E235系の不具合に関する考察拾い読み

色々言われていますが、個人的にこれかと思うのをまとめてみました。 インターネットを使っているだけでは分からない、仕様の話が沢山あるようです。
電車 E235系 不具合 JR東日本 山手線 制御システム
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Yahoo!ニュース @YahooNewsTopics
【山手線E235系 当分運行休止に】JR山手線の新E235系で相次いだトラブル。JR東日本は、ソフト不具合の修正のため「当分運行を見合わせる」。 yahoo.jp/BPup3r

推定原因①動作条件が車両走行系に対して不適切ではないか

足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
E235が初日からトラブル連発の上に運行情報システムのエラーで営業運転続行不能に陥り拠点駅以外で営業運転打ち切り空車回送になったの、恐らく原因はTASCに登録した乗車率ごとの制動パターンの不足とTASCの制動記録を運行情報システムと共有、運行情報システムの性能不足の3点かと。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
……E235系の不具合の原因について調べるべく一昨日の運転時のブレーキのかかり方についてのツイートを幾つか見返した結果、INTEROSのTASC制動パターン作成とドア操作条件に不適切な条件があったらしいと判って驚くやら呆れるやら。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
大崎駅で車掌のドアスイッチ操作が効かずドアが開かなかった件は確定でINTEROSのブレーキ制御ソフトのバグによりブレーキが緩解している可能性があると誤認識したことが原因と判定されているけど、「完全停止+ブレーキ動作」をドアスイッチ操作の許可条件にするのはガチガチに固めすぎ。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
一応国交省の省令でドアの戸閉・鎖錠義務は5km/h以上と定められているのだから5km/h以下でドアスイッチを動作可能にしても構わない訳だし、更に言えば無衝動停車操作を行う運転士に合わせてブレーキが掛かっていないと判定されても絶対停止時ならドア扱いできるようにしても良かった。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
で、まだ仮定の話ではあるものの更に質が悪いのがTASCの制動パターン。どうもE235系では停目15~25m手前辺り、速度15~20km/h前後で手動ブレーキからTASC自動ブレーキに切り替える制御を行っているらしい。 ……これ、回生制動の電流系推移を知っていれば論外と断言する制御
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
何でかと言えば車種と制御機器・主電動機にもよるが回生絞り込みが始まるのが20km/h前後、だいたい20km/h前後はT車の空気ブレーキの立ち上げや回生絞り込みに対応するための主電動機への電流増圧制御でブレーキ制御装置が一番慌ただしく動作する速度域と言っても過言ではない。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
自分がある程度知っているATOとTASCの制動パターンに東京メトロ南北線・都営三田線・東急目黒線のものがあるが、この3路線では停車直前の停止位置合わせのためのブレーキ増圧は5km/h前後で行っている。記憶が正しければ副都心線と大江戸線も同程度の速度域だったはずだ。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
20km/h前後ではブレーキ制御装置が一番慌ただしいのに対し、5km/h前後であれば回生失効に伴うM車空気ブレーキ立ち上げに合わせてただ空気ブレーキを調整するだけなのでブレーキ制御装置に無理がない。全電気ブレーキや純電気ブレーキでもモーターに流す電流量を一緒に増やすだけなので同様
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
つまり、E235系のTASC切り替えは、他社での採用例が少なく(と、いうか恐らく皆無)ブレーキ制御装置に一番無理をさせる速度域での切り替えという悪条件と言わざるを得ず、20km/h辺りで急に増圧指示が出ればブレーキ周りからエラーメッセージが出てもおかしくないと言わざるを得ない。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
更に言えばTASCの制御パターンに恐らく乗車率100%以上での各ブレーキ制御段でのブレーキの効き具合、ないしは電制と空制の比率についてのデータが入っていなかったことがTASC作動と同時に急ブレーキがかかった原因に繋がった可能性もある。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
普通ならTASC制御は最終の5km/h以下での停目合わせか、駅進入時にホーム端から制動パターンを作ってのホーム区間制御か、ホーム進入前から完全にパターンを作って全部制御するかのどれかを採用するところ、E235は中途半端かつ一番危険なパターンを新たに作ってしまったと言える。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
……営業運転再開前に、恐らくTASC周りと車掌ドアスイッチの動作条件の改修は決定事項であるとして、乗車率を細かく変えてのブレーキ状況モニタリングとTASCへの反映をどこまでやれるかとTASCの切り替えタイミングの変更を実施するか否かが今後を決めると思われる。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
……うん、まあ新津は顔面蒼白だろうけど頑張れ。 E233までの次世代標準車は横浜(元東急車輌)に量産先行車的な編成を発注していたのにE235では横浜でなく新津が勝ち取ったから次世代車の先行実験・試運転でのデータ収集ノウハウが不足していたんだろう、多分。ってかそうとしか思えん。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
@wizsasnotevr 取り敢えず何が駄目だったかの推測を早朝呟いていますが、本当に推測通りなら総合車両製作所の新津には新技術量産化に必要なノウハウが欠けていることになりますね……恐らく最低2週間、最長半年新津送りコースかと。

推定原因②機器間の伝送方式が不適切ではないか

落花太洋 @railrakka
(๑╹ω╹)この新しい情報システムとやらのINTEROSの技術論文を読んだ人によると、何か重大な勘違いをしたまま開発していたという疑惑が湧いてくるらしい
ふにゃ帽子 @soft_HAT
TASCのパターンがギリギリなのは山手線だししょうがないのだろうけど、せめてTASCのパターンの生成プログラムを選択式にして、とかできないのだろうか。なんのためのINTEROSさんなんだろう……
ふにゃ帽子 @soft_HAT
っていうかINTEROSはEthernetベースで、リアルタイム制御の真逆を行く存在なのに、どうやってリアルタイム性を確保しているんだろう……
ふにゃ帽子 @soft_HAT
ぼくもちょっと出た仕様を見た瞬間に訳が分かんねえと思った。鉄道技術展でJRの人に聞き損ねたよ。 RT @beepcap @soft_HAT 組み込みおじさんとしては、リアルタイムシステムにイーサネットとか頭がおかしいとしか思えない。
ふにゃ帽子 @soft_HAT
マジで「INTEROSをEthernetをベースとしたせいでリアルタイム性(すぐにっていう話ではなく、実行時間が保証されていることを指す)が確保できずに、VVVFインバータの空転・滑走制御など、データの処理が予想外の挙動を起こしてエラーが多発、車内放送などの端末が故障」だったら…
ふにゃ帽子 @soft_HAT
なぜこんなことを言うかというと、INTEROS開発チームの出した論文?が、リアルタイムのことを「すぐ」という意味で使っているので、ハードウェア処理のリアルタイム性について理解していない可能性があるっていうのと、 普通にTCP/IP… jreast.co.jp/development/te…
ふにゃ帽子 @soft_HAT
電車の制御にUDPとTCPか~M社の技術力はすごいな~
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi
@soft_HAT INTEROSを各制御装置の上層に配して、全ての制御装置の制御やモニタリング装置の現状確認に一旦INTEROSとの情報のやり取りを必要とする構成にしているのだとしたら、交信間ラグによるエラーが蓄積されてもおかしくないですしね。システム設計がおかしいとしか。
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コメント

てつ @jintetsu1980 2015年12月2日
まとめを更新しました。
うえぽん @kaorurmpom 2015年12月2日
山手のTASCってもっと高速域からパターンに任せてる運用だったような。また、J-TRECになって4年も経つのに横浜と新津で設計ノウハウが共有できてないの?という疑問が。
てつ @jintetsu1980 2015年12月2日
まとめを更新しました。
Toshiya Utoh @toshi_moon 2015年12月2日
VVVFって、回生絞り込みをもっと低速まで制御できるんじゃなかったのでは? 敢えて20km程度で絞り込みという味付けもわかるけど。
てつ @jintetsu1980 2015年12月2日
まとめを更新しました。
足柄矢矧@転職活動中 @ashigara_yahagi 2015年12月2日
toshi_moon 低速域での回生絞り込みは20km/h前後から5km/hの回生失効速度まで行われるものです。正しくは絞り込みではなく「回生ブレーキだけでは足りない電力をVVVFから逆流で供給、ないしは発電した電流のうち帰線分の一部を戻して電気制動の制動力を確保する制御(低速域増圧制御)」とT車空制の増圧ですが(言葉が足りませんでした)
仙童孝義@オール丙クリア! @sendoutakayoshi 2015年12月3日
要するにインターネットみたいなもので電車情報を通信しようとしたらこうなりましたみたいな?
ぱんどら @kopandacco 2015年12月3日
[c2329098] まあいいじゃないか、ここでどんだけ推測されようと、名指しで罵倒されるわけでも個人ブログが炎上するわけでも金銭的ペナルティを受けるわけでもない。(仕事経路でペナルティは受けるだろうがここで何かを言われたからではない)
うえぽん @kaorurmpom 2015年12月14日
山手の運転操作を見てみたら、手動で大体B4〜5ノッチで進入、停目手前210m付近の地上子でTASCブレーキパターン発生、55〜60kmくらいでTASCブレーキ動作という感じでした。
五号館大教室の海賊 @bd089p 2015年12月26日
Ethernetっていってもリアルタイム制御に適応したプロトコルとかあるんじゃないんだっけと思ったらそういうのじゃないのか……。
リオレイア 次OFFF行けたらいいなぁ @hoku70001 2018年11月13日
変電所の制御系でもEthernet化の流れが出てるんで純粋にそれが悪いと言うわけでも(IEC61850) まだ策定中ですがね。。。
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