☆交通エレクトロニクス特論（Electronics for Transport）[5503]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

　電気エネルギーを走行のために用いる「電気利用交通」は，これまで電気鉄道が実用的なものとしてはほぼ唯一の例だったが，近年の技術開発によってこの状況に急速に変化が生じつつある。電気鉄道自身も，新幹線や都市鉄道を始めとしてさまざまな技術的展開をみせている。この科目では，大規模システムの典型例のひとつである電気鉄道を中心に据えつつ，「電気利用交通」の展開について，歴史から最先端まで至る幅広い知識を得ることを目的とする。
　達成目標は，こうした知識を得ることに加え，交通システムの評価（例えば省エネルギー性）の手法や，それを改善するための手法に関して，基礎的と考えられるレベルの知識を得ることである。

＜授業計画及び準備学習＞

1. 「世界一」の日本の鉄道
　　実績の裏側にある世界　関係者の苦労の例
2. 鉄道が形作った近代世界
　　200年前、鉄道はITそのものだった！
　　世界を「つくった」鉄道　都市は鉄道なしに成り立たない
　　最先端技術のユーザとしての鉄道　通信と交通
　　「環境の時代」
3. 交通とエネルギー
　　社会におけるエネルギー消費
　　省エネルギー性　鉄道は本当に環境に優しい？　比較の方法
　　同じ鉄道でも日本のそれは飛び抜けて省エネルギー、違いはどこから？
　　最新のいわゆるエコカーや航空機との比較
4. 電気車両の仕組み (1)
　　電気自動車　世界最初の電気鉄道
　　直流電気車　抵抗制御　組合せ制御　界磁制御
5. 電気車両の仕組み (2)
　　直流電気車つづき　ブレーキシステム　電力回生ブレーキ
　　　　　　　　　　　チョッパ制御　界磁制御
6. 電気車両の仕組み (3)
　　直流電気車つづき　VVVFインバータ制御
　　交流電気車　構成方法（特に交直流車両の実現）　3相交流の使用
7. 電気車両の仕組み (4)
　　交流電気車つづき　整流器方式　位相制御
　　　　　　　　　　　PWMコンバータ　電力回生ブレーキ
8. 電力供給の仕組み (1)
　　エネルギー蓄積技術　架線は生き残るか？
　　パンタグラフ・架線系　騒音　高速化
9. 電力供給の仕組み (2)
　　直流饋（き）電系　饋電等価回路　回生失効
　　交流饋（き）電系　スコット結線変圧器　AT饋電・BT饋電
10. 交通システムとシステム工学
　　評価　最適化　シミュレーション
11. 信号・保安
　　信号システムと保安システム　閉塞・連動・鎖錠　軌道回路
　　　車内警報装置から ATS，ATC への変遷
　　　移動閉塞　軌道回路からの決別　インターオペラビリティへの挑戦
12. スケジューリング
　　列車ダイヤ　評価手法　ダイヤパターン　運転整理の問題　組合せ最適化手法
　　　旅客案内との関係　運行管理を中心とした鉄道の統合システム化
13. 出改札・通信・その他
　　出改札システム　諸外国の無改札システム　日本流自動改札
　　　未来のシステムへ　非接触ICカードと電子マネー　携帯電話との融合
　　通信システム　鉄道電話　列車無線　車内サービス
　　保守技術の革新　専用検測車　営業運転用車両による状態監視
14. さまざまな交通システム／最近の話題／日本の課題
　　高速鉄道　都市鉄道・ライトレール　「新交通」　磁気浮上式鉄道　ほか
　　国際規格議論　実は技術や技術開発のあり方そのものの問題でもある
　　鉄道産業の再編　世界的に進む民営化とオープンアクセス
　　国際競争　「世界的」鉄道運営事業者の登場　受注競争
　　日本の課題
15. 学習成果の確認（レポート）

準備学習：
　予習は特に必要なし。
　復習は講義時に配布された資料等を読み込み，関連資料等を可能な限り幅広くあたること。練習問題等があれば自分で手を動かし解いてみること。

＜成績評価方法及び水準＞

　レポートにより評価を行う。

＜教科書＞

「最新 電気鉄道工学 (改訂版)」，コロナ社 (2012). ISBN 978-4339008333

＜参考書＞

なし。

＜オフィスアワー＞

担当者は本講義以外にも前期に担当している講義等のコマ数がきわめて多く，定期的なオフィスアワーを確保することは難しい。短い質問は講義終了直後に。時間が必要な場合，事前に電子メール takagi at cc.kogakuin.ac.jp (注: at を @ に置き換えて全体をつなげるとメールアドレスになる）で相談の日時や場所を約束してほしい。

＜学生へのメッセージ＞

可能な限りビジュアルな教材を準備したいと思っています。交通システム，あるいは鉄道に興味を持つ多くの学生の聴講を期待しています。