東芝インフラシステムズと長野電鉄、線路内に設備を追加せず「自動化レベルGOA2.5」を実現

東芝インフラシステムズ株式会社は、線路内に設備を追加せず「自動化レベルGOA2.5」に対応する自動運転システムの開発に成功したと発表した。

なお、開発は長野電鉄と共同で行われ、2023年8月から2024年2月にかけて長野電鉄長野線の一部区間（都市部）で同自動運転システムの実証試験を実施し、基本動作検証が完了した。

東芝インフラシステムズは、2021年度から長野電鉄とともに鉄道の運転免許を持たない係員が先頭車両に乗務する「自動化レベルGOA2.5」に対応する自動運転システムの開発を進めてきた。

この自動運転システムは、車両に設置した位置計測装置（GNSSとIMUを搭載）、前方検知用ステレオカメラ、LiDAR、画像処理及び運転支援装置で構成されている。

東芝インフラシステムズと長野電鉄、線路内に設備を追加せず「自動化レベルGOA2.5」を実現 — 自動運転システムの構成

画像処理及び運転支援装置はGNSSやIMU、速度計などにより自車位置を高精度に測定・推定し、その位置情報を用いて、線路地図データベースと照合し、加減速制御や停車制御を行う。

今回の実証試験では、自動運転モード出発スイッチにより走行を開始し、位置や速度の情報をもとに、運転支援装置で加減速制御および停車駅での停車制御を行った。

また、前方検知用ステレオカメラで模擬支障物を検知して、GOA2.5係員を模擬した運転士に通知し、手動で停車する試験を行った。

夜間に線路を閉鎖した条件下で実施した自動運転試験では、±50cm以内の停止位置精度を確認した。また、夜間70㎞/hでの走行時に前方の200m先の支障物を検知し、運転士の操作で支障物までに停車できることを確認した。

また、支障物検知について、同社の前方支障物検知システムでは、ステレオカメラにより線路上に支障物（線路内の障害物）があると、GOA2.5係員に音や光でブレーキ操作を促す機能を有している。今回の実証試験で、昼間・夜間ともに200ｍ先の支障物を検知可能であることが確認された。

さらに、搭載したカメラによる支障物検知性能を曲線区間においても確保するため、列車位置連動の視界確保対応のカーブ用補助灯を、コイト電工株式会社と共同開発した。これにより、夜間におけるカーブとその先の支障物検知の性能向上を図っているのだという。

なお東芝インフラシステムズは、今回の実証試験を通して、カメラでの撮影が困難な逆光や対向照明等の環境条件のもとで、支障物検知に課題があることを確認した。そのため同社では、同様の条件下で300ｍ先の支障物を安定して検知できるシステムの実現を目的とし、現在のカメラにLiDARを追加した前方検知システムを試作し検証した。

検証にあたり、株式会社東芝の研究開発センターで開発を進める、80点並列測距が可能な「長距離高解像測距技術」を搭載した試作LiDARを列車前方に仮設して、走行列車から300m先の物体の測距ができることを確認した。

今後は、長野電鉄での自動運転の本格的な運用に向けた開発を続けるとともに、地方鉄道・ローカル線向け自動運転システムの開発を進め、「自動化レベルGOA2.5」に適合するシステムとして実用化を目指すとしている。