処理時間② 【定量】AI精度（モデル正解率・適合率、再現率）③ 【定性】カメラ設置検証（適切なデータ取得手法の検証）④ 【定性】結果表示機能・UI検証（画面構成・表示内容など）

◼

運用検証

◼
AI精度検証効果検証① 【定量】AIを活用した高度化による巡視・検査業務の周期短縮効果
費用削減効果を検証② 【定性】保守員の負担軽減効果③ 【定性】列車運行の安全性向上効果④ 【定性】設備監視の周期の短縮効果

運用検証

AI精度検証① 検証後の業務フローの検討② 本ソリューションの拡張性（人物以外にも幅広に流用可能か）③ 地域連携の可能性(カメラ映像を鉄道以外に活用)④ 他社への普及展開方針① モニタリング対象設備の拡充② 運用方法の検証（現行業務フローとの変革・改善検証）③ 業務オペレーションを通じた改善検討④ ソリューション普及展開の方針(相互直通運転企業との供用、他企業横展開)

◼

機能検証

◼
結果表示検証効果検証① 【定量】線路敷地内の安全性向上効果② 【定量】カメラ撮影と既存の踏切障害検知装置との機能、コスト面の比較検証③ 【定性】乗務員の精神的負荷軽減効果④ 【定性】お客様サービスの向上効果

現場業務の変革検証

20

UI検証

地域連携の検証

列車運行のさらなる安全性向上検証事業区分：特殊な環境における実証

実証内容 ローカル5G活用モデルの有効性等に関する検証
検証結果サマリソリュー
ション名評価・検証項目

車載モニ
タリングソ
リューショ
ン
機
能

運
用

目標

検証結果

目標
達成
状況

考察及び対応策

1. データ伝送時間
2. 季節変動・時間帯・
天候候差によるAI検
出率の差
3．データ処理時間
4．AI精度
5．カメラ設置検証
6．UI検証1. 9分の撮影で60秒以内
2. 環境差による影響小3. 通常60分/緊急性高は10分以内の結果確認
4. 業務運用に必要な精度
5. カメラ2台、営業車でも利用可能
6. 業務利用想定の画面

1. 9分の撮影で約60秒
2. 季節影響は小、時間帯・天候の影響は大3. 20分以内の結果確認
4. 環境条件により、現時点では精度不足
5. ポータブル電源駆動で営業車も対応6. キロ程単位のわかりや
すい結果表示

1. 〇
2. △
3. 〇
4. △
5. 〇
6. 〇

1. 東横線沿線5駅エリア化で全量伝送可の計算。
2. 西日の反射や夜間、雨天の検出率が低下。撮像や学習の追加対策が必要。
3. 緊急性高の10分目標は机上評価で問題なし。
4. 対象や環境条件毎に目標精度を設定して、定常的データ収集と精度向上対策を進める
5. 実証としては必要十分。実運用に向けては、さらに小型かつ設置が容易な筐体開発が必要。
6. 利用者にも好評。キロ程精度向上が必要。

1. 対象設備の拡充
2. 運用方法の検証
3. オペレーションの改
善検討
4. 普及展開の方針

1.

自動化に向けた対象
設備追加への課題抽
安全性維持に関する検証
業務オペレーション検証
同業他社への普及展
望課題抽出

1. 拡充に向け画角追加、センサ等連携、学習
データの追加を要す
2．AI精度向上を要す
3．オペレーションの効率化が見込める
4．AI精度や導入に伴うコストの低減が必要

1. △
2. △
3. 〇
4. △

1. 検知対象物の追加には、画角追加、センサ等
追加・連動を行うことが必要。
2. AI正解率9割を目標にデータ収集、AI精度向上が必要。安全性確保のため現行業務との並行運用が望まれる。
3. デジタルを活用した業務に転換することで作業面や労働環境面等の改善に有効。
4. 設備の異常データ不足。データ収集・共有のため、共通基盤などの構築検討が必要。

1. 季節、天候、時間等を含めた成果検証
2. 業務置き換えによる安定輸送への課題抽出
3. 導入効果算出

1. 夜間や雨天など撮像環境によりAI精度が低下。
自動化には課題が残る
2．知見を溜めることで、将来的に有用なシステムとなる。
3．AI精度の向上により巡視頻度の低減効果あり。

1. △
2. 〇
3. 〇

1. 車両前面ガラスへの光の反射や雨水付着等、外的要因により撮像データ品質が低下。カメラ搭載車両を追加運行させ取得データを補完するなどの運用が必要。
2. 現行業務との並行運用期間を経て、知見を溜めることで、最適要員数での運用が可能となる可能性がある。
3. 車載カメラによる撮像単独では代替できる完
全業務は少ないが、他のセンサ情報等を活用することで、高度な業務変革が可能となる。

2.
3.
4.

効
果

1. 保守員の負担削減
効果
2. 列車運行の安定輸
送への寄与
3. 労務削減効果

21

事業区分：特殊な環境における実証

実証内容 ローカル5G活用モデルの有効性等に関する検証
検証結果サマリソリュー
ション名評価・検証項目

沿線監視
ソリュー
ション
機
能

運
用

効
果

目標

検証結果

1. 複数カメラからの映像伝送
2. AI検知距離3. カメラ設置位置
4. 結果表示機能・
UI検証

1. L5G下での映像伝送の品質を評価
2. 高解像度カメラで撮影した画像でのAI検知精度を評
価
3. 踏切、線路敷地内のカメラの設置位置・画角を評価
4. 安定運行および、未然の事故防止に寄与するかを評価

1. 1UEにつき1台の4Kカメラのビットレートを10Mbpsとした場合に安定した伝送が可能
2. 日中帯（晴れ）の条件下で150mから170mの距離の人物を検知可能
3. 画角内の電力柱や他機器を考慮したカメラ設置が必要
4. 実務の視点の意見や改善点のヒアリングを実施

1.
2.
3.
4.

〇
〇
〇
〇

1. 瞬間的な帯域は出るが、安定した映像伝送のためには帯域制御が必要であることが理解できた
2. 日中は十分な距離での検知を確認。夜間は日中と比べ検知距離が減少した。今後、夜間の検知
距離改善の検討を引き続き行う
3. 死角をより少なくなる電力柱へのカメラ取り付け方法の検討を引き続き行う
4. 運輸司令所の運行監視システムとの連携や、映像の録画機能等の実装を検討する

1. 業務フローの検討
2. 本ソリューション
の拡張性
3. 地域連携の可能性
4. 他社への普及展
開方針

1. 導入後の運用フローを作成
2. 人物以外の対象を増やすことが必要か3. 踏切カメラ情報をもとに地域と連携が可能か
4. 他社と普及展開について、課題や対応策を検討

1. 運用フローを運用者と作成し、有用性を確認2. 人物以外にも拡張が必要
3. 地域連携を図ることで事故の未然防止が見込まれる
4. AI精度や、導入に伴うコストの低減が必要

1.
2.
3.
4.

〇
〇
〇
〇

1. 導入STEPとして、第三者捜索の効率化を図り、将来的には保安装置との連動を図ることで、安全性向上による事故の未然防止に繋がる。
2. 人物以外にも飛来物や小動物の検知することでより線路敷地内の安全性向上が見込まれる。
3. 360度カメラで踏切周辺も監視することで、不審者保護や緊急自動車の通行妨げを防止する。
4. AIモデルの精緻化、導入コスト(開発費込)の低減
が他社への普及展開に繋がる。

1. 線路内の安全性向上
2. 既設設備との導入費比較
3. 乗務員の負荷軽
減効果
4. お客様サービス向上効果

1. 線路敷地内の安全性向上、運転再開の短縮化
2. 既設の踏切障検とカメラ式の導入費・機能面の比較
3. 乗務員の精神的負荷の低減
4. お客様サービスの向上

1. 事故未然防止、運転再開の短縮化に寄与
2. 導入費は安価になるが、機能面の向上が課題
3. 精神的負担の低減に繋がる
4. お客様サービスの向上が見
込める

1.
2.
3.
4.

〇
△
〇
〇

1. 侵入退出経路が判明するため、捜索時間の短縮による運転再開時分の短縮に期待でき、ソリュー
ションの有用性を確認した。
2. 置き換えにはAI精度が既設設備と同等以上の検知率であり、カメラの耐久性も求められる。
3. 事前に警報が上がるため、急をつく操作が減ることは精神的負担の軽減に繋がる。
4. 映像付きで情報を把握できるため、お客様にも正確な情報をアナウンス可能となる。

22

目標
達成
状況

考察及び対応策

事業区分：特殊な環境における実証

実装・普及展開シナリオ
目指すべき姿• 業務効率化（コスト削減）等の鉄道事業者共通の課題を解決するソリューションを開発・シェア・外販する仕組み作り• ローカル5G設備とAIアプリケーションを複数事業者で共有することによる固定費の削減• 対象事業者拡大、共通化要素拡大、ワリカン効果等による持続性の高いエコシステムの構築

現時点の課題（ミッシングピース）【実装関連】• 車載モニタリングソリューションAI精度向上、モニタリング対象物拡充、実運用方法確立、段階的な巡視業務の頻度低減の試行【普及展開関連】• 他社ニーズを踏まえた汎用的AIモデル開発、共用運用スキーム確立、ソリューション提供価格設定、運用費用の試算• 車載モニタリングソリューションAI精度向上に向けた利用者間での学習データ共有可能な体制の構築【ルールメイキング関連】• 実証の車載モニタリングによるメンテナンス実績をもって、鉄道局及び鉄道各社への情報共有を活発に継続して行うことで業界のIT化や新技術導入等の活性化に貢献をしながら実施基準の見直しを図る

将来像の実現に向けたシナリオ• 実証事業後の予定は実証環境である東急電鉄の東横線で利用継続し、実証時に抽出された課題への対応（ユーザーが希望するサービス水準レベルのAI異常検知率等）をはじめとする、本ソリューションのサービス開発/品質強化を行い、2023年度には東横線における（拠点駅規模 自由が丘駅、横浜駅2～4駅）でローカル5Gを継続利用をし、ソリューションは渋谷駅から元町・中華街駅の約30キロ区間において長期間の試運転を実施。
• 2023年度開始の商用運用ではローカル5Gを4駅（自由が丘駅、横浜駅に加えて武蔵小杉駅、渋谷駅）まで拡張予定。
• 本格実装を開始する2024年度までに東急電鉄の複数の他路線（田園都市線、大井町線、目黒線等）の特定駅において、本活用モデルを横展開することで実運用の実績をさらに蓄積。
• 2024年度中に他鉄道事業者への展開を行うに辺り、2023年度に複数の鉄道事業者とソリューションの汎用化検証を実施すると同時に費用面の整理や運用時の責任分界点の明確化、運用形態の確立等を進め、2023年度中の事業モデルの確立を目指す。
• 事業モデルの検討は、東急電鉄が主導で全国の鉄道事業者や関連企業が参加する、協議会やセミナーにて、鉄道事業者の声を集約。サブスクでの導入であれば検討する余地があるとの声が多く、サブスクの方向で検討を進めている。
23

事業区分：特殊な環境における実証実装計画の実施にあたっての実施体制
フェーズ１：商用化（東急線）
SL開発・提供SCSK株式会社
デジタルイノベーションセンタ 事業開発第一部

株式会社 Insight Edge技術部

委託

トータル
コーディネーション

西日本旅客鉄道株式会社
イノベーション本部 技術収益化・知財戦略

住友商事株式会社
メディア事業本部 5G事業部（免許人/代表機関）

ソリューション構築・開発

ユーザー①車載カメラとAIを活用した鉄道設備
メンテナンス業務の高度化ソリューション
②高精細カメラと AI を活用した車両ドア閉扉判断の高度化ソリューション
③沿線カメラとAIを活用した線路敷地内監視ソリューション
¥ソリューション開発費

実施プラン策定

L5G環境構築・
保守運用

機器・監視
①ローカル5G機器提供②ネットワーク設計・構築・監視（ランニング）③免許申請

L5Gベンダー¥
富士通株式会社
N&SS事業本部 5G Vertical Service事業部（無線従事者設置）

機器費・保守費
委託

東横線でモデルケース構築
その後、他路線展開
株式会社グレープ・ワン
技術部（無線従事者設置）

サムスン電子ジャパン株式会社
技術1グループ ソリューションパート
（無線従事者設置）

24

東急電鉄株式会社
鉄道事業本部 技術戦略部

事業区分：特殊な環境における実証実装計画の実施にあたっての実施体制
フェーズ２：事業化（他社展開）

ユーザー

SL開発・提供SCSK株式会社
デジタルイノベーションセンタ 事業開発第一部

株式会社 Insight Edge技術部

サービス提供者

構築・開発

九州旅客鉄道株式会社
鉄道事業本部 電気部

サービス①既存ソリューションの精度向上・維持運用②新規ソリューション開発

車載カメラとAIを活用した鉄道設備
メンテナンス業務の高度化ソリューション

¥

¥
西日本鉄道
鉄道事業本部施設部

開発費・ランニング費
西日本旅客鉄道株式会社
イノベーション本部 技術収益化・知財戦略

高精細カメラと AI を活用した
車両ドア閉扉判断の高度化ソリューション
沖電気工業株式会社
ソリューションシステム事業本部
金融・法人ソリューション事業部¥

L5G環境構築・
L5Gベンダー
保守運用

富士通株式会社
N&SS事業本部 5G Vertical Service事業部（無線従事者設置）

機器・監視

ソリューション提供事業者（仮）

西日本旅客鉄道株式会社
イノベーション本部 技術収益化・知財戦略

沿線カメラとAIを活用した
線路敷地内監視ソリューション
¥①L5G機器提供②ネットワーク設計・構築・監視（ランニング）
③免許申請

¥

¥

¥

（免許人）
新規ソリューションX
¥

¥

¥

¥

¥

名古屋市交通局
技術本部施設部

機器費・保守費

株式会社グレープ・ワン
技術部（無線従事者設置）【主要機能】①資産保有・SIer
サムスン電子ジャパン株式会社
技術1グループ ソリューションパート
（無線従事者設置）②インフラ～ソリューション一括提供・運用

ニーズ/事業規模に応じてサービスをカスタマイズ

伊豆急行株式会社
運輸部③戦略立案・マーケティング

25

事業区分：特殊な環境における実証

実装計画・収支計画
令和4年度（2022）
実
装
計
画

収
支
計
画
（
千
円
）

①車載（前方）モニタリング

令和5年度（2023）

令和6年度（2024）

課題対応

開発実証

開発実証

⑤ローカル5Gシステム

開発実証(1)ユーザーから得る対価

令和9年度（2027）

他鉄道事業者への横展開

東急電鉄（東横線）
試運転・実装課題対応・実装検討

令和8年度（2026）

他分野への横展開

コンソ内鉄道事業者
への横展開

東急電鉄（東横線）
試運転・実装②沿線モニタリング

令和7年度（2025）

コンソ内鉄道事業者への横展開検討・実装

他鉄道事業者への横展開

東急電鉄実装0

16,000137,000

360,000

490,000

1,042,000

400,000

0

0

0

0

0

(3)収入（(1)+(2)）

400,000

16,000137,000

360,000

490,000

1,042,000(4)L5G機器費

74,0003,000

20,00039,22049,02598,420211,000

0

39,000112,830

141,788285,630

2,000

2,000

8,000

1,060

1,325

2,660

19,000

1,500

3,000

10,07012,58825,27091,5000048,49460,617

121,6902,500

010,000

1,325

1,656

3,325

400,000

6,500

78,000212,000

265,000

532,000

0

9,500

57,000148,000

225,000

510,000(2)補助金・交付金(5)ネットワーク設置費（構築費）(6)ネットワーク運用費(7)ソリューション機器購入費(8)ソリューション開発費(9)ソリューション運用費(10)支出((4)・・・+(9))(11)収支（(3)-(10)）
収入、支出の算定根拠

駅ホーム及び一部周辺沿線をローカル5Gエリア化する前提で5ヵ年採算計画を上記の通り試算。

沿線踏切監視ソリューションは安全性をさらに高める位置づけの取り組みである。本ソリューションを東横線全域（全長約25km）へ導入する際の投資総額は約1,330百万円（機器購入費：約80百万円、工事費：約750百万、労務費：約500百万円）の試算となった。沿線
モニタリングの導入タイミングは2024年度の東急電鉄東横線への試運転を経て実装を目指す。

26

事業区分：特殊な環境における実証

まとめ

27

事業区分：特殊な環境における実証

まとめ

技
術
実
証

Sub6/テーマⅠ：DAS状態での受信電力とDASを構成する各RU単独送信時の受信電力の関係を分析し、LOS主体の環境では各RU単独時の和の受信レベル、
NLOS環境では最寄りのRU単独時の受信レベルでのプロットが妥当であると明らかにした。線路沿線LCXについては、減衰指数nを精緻化対象に設定し、実証により1に近い値をもつことが明らかになった。実測結果に基づく減衰指数nを適用した仮説式により、当初のエリア算出式より実測結果に近い結果が得られることを確認した。これによりLCX利用時の簡便なエリア算出方法を導出した。
Sub6/テーマⅡ：
菊名～妙蓮寺駅沿線区間という線形のエリアにおいて、従来手法であるRU＋指向性アンテナに対し、提案手法としてRU＋LCXの有効性を確認した。
実測の結果、提案手法では、自己土地内の性能を維持しつつ、カバーエリア端以下の電界エリアにおいて5dB以上の抑制効果があった。
本テーマの実施により、LCXの伝搬シミュレーション方法について確立することができた。
ミリ波Rの精緻化：
・半屋外環境である駅ホームをミリ波で対策することで、短手方向については周辺他者土地への飛来は狙い通り抑制されており、長手方向(線路方向)について
は概ね自己土地（線路）内に収まっており、線状のエリア構築を実現でき、Rの精緻化によりエリア算出法と比較して実際のエリアに近いエリアをシミュレーション
することができた。
・駅ホーム内に基地局を設置する際は屋内と同様にR値を用いてホーム上の遮蔽物により発生する遮蔽影響を見込んでエリア図を作成する必要があるが、駅ホームの構造や 無線機の設置位置によってはその遮蔽影響が変わることが想定されるため、他のケースについても精緻化していく必要がある。
Sub6/ミリ波活用方針：
特性比較表
本実証を通じて、さまざまなエリア対策における手法を検証した結果、鉄道ホーム内や線路内等の自己土地内エリアカバーお
よび干渉抑制、構築コストや、鉄道業務運行上の影響などを勘案し、鉄道領域でのエリア対策に関して、Sub6での対策が有用であると考える。ただし、ベースはSub6でエリア化するが、アプリケーション側の要求スループットが高いユースケースにおいてはセルインセルの考え方で、ミリ波のスポット対策をするなど、利用用途に応じて使い分けることが重要となる。

課
題
実
証

車載モニタリングカメラとAIを活用した鉄道設備メンテナンス業務の高度化：
・営業列車での駅停車時間内に大容量映像データ伝送し、WEB表示までの処理時間は駅到着後20分以内（目標60分以内）を達成
・季節性や時間帯、天候による環境変化へ対応。AI精度向上や運用方を含めた検討を深度化することでメンテナンス業務の高度化実現を見込む・業務の自動化や同業他社への展開に向けた、対象設備の拡充や学習データの共通化などの継続的な取り組みが必要。
沿線カメラとAIを活用した線路敷地内監視による列車運行の安全性向上：
・日中時間帯（晴れ）の条件化において検知可能距離（170m）を達成。
・線路敷地内への侵入、退出経路が判明することで、運転再開時間の短縮が期待でき、ソリューションの有効性を確認した。
・夜間の検知距離改善および、運輸司令所の運行監視システムや、鉄道信号機との連動など実用化に向けて継続的検討を行う。

実
装
普
及

事業モデル：東急電鉄と住友商事がソリューション提供事業者となりローカル5G、ソリューション、保守運用等の必要要素をパッケージ化、ニーズに応じて、ソリューションを全て利用できるパターンと、部分利用するパターンなど複数プランを用意し、サブスク型を中心とした提供を想定。
実装：
・令和5年度に東横線全域にてソリューションの長期運用・AI改善・体制構築のもと、東横線にて実装、令和6年度より東急他路線展開予定。
普及展開：
・令和5年度に複数鉄道事業者とのソリューション共用化検証と外販向けの体制構築を進め、令和6～7年度に全国の鉄道事業者への展開を目指す。

28