埼京線E233系7000番台

東京都の大崎と埼玉県の大宮の間を走る埼京線では昨年夏から今年春にかけて、新型車両E233系7000番台が導入されました。現物と資料の調査の両方が完了しましたので、この新型車両について見てまいりたいと思います。

※その後の追加調査により、内容に誤りがあることが判明いたしましたので修正を行いました。（2017,01,23）

JR東日本の標準車両E233系

左上(1)：中央線E233系0番台（2007年9月1日武蔵小金井駅）
右上(2)：東海道線E233系3000番台（2009年1月6日品川駅）
左下(3)：京葉線E233系5000番台（2010年7月10日千葉みなと駅）
右下(4)：常磐線E233系2000番台（2010年9月5日取手駅）

　E233系はJR東日本の首都圏における標準車両として2006（平成18）年に中央線に導入が開始されたのを皮切りに、これまで9路線に導入されています。このE233系は前世代の車両であるE231系を基本としつつ、更なるサービス向上を目指して以下のような改良が加えられています。

●車体強度の向上
福知山線脱線事故を教訓にした、車体の骨組み結合の強化、先頭部への新しい衝撃吸収構造の採用など

●故障に強い車両
動力系統、パンタグラフなど主要機器をを二重化し、故障が発生しても運転が継続できるようにする。

●ユニバーサルデザイン
車両の床面高さを下げ、ホームとの段差を縮小して足の不自由な乗客や車椅子での乗降をスムーズにできるようにした。また、車内の荷物棚、吊革の高さを下げ、身長の低い乗客でも利用しやすくした。

●快適性の向上
エアコン内に空気清浄機能を追加、抗菌加工された吊革の採用、座席幅の拡大（1人当たり45cm→46cm）

●情報化社会への対応
ドア上部に案内表示器を設置し、駅の案内や運行情報などを配信する。

2013（平成25）年度は今回とり上げる埼京線（7000番台）の他に横浜線にも導入（6000番台）が行われ、今年8月までに同線の205系全車両を置き変えました。現在は南武線での導入（8000番台）が継続中となっており、2015（平成27）年夏までに205系（支線を除く）・209系全車両を置き換える計画となっています。

埼京線E233系7000番台の概要

大崎駅に停車中の埼京線E233系7000番台
※クリックで拡大（1000×750px/130KB）

埼京線に導入されたE233系は「7000番台」に区分されています。埼京線は駅間距離が短く、混雑の激しい通勤路線であることから、以下のような仕様となっています。

●編成構成
編成は10両編成（大宮・川越寄り先頭車が1号車）で、動力車比率は他の通勤路線のE233系と同じ6M4Tとなっている。205系と比べ車体幅が15cm広がり各車両の定員が増加したことから、6ドア車両は連結していない。

●走行性能
最高営業運転速度は100km/h（設計最高速度は120km/h）、加速度は2.5km/h/s（＝0.69m/s²）、現速度は5.0km/h/s（＝1.39m/s²）となっている。

●信号保安装置
信号保安装置は走行路線に合わせてATC-6（埼京線池袋～大宮間）、ATS-P（埼京線大崎～池袋間・川越線大宮～川越間・りんかい線新木場～大崎間）の2種類を搭載する。また、試運転等を考慮して可搬式ATS-Psの取り付けを可能にしており（新津での完成試運転時に使用）、2017年より使用開始予定のATACSも追加できるよう準備されている。（後述）

●安全設備
混雑が激しい1号車（大宮・川越寄り先頭車）の車内には痴漢対策として防犯カメラを設置している。また、床下に設置している非常用ハシゴは、形状を変更して迅速な展開を可能にした。

以下、車両の各部分の詳細について見てまいります。



車両側面の行先表示器。表示内容は既存のE233系と同一で、乗り入れ先のりんかい線内でも動作。

　フロントガラス上部と車体側面中央上部にある行先表示器はこれまでのE233系各番台と同じフルカラーLED表示器となっています。表示内容は列車種別、行先駅名（いずれも英語と切替表示）、路線名、次停車駅となっており、大崎から乗り入れる東京臨海高速鉄道りんかい線内でも動作します。

※この先画像18枚（824KB）＋動画があります。画像はスクロールに従って自動で読み込まれます。（JavaScriptが有効の場合のみ）データ容量にご注意ください。



左上(1)：VVVFインバータはE233系通勤車仕様標準のSC85A形
右上(2)：静止型インバータは2000番台と同一のSC91形
左下(3)：台車は電動台車がDT71AもしくはB、付随台車がTR255もしくはA
右下(4)：6号車床下の非常用ハシゴは展開しやすいよう形状が変更された

　車両の走行を司る機器についてもこれまでのE233形で実績のあるものが踏襲されています。駆動用のモーターを制御するVVVFインバータ装置は三菱電機製のSC85A形、車内の空調や照明の電力を供給する静止型インバータは東洋電機製のSC91形（容量260kVA）となっており、2号車（モハE232-7200形）については静止型インバータが取り付け準備のみとなっています。
　台車はE531系から採用されている測梁が湾曲した軸梁式で、動力車がDT71A形もしくはDT71B形、付随車がTR255形もしくはTR255A形となっています。最高速度が100km/hであることから、ヨーダンパは取り付け準備のみとなっています。
　また、6号車（サハE233-7000形）の両側床下には京浜東北線向けの1000番台から搭載している非常用ハシゴが設置されています。非常用ハシゴはこれまでの車両とは異なり、車体底面から少し距離を置いて設置されており、展開が容易になっています。


左(1)：先頭部の屋根には列車無線用アンテナ2本に加えて増設用の台座が1箇所設置されている
右(2)：1号車後部の屋根にあるWiMAXアンテナ

　両先頭車の前側（運転台側）の屋根には従来のE233系と同じデジタル列車無線用アンテナ2本に加えて、同形状のアンテナをもう1本増設できるよう台座が設置されています。また、1号車（クハE232-7000形）後部の屋根には京葉線向けの5000番台と同じく車内の情報提供用のWiMAXアンテナが2本設置されています。なお、他のE233系で設置されているFM/AMラジオ輻射用アンテナは本番台では非設置となっています。


E233系7000番台の車内。E233系通勤車標準のオールロングシートである。
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　車内は既存の通勤路線向けE233系と同じオールロングシートとなっています。
　座席は山手線のE231系500番台に似た緑色のモケットを採用しており、座面に内蔵されているSバネは1種類に統一し、メンテナンス性を向上させています。また、各車両車端部と女性専用車両である10号車の全ての荷物棚と吊り革の高さを5cm下げ、背の低い利用者でも使いやすくしています。また、本番台では新たに優先席の中間（3人席を2+1に区切る位置）に縦方向の手すりを追加し、どの席からでも手すりを握れるようにしています。


左(1)：座席モケットは山手線E231系500番台に似た緑色系。
右(2)：車内の照明にはLEDを全面採用している。

　車内の照明は客室・運転室ともに全てLED化されています。LED照明は山手線E231系500番台で試験が行われていたものを本採用したもので、色調は従来の蛍光灯に極力近づけており、照明器具の形状も蛍光灯とほぼ同一となっています。JR東日本の新造車両で全車両をLED照明化するのは本形式が初めてであり、従来の蛍光灯と比べて消費電力を約4割削減しています。


左(1)：ドア上部のLCDは伝送速度が向上し、高画質のアニメーション表示が可能となった。
右(2)：1号車車内の天井には痴漢対策として防犯カメラが設置されている。

　各ドア上部には既存の通勤路線向けE233系と同じく「トレインビジョンシステム」（17インチワイド液晶ディスプレイ2画面）が設置されています。本番台では東急電鉄の5050系4000番台や東京メトロ16000系で使用されている三菱電機の小型・高速ベクターグラフィックス描画回路「Sesamicro（セサミクロ）」を採用しており、右側の次駅・乗換案内画面においても60fpsの高精細で滑らかなアニメーション表示を実現しています。
　また、大宮・川越寄り先頭車の1号車は、新宿駅や渋谷駅の階段の位置の関係で激しく混雑し、埼京線で痴漢被害が多発する原因となっています。この対策として埼京線を走る205系と東京臨海高速鉄道70-000形の1号車には防犯カメラが設置されていました。本形式でもこの対策は継続されており、各ドア上部付近の左右2箇所に防犯カメラが設置されています。

【動画】埼京線E233系車内液晶ディスプレイ - YouTube （音声無し）


左(1)：運転台はE233系標準のグラスコクピット
右(2)：コンソール右下の保安装置切替スイッチは将来の増設に備えた空きスペースを用意している

　運転台もE233系標準のグラスコクピットになっており、計器パネルは液晶ディスプレイ3画面のみでアナログメータは一切設置されていません。液晶ディスプレイは表示内容を相互に入れ替え可能になっており、故障時の機能喪失を防止しています。
　また、コンソール右下にはこれも既存のE233系と同じく保安装置の切り替えスイッチが集約して設置されています。保安装置の切り替えスイッチは2017年の埼京線ATACS化に備えて、ボタンを増設可能なスペースが確保されています。京浜東北線向けの1000番台ではこの部分にD-ATCの誤通過防止機能を動作させるための列車種別選択スイッチが設置されていることから、埼京線でもATACS化後は同様の機能が設置されるものとみられます。（現行のアナログATCではこのような機能が使用できないため、準備工事になっているものと思われる。）


埼京線E233系7000番台編成構成
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埼京線ATACS導入・衛星による測位システムの準備

2011年にATACSが導入された仙石線。2010年7月24日、高城町駅にて撮影。

　埼京線でのE233系の導入途上であった昨年10月、JR東日本より埼京線池袋～大宮間にアナログATCに代わる信号システムとして「ATACS（アタックス）」を導入することが正式発表されました。ATACSは2011（平成23）年10月より宮城県を走る仙石線あおば通～東塩釜間において試験的に導入されている新しい列車制御システムで、地上局との無線通信により列車自身が走行位置をリアルタイムで把握しながら前列車との間隔やカーブ・駅等での速度制御を行います。これにより、軌道回路^※1が不要となることから、地上設備にかかるコストを大幅に削減することが可能となります。

▼関連記事：ATACSのシステム概要・仙石線205系3100番台の装置類など
仙石線で導入される新しい信号システム「ATACS」（2010年9月5日作成）

▼脚注
※1 軌道回路：左右のレールにプラスマイナスが異なる弱い電流を流し、車輪が双方のレールをショートさせることにより列車の存在を検知するもの。


10号車床下のATC/ATS-P統合型保安装置本体とATACS地点検知用車上子。

　埼京線でのATACSの使用開始は2017（平成29）年秋が予定されており、E233系7000番台では

（1）ATACSアンテナ用台座の設置（10号車・クハE233-7000形後部屋根各先頭車運転席上部に2箇所、前出）^※2
（2）両先頭車へのATACS地点検知・ID送出用車上子^※3の設置（各先頭車の前部台車の直後）
（3）編成全体にATACS用引き通し線を敷設^※2

といった準備が新造時より施されています。実際のATACSの使用開始時にはこれに加えて

（4）床下へのATACS本体とID管理装置・蓄電池（車両基地滞泊時用）の追加
（5）床下のATC/ATS-P統合型保安装置へのATACS用ボードの追加とソフトウェア書き換え
（6）運転台の計器パネル・TIMSソフトウェア書き換え・スイッチの追加（一部既出）

などの改造が予定されています。また、仙石線のATACSでは動作ログの保存を車上装置のみで行っており、故障等での原因究明の際は手動でログを書き出す必要がありました。埼京線ではこの書き出し作業を無線により行えるよう改良される予定です。
　なお、ATACSの地上装置については2012（平成24）年より池袋～赤羽間を中心に試験が行われており、概ね導入可能な見通しが立っている模様です。埼京線は高層ビルが林立する都心部を走行することから、仙石線のような3km間隔での基地局設置では電波障害が発生する可能性が高いため、補助用の小型アンテナ設置等の対策が考えられています。

▼脚注
※2　ATACS本体は10号車（大崎・新木場寄り先頭車）のみに搭載する。反対方向に走行する場合は編成内の引き通し線を経由して1号車にデータを転送する。
※3　ATACSではD-ATCと同じく車輪の回転数から進んだ距離を算出して現在位置を把握するが、空転滑走により誤差が生じるため、一定間隔ごとに地上子を設置して誤差を修正する。また、地上側が車両の位置を一意に特定できるよう、各編成には固有のIDが割り当てられており、無線機の故障時は地上子経由で地上側と位置情報の共有を行う。

※以下2017,01,23修正（追加）部分

10号車後部の屋根には準天頂衛星用アンテナの台座が2箇所設置されている。

　このほか、10号車（クハE233-7000形）後部には、列車無線用とは形が違う丸いアンテナの台座が2か所用意されています。これは、準天頂衛星システム（QZSS）の電波を受信するためのものです。（ATACS用ではありません。お詫びして訂正いたします。）
　準天頂衛星は、現在カーナビゲーションシステムや携帯電話の位置情報検出などで広く利用されている全地球測位システム（GPS）を補うために開発された日本独自の衛星測位システムです。人工衛星による測位では、4機の人工衛星が見えれば最低限機能はしますが、より安定かつ高い精度を確保するためには8機程度必要とされています。GPSは元々アメリカの軍事用途として開発されたため、日本国内から常に8機の衛星が見える状態にはなっていません。近年のスマートフォンをはじめとした情報機器の高機能化は著しく、位置情報を使用したビジネスについてもさらなる高度化が期待されています。また、国家の安全保障上の観点からも独自の衛星測位システムの必要性が叫ばれており、日本独自の衛星測位システムの開発が進められ、2010（平成22）年には準天頂衛星「みちびき」の初号機が打ち上げられました。2023年までにさらに6機を打ち上げ、本格的な稼働を開始する予定となっています。
　JR東日本では、この準天頂衛星を今後列車の運行管理や利用者への新たなサービスに利用することを目指し、2015年8月から12月の4ヶ月間、この埼京線E233系の準備部分に実際にアンテナを搭載してデータ収集を行いました。その結果、上空が十分に開けている場所では隣り合う線路どうしを識別できるレベル（数cmオーダー）で位置を検出できるなど、現在民間利用できるGPS（10mオーダー）を大幅に超える精度を得られることがわかりました。ただし、高層ビルが林立する東京都心部では、衛星が連続してビルに遮られてしまう区間もあり、精度の低下や測定不能になることもわかりました。これについては、将来衛星数の増加すれば改善も見込まれるため、今後もさらにテストを続けていくこととしています。
　なお、準天頂衛星用アンテナ台座は埼京線向けに次いで導入された横浜線向け6000番台でも準備されています。

205系は1編成残留

埼京線の205系。左が大宮・川越方2・3両目に6ドア車を連結している編成、右が6ドア車非連結編成。現在は右の6ドア車非連結編成（第28編成）のみが残存している。2枚とも2013年4月29日撮影

　2013年6月30日に営業運転を開始した埼京線のE233系7000番台は、その後急速に増備が行われ、2013年末までに予定されていた31編成すべてが出揃いました。これにより既存の205系は順次引退しましたが、前述したE233系のATACS改造時の予備編成を確保する目的から、6ドア車非連結の第28編成のみが現在も残存しています。引退した他の編成は、横浜線の205系などとともに大半がインドネシアに輸出されており、現地で好評を博している模様です。

※E233系のATACS改造は2016年夏までに完了し、10月27日に埼京線から引退しました。事前告知は一切無く、当日の最終運用の到着時に車掌のアナウンスによりその旨が告知されるという意外な形での引退となりました。

▼関連記事
中央線E233系（2007年1月20日作成）
京浜東北･根岸線E233系1000番台 （2008年1月5日作成）
京葉線E233系5000番台（2010年8月5日作成）
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りんかい線の車両 - りんかい線東臨トンネル（34）（2012年6月4日作成）
仙石線で導入される新しい信号システム「ATACS」（2010年9月5日作成）

埼京線ATACS対応工事（2016年1月取材）（2016年2月27日作成）
→その後実施されたATACS搭載改造について

▼参考
JR東日本　E233系　7000代　一般形直流電車 - 総合車両製作所技報第2号98～101ページ（PDF/2.61MB）
E233系7000番台（埼京線用）一般形直流電車の概要 - R&M 2013年8月号24～27ページ
埼京線への無線式列車制御システム（ATACS）の導入について - JR東日本プレスリリース（PDF/293KB）
無線を用いた列車制御システムATACSの概要 - JR East Technical Review No.43-Spring 2013（PDF/510KB）
首都圏ATACS無線装置の開発 - JR East Technical Review No.43-Spring 2013（PDF/1.28MB）
埼京線へのATACS導入 - JREA 2014年1月号（Vol.57 No.1）35～38ページ
JR東日本における無線による列車制御技術・ATACS - 鉄道車両と技術2014年5月号（No.213）27～31ページ
JR東日本、埼京線用205系180両をインドネシアへ譲渡 - 技術者の短期派遣も | マイナビニュース

※2017年修正部分の出典
埼京線E233系営業車両を用いた準天頂衛星/GPS衛星測位装置データの精度確認 - 鉄道サイバネ・シンポジウム論文集2016年11月
準天頂衛星システム（QZSS）公式サイト - 内閣府

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