自動案内軌条式旅客輸送システム

システム

1983年（昭和58年）3月、導入検討手続きを簡素化し、建設費の低廉化を図ることを目的に、日本交通計画協会が発表した「新交通システムの標準化とその基本仕様」により標準規格である「標準型新交通システム」が定められた。標準化に従って建設された最初の路線は1989年（平成元年）に開業した横浜シーサイドライン金沢シーサイドライン（シーサイドライン）である。標準化されるまではそれぞれ独自の方式が採用されており、併せて本項で解説する。また、低廉化させた「普及型新交通システム」の制定も検討されている。

軌道

軌道は、一般的に直線部では PC 製、急曲線部は鋼製箱桁が採用され、その上にエポキシ樹脂によりコーティングされた専用走行路を敷く。走行路に沿って左右または中央部に H または I 形鋼による案内軌条（ガイドウェイ）が設置されており、車体の案内輪をあてて走行輪のゴムタイヤで走行する。曲線半径は 25m まで、勾配はゴムタイヤの高い摩擦係数を利用して勾配率は最大で 60‰ まで可能であり、駅での停車区間では 10‰ 以下、車両の停留･解結を行う区間では 5‰ 以下としている。また、道路上に高架ガイドウェイを建設する場合には、消防法の規制や車道の往復 2 車線の円滑な通行を確保するため、道路幅は歩道を含め約 22m 以上が条件とされている。

軌間

軌間は、走行輪である左右のゴムタイヤの中心間隔であらわされる。普通鉄道と比べてもかなり広めである。「標準型新交通システム」で定められた標準規格では、1,700mm を前提とした規格で定められているため、1,700mm を採用する路線が多い。山万ユーカリが丘線、桃花台新交通桃花台線で 1,800mm、神戸新交通ポートアイランド線で 1,740mm、埼玉新都市交通伊奈線で 1,650mm、Osaka Metro南港ポートタウン線で 1,600mm が採用されている。

駅

駅は高架駅島式ホームが原則で、風雨を防ぐのと共に駅の無人化と乗降の安全確保のため、ホームにはフルスクリーンタイプのホームドアが設置されている路線が多い。また、中央指令所で常に監視カメラにより各駅のホームや構内を監視しており、異常があれば、中央指令所から列車を停車させて係員を派遣することができるほか、各駅の販売機･改札機･エスカレータ･エレベータを駅と中央指令所の監視装置で監視して、異常があれば警報が表示される。車内信号式を採用した路線では、路線上の見える位置には信号機が設置されていないことが多いものの、実際には出発信号機や場内信号機がある駅もあり、停車場・停留場それぞれ存在する。「標準型新交通システム」で定められた標準規格では、乗降場高さを走行面より 1,070mm としているが、タイヤ径の縮小や艤装部品の小型化等の将来の技術の進歩により柔軟に対処していく必要があるとされている。

電気方式

電気方式は、大きく分けて直流 750V と三相交流 600V が存在する。路線長が長く車両数が少ない路線では直流方式、路線長が短く車両数が多い路線では交流方式が有利となり、地域の特性により方式が定められている。「標準型新交通システム」で定められた標準規格は、原則直流 750V であるが、技術革新の情勢や路線長、車両数などによって総合的に判断するとされている。電車線（トロリ線）はアルミまたはステンレス製の剛体式であり、案内軌条の上部に平行して設置されている。直流は複線式、三相交流は3線式となっている。
西武山口線、山万ユーカリが丘線、横浜シーサイドライン金沢シーサイドライン、桃花台新交通桃花台線、広島高速交通広島新交通1号線で直流 750V が、埼玉新都市交通伊奈線、東京都交通局日暮里・舎人ライナー、ゆりかもめ東京臨海新交通臨海線で三相交流 600V・50Hz が、Osaka Metro南港ポートタウン線、OTSニュートラムテクノポート線、神戸新交通ポートアイランド線、神戸新交通六甲アイランド線で三相交流 600V・60Hz が採用されている。

案内・分岐方式

案内軌条の位置により方式が異なり、方式ごとに分岐器方式も異なる。案内方式では、側方案内方式と中央案内方式に大きく分けられ、側方案内方式の一種に両側案内方式がある。分岐方式は、水平可動案内板方式、浮沈式、水平回転式、三角片横行式がある。なおこのうち三角片横行式は日本で採用されていない。

中央案内方式

最初に営業路線として採用したのは1982年（昭和57年）に開業した、山万ユーカリが丘線である。この方式では、上記2方式とは異なり、走行路間の中央に案内板を配置する。稀にモノレールと案内されることや、AGT と別に案内される場合もある。一般には開床構造となり幅員は狭くできるものの、モノレールのように乗客に不安感を与える可能性がある点や、避難通路として軌道上が使えないこと、ボギー台車のみの導入実績しか持っていないことなどにより、標準規格にはならず、山万以外では1991年（平成3年）に開業した桃花台新交通桃花台線（ピーチライナー）にしか採用例が無い。
分岐方式は、「水平回転式」を採用し、モノレールと分岐構造が似ている。側方案内方式や両面案内方式の車両にあったような案内バーなど、車両から側面に出っ張った部分はない。この分岐方式も、可動部が大きく建設費が高額となることから標準規格にはならなかった。

車両

小型軽量でゴムタイヤで走行することから走行音が小さい。無人運転が前提として設計される路線が多い。類似の交通機関であるのモノレールよりもさらに1両当たりの車両寸法が小さいのが特徴である。車体の材質は、初期の頃は普通鋼が使用されていたが、2000年代以降は車体の腐食防止や軽量化を図るために、普通鉄道車両と同じくステンレス合金やアルミニウム合金が使用されている。構成技術の根幹部分は鉄道の電車と同じだが、ゴムタイヤを使用しているため、走行装置や動力伝達機構などには自動車の技術が使用されている。車両の製造は路線設計を行っている会社で行われる場合が多いが、近年では路線の技術開発に携わっていない会社による製造もあり、路線のベースシステムと車両製造会社が一致しているとは限らない。

車両寸法

車両寸法は、「標準型新交通システム」で定められた標準規格では、最大幅を 2,400mm、走行装置の最大幅は 2,160mm、最大高さを軌道面から 3,300mm としており、車両重量は、満車時で 18t 以下、車輪の車軸に掛かる軸重は 9t 以下としている。走行用の車輪を車端側に2つ配置としており、2つの車輪の軸距（ホイールベース）は車輪の中心から 5,000mm、車端から車輪の中心までの距離は 1,300mm としている。標準規格は定められていないが、車両長は 7,500mm から 8,500mm まで、自重はおおよそ 10.5t から 11.8t まで存在する。

車内

車内は、小型車両を用いているため普通鉄道よりも少し狭く、ドアは1両につき1 - 2つ程度が左右両側に配置される。なお、進行方向右側のみにプラットホームがある路線が多く、中でも桃花台新交通桃花台線で使用されていた桃花台新交通100系電車はドアが右側のみであった。初期の車両は制御装置やモニタ装置などが大型であり、床下に収まらないものは連結部付近に装置収納箱として配置されていたため、箱の上を荷物置き場として活用している。近年の車両では機器類の小型化により床下や座席下などに収めることで車内空間が広がり、荷物置き場の代わりに荷物棚が設置されるようになった。
座席は、ロングシートを用いた車両が多いが、一部の路線ではボックスシートや固定式クロスシートを用いた車両や、それらを組み合わせた車両も用いられている。自動運転を行う路線の車両では、運転台や運転席は存在するものの乗務員室が存在せず、通常運転台は施錠されており運転席が開放されているため、最前部にまで乗客が座ることができ前面展望を楽しむことができる。なお、緊急時や訓練時に運転台を使用する場合は、バーやベルトで運転席とその他の席を仕切ることができる。

性能

路線の駅間距離が短いため、最高速度は一般的に 60km/h の路線がほとんどである。このほかでは神戸新交通ポートアイランド線が 70km/h、神戸新交通六甲アイランド線が 62.5km/h 、桃花台新交通桃花台線が 55km/h 、西武山口線が 50km/h である。なお、三菱重工業によりこれまでの倍である 120km/h の走行が可能な「Super AGT」が開発中である。加速性能は、普通鉄道に比べて高く設定され、多くの路線では 3.5km/h/s 程度である。

台車

台車は、平行リンク式の軸箱支持装置を持つダイヤフラム式の空気バネ付きのユニット台車またはボギー台車が採用されている。また曲線での走行をスムーズにするため、1台のモーターで車輪を差動歯車を介して駆動させる他に、走行車輪を案内軌条によって転向させる「案内操向装置」を装備している。中央案内方式では、1軸ボギー台車とし鉄道車両のボギー台車と同じく、その中心を軸として旋回させる方式を採用。側方案内方式では、左右の走行車輪の車端側に2個の案内車輪を配置して、案内車輪の変位を案内棒･ロッド･前後進切替装置などの案内操向装置を介して、自動車と同じようなナックルを設けた走行車輪に伝達され、走行車輪を操向（ステアリング）させる「2軸4輪ステアリング方式」と、案内操向装置と車輪の車軸とを一体化させた1軸ボギー台車とし、左右の走行車輪の両側に4個の案内車輪を配置して、その案内車輪の変位を、台車に装着された案内操向装置を介して直接台車に伝達することで、台車全体を旋回させる「4案内輪車軸ボギー方式」などが採用されている。集電装置は、車両下部の案内操向装置側面に、舟体・アーム・スプリングで構成された集電器が1枚の盤にまとまって装着されており、それを介して車内に給電されている。

車輪

走行輪･案内輪にはゴムタイヤが使用されており、初期の頃は、走行輪にはウレタン充填スチールコードラジアルタイヤと呼ばれるノーパンクタイヤが採用されていたが、乗り心地が良くないため、最近の走行輪のゴムタイヤには、ウレタンの代わりに窒素ガスを充填し、急なパンクやエア抜けなどで車体が必要以上に傾かないように中子と呼ばれる鉄の補助輪を内蔵したチューブレスのラジアルゴムタイヤを採用しており、乗り心地の向上と騒音低下が図られている。また、安定した走行性能を得るために、偏平タイヤを使用している。案内輪には両側案内方式の車両のみに使用され、硬質ウレタン充填タイヤと呼ばれるノーパンクタイヤが使用されている。また、走行輪のタイヤは、バスやトラックのタイヤとほぼ同じ大きさでありながら重い車体を支えるため、単体で 4.5t の負荷荷重がかかり、130kg の重量がある。しかし、鉄輪に比して摩耗の早いゴムタイヤは利用者に比例した維持費を必要とし、軌道保守についてもコンクリート走行面の整備となるため微細な調整ができず、経年劣化による乗り心地悪化なども発生している。

主要装置

制御装置は、登場初期は直流ではチョッパ制御、三相交流ではサイリスタ位相制御で直流モーターを制御する方式が用いられていたが、近年では両者ともVVVFインバータ制御が主流となっており、特に三相交流の場合では、コンバータ装置と VVVFインバータ装置を1つのユニットにまとめた、主変換装置 (CI) により、コンバータで直流に変換した後、VVVFインバータで三相交流に変換して誘導（交流）モーターを制御する方式が採用されている。制御システムは、近年は2両にある電動機を1台の制御装置で制御する、いわゆる 1C2M 構成の2両単位方式が多い。ブレーキ方式は、近年の普通鉄道でも採用されている、回生ブレーキ併用の電気指令式空気ブレーキを装備している。モーターの装架または動力を伝達する方式は、車体装架直角カルダン駆動方式を採用しており、モーターからの動力を自在継手と差動歯車を介して車輪に伝達されている。車両基地での検修作業において電車線が無い車庫内で車両を移動させる際には、天井に配置された電源ケーブルを主栓と呼ばれるプラグを介して車両に接続して給電を行って移動させている。

互換性

新しい交通システムであるため、既存の一般的な鉄道にはない弱点が見られる。車両や信号、軌道に使用されている部品類が代替の出来ないシステム固有の物である場合が多く、他社製品とは互換性が無く市場原理が働かないので消耗品や交換部品の費用が下がらず、運行経費を押し上げる一因となっている。これにより製造会社にとっては安値で受注して消耗品や交換部品で稼ぐビジネスモデルが成り立ち、うまみのある安定した収益源になっている。近年では、これらの消耗交換時の経済性を追求し、市販のトラック・バス用規格タイヤを使用できるような設計の開発などが行われている。
直通運転は、規格や方式に違いがある場合は乗り入れることができないため不可能である。規格や方式が全く同一である場合は乗り入れが可能であり、大阪市交通局南港ポートタウン線とOTSニュートラムテクノポート線が相互直通運転を行い、一体となった運用がされている。

列車検知・運行管理

列車検知は、従来の鉄道の軌道回路が使用できないため、列車検知装置（TD）を採用している。これは、列車からチェックインとチェックアウトの信号を受信するチェックイン・チェックアウト方式と、走行路に敷設された誘導ループ線により列車の位置を検知する方式の2つがある。誘導ループ線は自動列車制御装置 (ATC) の信号も流すことができるので、ATC/TD ループ線と呼ばれている。路線の閉塞には ATC が使用されているが、自動運転されている路線では、自動列車運転装置 (ATO) による無人運転で列車が運行されており、ATC を目標速度の設定及び保安確保のために使用している、この場合では、駅の手前や構内に ATO 地上子が軌道面に設置しており、停止目標までの距離を車上側の ATO 装置が認識して列車を停止目標で停止させるほか、正常な位置に列車が停車したことを列車が駅に送信することで、ドアの開閉の合図などの情報を駅側と列車側の間で双方向伝送を行いホームドアと列車のドアの開閉を行う。走行路の間には、車両と駅や中央指令所との間で情報を送受信するためのケーブルが入った、ATO データ伝送ループ線が設置されており、車両側の情報を駅や中央指令所に送るほか、中央指令所からの情報や緊急時の出発抑止などを車両側に送っている。
列車運行管理は、列車集中制御装置 (CTC) が設置され、コンピュータにより集中管理されている。中央指令所でコンピュータが列車の動きを把握し、列車ダイヤを基に自動制御するが、異常時には指令員の手動で制御できるようになっている。また、列車の運転制御や状態監視に使用する主要機器類は、装置の故障などで誤った運転情報を表示するなどで列車の運転に支障が出ないように、すべて多重系でフェールセーフ構造としており、安全を確保しているほか、電力･電路･信号保安･通信の各設備･自動運転などのシステムを統括して管理を行う総合管理システムからの各データを中央指令所に伝達することにより、列車の状態を監視して、必要に応じて的確な指示も出すことができる。

APM

日本以外では、自動案内軌条式旅客輸送システム(AGT) を APM(Automated People Mover) と呼称する場合が多い。APM は元々ウェスティングハウス・エレクトリック（米）が開発したシステムの名称であったが、海外では当初このシステムが多く採用されたため、他のシステムを含めた AGT 全体のことを APM と呼称する。日本での「新交通システム」同様、世界でも APMの定義は定まっておらず、APM にモノレール式を含めることもある。世界的には日本の AGTは APMに含まれることになるが、日本のAGT路線には 本来のAPMを基本としたシステムはない。
現在三菱重工業では、製造した AGT のうち、空港及び海外向けの車両を APM としている。ブランド名は「クリスタルムーバー (Crystal Mover)で、中でも空港向けを特に「クリスタルムーバー (Crystal Mover)」、都市向けを「アーバニスモ (Urbanismo)」として区別しており、これらが採用された路線ではその名称のまま呼称する場合もある。日本国内ではこの都心向けアーバニスモを、ゆりかもめ7300系電車や東京都交通局330形電車、埼玉新都市交通2020系電車などとして、既存のAGT路線の新型車両に採用している。なお、三菱重工業では日本国内に投入されたアーバニスモはAGT と呼称している。

VAL

VAL は、フランスのマトラが開発した AGT の一種である。地下線や高架線の走行を考慮した設計で、ミニ地下鉄の一種と見なすこともできる。

空港内移動路線

世界の大型空港でも、ターミナル間などの移動用に AGT の導入が20世紀末以降増えている。多くの場合空港敷地内の移動手段であるため総延長距離が短く料金もかからないことが多い。