車両トラクションテスター
公益財団法人鉄道総合技術研究所

車両制御技術研究部

鉄道車両の走行関連性能を簡便に測定
鉄道車両の走行関連性能を簡便に測定
鉄道では、車両の力行加速性能試験やブレーキ性能試験のデータを把握すること
鉄道では、車両の力行加速性能試験やブレーキ性能試験のデータを把握することが必要です。鉄道総研では、力行・ブレーキ性能を簡便に測定・解析できる「車両が必要です。鉄道総研では、力行・ブレーキ性能を簡便に測定・解析できる「車両トラクションテスター」を開発しました。
トラクションテスター」を開発しました。
【特徴】
【特徴】
 車両性能試験作業の省力化や迅速化に貢献します。
 車両性能試験作業の省力化や迅速化に貢献します。
 測定チャートから手作業によって読み取っていた「空走時間（JIS規格準拠）」
 測定チャートから手作業によって読み取っていた「空走時間（JIS規格準拠）」や「距離ベースの実平均減速度（同）」の自動算出を行います。
や「距離ベースの実平均減速度（同）」の自動算出を行います。
 汎用表計算ソフト（EXCEL等）を用いてグラフ化・解析が可能です。
 汎用表計算ソフト（EXCEL等）を用いてグラフ化・解析が可能です。

基本仕様
基本仕様

車両トラクションテスター
車両トラクションテスター

計測計測

①
①

車 両

本体
本体

 本体寸法（単位mm）
 本体寸法（単位mm）
500(幅)×436（奥行)×316（高さ）500(幅)×436（奥行)×316（高さ） 本体質量23.5kg
 本体質量23.5kg
 消費電力
約100W
 消費電力
約100W

測定項目例
測定項目例

計測制御用パソコン
計測制御用パソコン
（別途）
（別途）

 速度
 速度
 BC圧、電動機電流など
 BC圧、電動機電流など
 ノッチ指令
 ノッチ指令

計測制御画面
計測制御画面

試験データ解析例
試験データ解析例②②14

ブレーキ距離ブレーキ距離[m]
[m]

解析
解析

600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
10000

ブレーキ性能試験
ブレーキ性能試験

y = 0.0301x 22 - 0.2103x - 47.493
y = 0.0301x 2 - 0.2103x - 47.493
R 2 = 0.9707
R = 0.9707

002020406080100406080100
ブレーキ初速度[km/h]
ブレーキ初速度[km/h]

120120140140省エネ車両走行エネルギー計算システム＜Hybrid-Speedy＞
公益財団法人鉄道総合技術研究所

車両制御技術研究部

様々な車種に対応して消費エネルギーを計算
様々な車種に対応して消費エネルギーを計算
鉄道では、様々な省エネ車両の研究・開発が進められています。
鉄道では、様々な省エネ車両の研究・開発が進められています。
鉄道総研では、様々な省エネ車両の消費電力量などを計算するシステム（ハイブリッ
鉄道総研では、様々な省エネ車両の消費電力量などを計算するシステム（ハイブリッド版（Hybrid-Speedy））を開発しました。
ド版（Hybrid-Speedy））を開発しました。
【特徴】
【特徴】
 ハイブリッド版（Hybrid-Speedy）は、構成機器の選択により、バッテリーを搭ハイブリッド版（Hybrid-Speedy）は、構成機器の選択により、バッテリーを搭載する様々な車種のＳＯＣ（バッテリー残量）や消費エネルギーを計算します。
載する様々な車種のＳＯＣ（バッテリー残量）や消費エネルギーを計算します。
 ハイブリッド版は、電車及び気動車のエネルギー計算にも対応し、既存車種との環ハイブリッド版は、電車及び気動車のエネルギー計算にも対応し、既存車種との環境性能の比較が可能です。
境性能の比較が可能です。
 指定走行時分に合わせた運転曲線の自動調整機能を追加し、実際の運転に近い走行指定走行時分に合わせた運転曲線の自動調整機能を追加し、実際の運転に近い走行パターンで消費エネルギーの評価ができるようになりました。
パターンで消費エネルギーの評価ができるようになりました。

シリーズハイブリッド
シリーズハイブリッドエンジン
エンジン

車 両

バッテリー
バッテリー

パンタグラフパンタグラフ

発電機
発電機

代表的な対応車種
代表的な対応車種

パラレルハイブリッド
パラレルハイブリッド
補機 エンジン
補機 エンジン

モータ
モータ

バッテリー
バッテリー

電車
電車

気動車
気動車

補機 エンジン
補機 エンジン

モータ
モータ

変速機変速機モータ
モータ

変速機
変速機

計算結果（ハイブリッド版
計算結果（ハイブリッド版 Hybrid-Speedy）
Hybrid-Speedy）

速度制限
速度制限

曲線
曲線

速度
速度

ＳＯＣ（バッテリー残量）
ＳＯＣ（バッテリー残量）
時間
時間

勾配
勾配
駅
駅

15可変減衰上下動ダンパによる制振システム
公益財団法人鉄道総合技術研究所

車両構造技術研究部

車両の上下方向の乗り心地を向上する
車両の上下方向の乗り心地を向上する
地方交通線など、軌道の整備水準が比較的低い線区では、レール継目通過等に起地方交通線など、軌道の整備水準が比較的低い線区では、レール継目通過等に起因する車両の上下振動が増加し、乗り心地が低下する場合があります。鉄道総研で因する車両の上下振動が増加し、乗り心地が低下する場合があります。鉄道総研では、このような線区を走行したときに発生する車体の低周波の上下振動を主に低減
は、このような線区を走行したときに発生する車体の低周波の上下振動を主に低減
し、乗り心地を向上する制振システムを開発しました。
し、乗り心地を向上する制振システムを開発しました。
【特徴】
【特徴】
 車体の上下の揺れを加速度センサで検知し、台車－車体間に取り付けた「可変減 車体の上下の揺れを加速度センサで検知し、台車－車体間に取り付けた「可変減衰上下動ダンパ」を制御して、車体の振動を低減します。
衰上下動ダンパ」を制御して、車体の振動を低減します。
 地方交通線などのロングレール化されていない区間での上下振動低減効果が高く、
 地方交通線などのロングレール化されていない区間での上下振動低減効果が高く、このような区間に特徴的な上下振動の強さを半減、ないしそれ以下に低減する能
このような区間に特徴的な上下振動の強さを半減、ないしそれ以下に低減する能力があります。本システムは、在来線優等列車の一部に使われています。
力があります。本システムは、在来線優等列車の一部に使われています。
 低周波の車体の揺れを抑えるほか、車体曲げ振動の低減にも効果があります。
 低周波の車体の揺れを抑えるほか、車体曲げ振動の低減にも効果があります。
 台車と車体にダンパ取付部を追加することにより、既存車両にも装備できます。
 台車と車体にダンパ取付部を追加することにより、既存車両にも装備できます。

装置の構成
装置の構成

加速度センサ
加速度センサ

可変減衰
可変減衰上下動ダンパ
上下動ダンパ車 両

可変減衰
可変減衰上下動ダンパ
上下動ダンパ

制御装置
制御装置

振動低減効果例
振動低減効果例（在来線・（在来線・60km/h走行時）60km/h走行時）

車体上下加速度車体上下加速度

在来線車両への在来線車両への取り付け状況
取り付け状況

従来車両
従来車両

00

本システム搭載車両
本システム搭載車両

224466881010

時間 [sec]
時間 [sec]

121214141616※ 本システムは、日立オートモティブシステムズ（株）との共同開発品で す※ 本システムは、日立オートモティブシステムズ（株）との共同開発品で す

1618182020

セミアクティブサスペンション
公益財団法人鉄道総合技術研究所

車両構造技術研究部

高速走行時の揺れを止める
高速走行時の揺れを止める
新幹線のように高速で走行する列車では、台車から車体に伝わる振動と、空気力新幹線のように高速で走行する列車では、台車から車体に伝わる振動と、空気力で直接車体が揺らされる振動が同時に起こり、特性が一定のサスペンションでは両で直接車体が揺らされる振動が同時に起こり、特性が一定のサスペンションでは両方に対応することができず揺れが増加します。鉄道総研では、走行時でも良好な乗方に対応することができず揺れが増加します。鉄道総研では、走行時でも良好な乗り心地を提供するため、セミアクティブサスペンションを開発しました。
り心地を提供するため、セミアクティブサスペンションを開発しました。
【特徴】
【特徴】
 車体の揺れを加速度センサで検知し、台車と車体の間に取り付けた「可変減衰ダ車体の揺れを加速度センサで検知し、台車と車体の間に取り付けた「可変減衰ダンパ」という部品を高速で制御して、両方の振動を抑制する抵抗力を発生します。
ンパ」という部品を高速で制御して、両方の振動を抑制する抵抗力を発生します。
 横揺れを30%以上小さくする能力があり、平成8年に開発し、以降に登場した新横揺れを30%以上小さくする能力があり、平成8年に開発し、以降に登場した新幹線では多くの形式の列車で使われています。
幹線では多くの形式の列車で使われています。
 減衰力を無段階で制御できる小型・低コストの方式を開発しました。この方式は減衰力を無段階で制御できる小型・低コストの方式を開発しました。この方式は既存車両にも取り付けられるため、既存車両の取り付け改良が行われています。
既存車両にも取り付けられるため、既存車両の取り付け改良が行われています。

車 両制御装置
制御装置

加速度センサ
加速度センサ
可変減衰ダンパ
可変減衰ダンパ
台車
台車
セミアクティブサスペンションの構成図
セミアクティブサスペンションの構成図

可変減衰ダンパ
可変減衰ダンパ

17

車輪／レール摩擦緩和システム＜FRIMOS＞
公益財団法人鉄道総合技術研究所

鉄道力学研究部、材料技術研究部

きしり音と横圧を効果的に低減
車両が急曲線を通過する時に発生する横圧は、環境問題やメンテナンスコストに悪影響を及ぼします。鉄道総研では、横圧発生源の一つとなる内軌走行面の摩擦を緩和してきしり音を低減させる「摩擦緩和システム (FRIMOS)」を開発しました。
※ FRIMOS（フリモス）は Friction Moderating System の略語【特徴】
 レール頭頂面の摩擦を緩和する「摩擦緩和材」は主成分をカーボン系固体潤滑剤とする直径約0.2mmの乾燥粒子で、環境を害する成分は一切含まれていません。
 本システムはブレーキ距離にほとんど影響を及ぼしません。また、軌道回路の性能に悪影響を及ぼすことはありません。
 車上から噴射する「車載式」と地上から噴射する「定置式」があります。
※列車の走行速度や現場の状況により効果に差がありますので、詳細はお問合せください。

車 両

摩擦緩和材

車載式FRIMOSの概念図
車載式FRIMOS

騒音レベル (dB(A))

10dB
散布80軸（20車両）通過散布前

0163248648096112

通過軸数

緩和材の散布前と比べて、大幅に低下（複線区間，列車速度40km/h，普通車輪）

定置式FRIMOSの概念図

レール近傍の騒音レベル18