日本にただ一つ、珍しい鉄道システムの数々
Tetsudo.com より 200704
鉄道といえば、鉄製の2本のレールの上を車両が走るスタイルが一般的ですが、鉄道事業法上の「鉄道」や、軌道法による「軌道」、いわゆる路面電車扱いの路線を含む、広義の「鉄道」には、このような一般の鉄道の他にも、ケーブルカーやロープウェイ、新交通システムなど、さまざまなシステムが含まれています。
そんな多種多様な鉄道システムには、広く普及したものもあれば、1路線のみの採用に終わってしまったものまで千差万別。さまざまな種類がある「鉄道」の中から、日本で唯一となっているシステムを紹介。
⚫︎勾配を乗り越えるアプト式
SL列車の運転で有名な大井川鐵道は、金谷~千頭間の大井川本線と、千頭~井川間の井川線の2路線を運行。この井川線において、日本で唯一採用されてるのが、急勾配に対応する「アプト式」。
鉄道が急勾配を克服するためには、何度も切り換えして上るスイッチバックや、大きく迂回するループ線など、さまざまな手段が採られてきました。しかし、鉄製の車輪とレールだけを用いる粘着運転では登坂性能に限度があるため、これらの手段を採ったとしても越えられない勾配は存在します。
そこで、2本のレールの間に歯車レール「ラックレール」を設置し、車輪の間に設置した歯車と組み合わせて登坂する「ラック式鉄道」が開発されました。アプト式はこのラック式鉄道の一つで、ラックレールの形状などの違いにより、他にも複数の方式があります。
2本のレールの間にあるのが「ラックレール」。これはアプト式のラックレールで、かつて信越本線で使われていたものです
井川線では、沿線に長島ダムを建設する際、当時のルートが水没エリアに含まれるため、新線への付け替えが必要となりました。この際、90パーミル(1000メートル進む間に90メートル上る勾配)という急勾配のあるルートを選択し、アプト式を導入してこれを乗り越える方法が採られました。新線は1990年に開業。この区間ではアプト式電気機関車のED90形が連結され、列車の昇り降りを助けています。
アプト式は、かつては井川線の他でも採用されていたことがありました。群馬県と長野県の県境にそびえる、信越本線の碓氷峠です。
中山道による徒歩交通の時代から難所として知られていた碓氷峠は、信越本線建設当時の技術では、粘着運転による通過は困難でした。そこで、1893年に官設鉄道の横川~軽井沢間が開業した際には、アプト式を採用して66.7パーミルの勾配に挑んでいました。
1912年~1936年に碓氷峠で使われたアプト式機関車10000形(後にEC40形へ改番)
戦後、信越本線の輸送量拡大が求められるようになると、アプト式から粘着運転に切り替えることが決定します。碓氷峠のアプト式は1963年に廃止となり、同年よりEF63形による粘着運転が開始。碓氷峠を通過できる編成重量は360トンから500トンに増加した一方、日本におけるアプト式路線は一旦幕を閉じました。
なお、アプト式を採用している路線は現在では井川線のみで、ラック式鉄道としても鉄道事業法に則った狭義の「鉄道」としては同線だけですが、他にも施設内の遊具扱いなどとして、ラック式を採用しているものがあります。たとえば栃木県の足尾銅山にある博物館のトロッコ電車では、急勾配区間にラック式の一つ「リッゲンバッハ式」が採用されており、わずかな区間ながらこれを体験できます。
⚫︎ゴムタイヤで走る地下鉄
東京や大阪など、全国9都市を走る地下鉄ですが、札幌市の地下鉄だけは、他には見られないゴムタイヤ式を採用しています。
ゴムタイヤで走る札幌市営地下鉄
札幌市の地下鉄では、鉄の車輪に代えて、自動車と同じようなタイヤを装着しています。また、軌道の中央には、金属製の「案内軌条」を設置しています。一般的な鉄道のレールには、車輪と接して車両を支えることと、車両の進行方向を制御するという2つの役目がありますが、案内軌条は後者の進行方向を制御する役目を担うもの。ここへ走行用とは別のタイヤを当て、車両の進行方向を制御しています。
軌道には一般の鉄道のようなレールが無く、比較的フラット。なお、右側のレールは集電用の第三軌条です
軌道中央に見える出っ張りが「案内軌条」。これで車両の向きを制御しています
ゴムタイヤ式では、鉄の車輪を使う一般の鉄道に比べ、加減速性能や登坂性能に優れています。また、ロングレールが一般的ではなかった時代には、ゴムタイヤ式の方が一般鉄道よりも静粛性に優れていました。この静粛性は、札幌への地下鉄建設を推進した、当時の札幌市交通局長の大刀豊氏が、ゴムタイヤ式の導入を推したきっかけになったと言われています。
また、南北線の郊外区間では、建設費削減のためにトンネルではなく高架線が建設されましたが、札幌では冬季の除雪が問題になります。そこで札幌市交通局は、この区間にシェルターを設置し、高架区間ながらトンネル内を走るようなスタイルとしました。このシェルターは、新幹線や東海道貨物線などでも、騒音や降雪を避けるためにトンネル間をつなぐ形で設置している箇所がありますが、複数駅間にまたがるものは札幌市以外に例がありません。
同じゴムタイヤを使うシステムとしては、「自動案内軌条式旅客輸送システム」(AGT)、いわゆる「新交通システム」がありますが、札幌市のものとは別方式で互換性はありません。
また、大刀豊氏に影響を与えたパリメトロなど、海外でもゴムタイヤを用いた地下鉄はありますが、札幌市のシステムはどの路線とも異なるもの。札幌市のゴムタイヤ地下鉄は「札幌方式」とも呼ばれる、唯一無二の方式なのです。
⚫︎今は唯一の「浮いて走るリニア」
リニアモーターカーといえば、JR東海が開発を進めている超電導リニアがありますが、こちらは2027年に東京~名古屋間が開業する予定で、まだまだ実用化は先のことです。
一方、高速鉄道ではありませんが、「浮いて走るリニアモーターカー」を一足早く実現したのが、愛知県を走る愛知高速交通東部丘陵線、通称「リニモ」です。
日本で唯一営業運転に就いている、浮いて走るリニアモーターカーの「リニモ」(幽谷響子さんの鉄道コム投稿写真)
リニモは、日本で唯一の「HSST」採用路線。HSSTは、電磁石をマイナス269℃にまで冷却することで強い力を得る超電導リニアと異なり、常温の電磁石を用いて浮上する方式で、1センチ程度浮いて走行します。浮上走行するということは路面との摩擦が無いため、ゴムタイヤで走る一般的なAGTよりも速いスピードでの運転が可能。リニモでは、最高時速100キロでの運転を実施しています。
HSSTは、都心から離れた成田空港へのアクセス手段として、日本航空が1972年に開発を始めたものでした。空港連絡鉄道に用いる技術として、当初は新幹線並みの最高速度を想定していたといいます。技術開発は順調に進み、1985年のつくば万博や、1989年の横浜博などでは、展示の一つとしてデモ走行が行われました。期間が限られていたとはいえ、日本において誰もが乗れる初めてのリニアモーターカーとなったのは、このHSSTです。
しかしながら、HSSTの開発は次第に高速鉄道から中量輸送交通手段としてのものにシフトしていきます。1989年には名古屋鉄道が筆頭株主となる中部エイチ・エス・エス・ティ開発が設立され、名鉄築港線沿いに実験線を建設。小型・中型の車両による試験を繰り返し、実用化の目途をつけました。
1990年代初め、名古屋市営地下鉄東山線のルートを延伸する形で藤が丘~長久手間を結ぶ、新たな鉄道路線の建設が計画されました。この際、経由ルートの急勾配などを勘案した結果、HSSTの採用が決定。折しも愛知万博の開催が決定したこともあって、これに間に合わせるべく建設がすすめられました。
リニモは、2005年の3月6日に藤が丘~万博八草(当時)間が開業。同年3月25日から約半年間にわたって開催された万博へのアクセス手段として活躍し、その先進性から、会場外のパビリオンのような役割も果たしていました。万博終了後は、長久手市を通る唯一の鉄道路線として、地域住民の足となり活躍しています。
⚫︎住宅街の中を走る「新時代の乗り物」
ゆりかもめやポートライナーなど、全国で10路線が運行されている自動案内軌条式旅客輸送システム(AGT)、いわゆる新交通システム。このうち、千葉県佐倉市のユーカリが丘を走る山万ユーカリが丘線では、他とは異なる「VONA」というシステムが使われています。
「VONA」を採用した山万ユーカリが丘線
ゆりかもめなどの多くのAGT路線では、細かい分類では様々あるものの、側面に案内軌条を置く「側方案内方式」が採用されています。一方、山万が採用するVONAでは、案内軌条を軌道の中央に配置する「中央案内方式」となっています。走行装置こそゆりかもめなどと同じゴムタイヤですが、軌道は他のAGTと異なる、独特の外観となっています。
標準型の「側方案内方式」を採用したゆりかもめ。VONAとは軌道の形が異なります。こちらの軌道中央にある出っ張りは信号関係の設備で、案内軌条ではありません
AGTの規格が定まる前、各鉄道メーカーは独自の規格でこれを開発していました。VONAもそのうちの一つで、日本車輌製造が開発したものでした。VONAはまず、千葉県習志野市にあった谷津遊園の遊具として、試験も兼ねて採用されます。続いて、1982年に開業した山万ユーカリが丘線と、1981年に着工し1992年に開業した愛知県の桃花台新交通桃花台線が、VONAを採用しました。
しかしながら、VONAがこの3箇所以外に普及することはありませんでした。1983年、AGTの普及促進のために日本交通計画協会によって標準仕様が定められましたが、この仕様では「案内方式は側方案内方式とする」と定められており、中央案内方式のVONAは普及の道が絶たれてしまったのです。さらに、他のAGTと互換性が無いため、部品の価格が高くなる傾向にあり、コスト面でも不利な状況となってしまいました。
さらに、VONAを採用した桃花台新交通は、乗客数が思うように伸びずに赤字が累積し、2006年9月をもって廃止されてしまいます。VONAを採用した路線は、山万ユーカリが丘線のみが残されることとなりました。
VONAは「Vehicle Of New Age」、つまり「新時代の乗り物」の略称です。しかしながら、その名に込められた思いとは裏腹に、現在は1路線のみで細々と運用されるシステムとなっています。
⚫︎ロープウェイのようなモノレール
モノレールといえば、東京モノレールや湘南モノレールのように、鉄道らしい長い車両を複数繋いだ姿が一般的です。
一方、まるでロープウェイのような車両を用いた、独特なモノレールのシステムも存在します。広島短距離交通瀬野線で採用されている「スカイレール」です。
まるでロープウェイのような見た目のスカイレール
スカイレールはモノレールに分類されるシステムですが、中身は懸垂式モノレールとロープウェイ、リニアモーターカーを組み合わせたような構成です。レールは金属製ですが、この中には駅間を一定速度で循環するロープが通っており、車両はこれを掴んで走行します。駅付近にはリニアモーターが設置されており、ロープを放した車両はリニアモーターで加減速して駅を発着します。
なお、法律上では、スカイレールは多摩モノレールや大阪モノレール同様、路面電車扱いとなる軌道法に準拠して建設されています。
車体はロープウェイそのものですが、車体を吊り下げる部分はモノレールのようなメカメカしい形状
車両定員は25人程度に限られるスカイレールですが、半径30メートルの急カーブや270パーミルの急勾配にも対応でき、かつ建設費はAGTの約3分の1という特性から、短距離の少量輸送にはうってつけ。ロープウェイとは異なりカーブにも柔軟に対応できるため、経路設定の自由度も高くなっています。駅から離れた丘の上に住宅街がある瀬野地区にとってはピッタリな交通システムです。
スカイレールの急勾配区間。AGTでは厳しい勾配も、軽々と昇り降りできます
ただし、1998年にこの路線が開業して以来、残念ながらスカイレールが他地域へ広がる動きはありません。先進的なシステムであったスカイレールは、今も広島県で住宅地の輸送を担う路線として細々と活躍しています。
⚫︎寺院の中を走るケーブルカー
かつて牛若丸、後の源義経が過ごしたことで知られる、京都府の鞍馬寺。山の中に建てられた寺院のため、本尊へは長い坂道を登る必要があります。
本来であれば歩いて登るのが正しい参拝方法ですが、年配者や体が不自由な方では本尊にお参りするのは困難。そこで鞍馬寺では、なんと境内でケーブルカー「鞍馬山鋼索鉄道」を運行しています。
鞍馬寺の境内を走るケーブルカー
1957年に開業した鞍馬寺のケーブルカー。現在の車両は4代目となっています。このケーブルカー、実は多くの「日本唯一」を持つ路線なのです。
ケーブルカーでは、2つの車両を同じケーブルにつなぎ、双方の重さでバランスを取る方法が一般的です。鞍馬寺のケーブルカーでは片方の車両の代わりに錘(おもり)を使用。レールの下を錘が通り、車両とのバランスを取っています。また、走行装置は鉄製の車輪ではなくタイヤを採用。こちらも日本のケーブルカーでは唯一です。
このケーブルカーはゴムタイヤで走るため、鉄製のレールは敷かれていません
車両とのバランスを取るための錘。車両が走行するレールの下を通っています
システム以外にも特徴があります。鞍馬寺のケーブルカーは、宗教法人が運営する鉄道としては日本唯一。山梨県の身延山久遠寺など、境内にスロープカーのような施設を設置している宗教法人もありますが、鉄道事業法に則った鉄道路線を運営しているのは、鞍馬寺が唯一です。
また、鞍馬寺のケーブルカーは、「運賃」が無料となっている日本唯一の路線でもあります。宗教法人として、利益を想像させる運賃をいただくわけにはいかない、ということなのでしょうか。
ただし、ケーブルカーの乗車には、大人200円の「寄付金」が必要。乗車口前の券売機で寄付金を納めるため、これが事実上の運賃と言えます。鞍馬寺は、寄付のお礼としてケーブルカーを利用してもらう、というスタンスを取っています。
⚫︎最後に残ったトロリーバス
ケーブルカーやロープウェイなど、さまざまな乗り物を乗り継いで長野県と富山県の県境を越える「立山黒部アルペンルート」。ここには、日本で最後のトロリーバス、立山トンネルトロリーバスがあります。
立山黒部アルペンルートの1つを構成する「立山トンネルトロリーバス」
架線から得た電力で走るトロリーバスは、日本の法令上では「無軌条電車」、つまりレールが無い電車ということで、鉄道の一種とみなされます。車両の機器構成も鉄道に類似しており、運転席には鉄道車両のようなメーターが。現在の車両では、発進時に電車と同じVVVF制御装置の磁励音が聞こえてきます。
鉄道車両のようなメーターを備えたトロリーバスの運転席(画像は関電トンネルトロリーバスの300形のもの
日本においては、かつては都市部でも運行されていましたが、性能が向上した一般のバスに置き換えられるなどして、1972年までに順次廃止されていきました。
一方、中部山岳国立公園内を通る立山黒部アルペンルートでは、エンジンから出る排ガスが、環境に影響を与えるのではという懸念がありました。そこで、1964年に一般旅客へ開放された扇沢~黒部ダム間の関電トンネルでは、電気で走るトロリーバスを採用。当初はエンジンで走るバスを運行していた室堂~大観峰間の立山トンネルでも、1996年からはトロリーバスでの運行に変わりました。
関電トンネルでは54年にわたってトロリーバスが使われてきましたが、車両の置き換え時期が来た際に、蓄電池に充電した電力で走る電気バスを導入し、トロリーバスとしての運行は2018年に終了しました。一方、立山トンネルのトロリーバスは置き換えについての発表はなく、未だ現役。今後もしばらくは、日本唯一のトロリーバスとしての活躍が続くようです。
2018年まで活躍した関電トンネルのトロリーバス。現在は1両のみが解体を免れ、保存に向けたプロジェクトが進行中です
見た目はバス、でも実は鉄道
架線から電気を取り入れて走るのがトロリーバスですが、日本国内では、法律上は「非電化のトロリーバス」という、摩訶不思議な乗り物があります。名古屋市を走る「ガイドウェイバス」です。
⚫︎名古屋市を走るガイドウェイバス、「ゆとりーとライン」の車両
ガイドウェイバスとは、案内輪と呼ばれる小型の車輪を装着したバスで、専用の軌道上を走るシステム。専用軌道では、普通鉄道のレールを走るのと同じように、ハンドルを操作する必要はありません。また、車両は専用軌道と一般道路を直通できるので、市街地では一般道と切り離された専用軌道を比較的高速で走行し、郊外では一般道を走ることで建設コストを減らすという、鉄道とバスの利点を組み合わせたシステムとなっています。
タイヤの前に見える小型の車輪が、専用軌道上で車両の向きを制御する案内輪です
ゆとりーとラインの専用軌道。両脇に見えるレールに案内輪を当て、車両の向きを制御しています
車両の見た目はバスそのもの。名古屋市を走るガイドウェイバス「ゆとりーとライン」では、通常の路線バスでも使用される「三菱・エアロスター」と「日野・ブルーリボンシティ」に案内輪を装着した、専用の車両が導入されました。
パッと見はバスでしかないガイドウェイバスですが、日本の法律においては、案内軌条式の鉄道扱いとなっています。
鉄道とバスの利点を組み合わせたガイドウェイバスですが、ことに日本で導入されたものについては、さまざまな理由から海外のガイドウェイバスに及ぶレベルではないのが現状です。
市街地に設けられる専用軌道は、海外では道路に案内用のレールを敷設しただけの、かなり簡素なものとなっています。一方、ゆとりーとラインの専用軌道は全線が高架線で、駅もAGTのような立派なもの。このために建設コストが高額になってしまい、海外のガイドウェイバスのように廉価な中量輸送機関としての位置づけではなくなっています。
まるでAGTのようなゆとりーとラインの設備。この高規格な設備のために、建設コストが上昇しています
また、専用軌道が鉄道扱いとなることでのデメリットもあります。ゆとりーとラインの運転士は、バス用の大型二種免許と、鉄道用の動力車操縦免許と、2つの免許を取得しなければなりません。また、車両の検査についても、自動車としての車検と、鉄道車両としての定期検査の双方に従う必要があります。鉄道とバスの双方を兼ねるために、両方に対応するためのコストも嵩んでしまうのです。
現在の日本では、バスの高速化施策として、専用道や専用車線、公共車両優先システムを導入する「BRT」(バス高速輸送システム)の普及が進められています。このシステムでは、都市部は一般自動車と同一平面を走るため、ガイドウェイバスよりも速達性は低下してしまいます。一方、ゆとりーとラインのような専用軌道を建設することはなく、バス専用道でもアスファルトを敷くだけと低コスト。そのため、現時点ではBRTの方が優勢で、ゆとりーとラインのようなガイドウェイバスの導入を目指す都市は、今のところ表れていません。
💋元々、維持運営費が大変な鉄レール方式より、維持管理が楽な公共交通機関へと
転換と、最大の問題は首都圏過剰集中が大問題。過飽和状態の打破が必須だが
結局は大災害で痛い目にあって…未来図が構築、想定出来ない行政立法の問題