自動列車停止

フェイルセーフ鉄道空気ブレーキの発明により、ブレーキラインのバルブを大気に開放する物理的な物体を介して列車を停止させる外部手段が提供されました。最終的にトレインストップまたはトリップストップとして知られるようになった最初の機械式ATSシステムは、1878年にフランスに設置され、1880年にはロシアのいくつかの鉄道が同様のシステムを使用してこれに続きました。1901年、ユニオンスイッチアンドシグナル社は、ボストン高架鉄道向けに北米初の自動列車停止システムを開発しました。このシステムはすぐにニューヨーク市地下鉄や米国の他の高速交通システムに採用されました。 ^{[ 1 ]}

機械式ATSは、貨物線や長距離旅客線よりも、高速鉄道や通勤専用線でより普及していました。これは、幹線鉄道の運行が複雑化していること、線路上の障害物やその他の機器によって意図せず作動するリスク、高速走行時に緊急ブレーキが作動する危険性などが複合的に影響しているためです。さらに、物理的なトリップ動作に伴う力は、時速70マイル（110 km/h）を超える速度では、線路上の機器と車両搭載機器の両方に損傷を与える可能性があります。 

1910年、ペンシルバニア・アンド・ロングアイランド鉄道は、ニューヨーク・ペン駅に至る様々な路線をカバーする機械式ATSシステムを設置した。このシステムは、特許取得済みのホールトリップバルブを使用しており、異物による誤作動を防ぐように設計されていた。しかし、このシステムはペン駅に向かう機関車と複数編成の車両にのみ設置され、それ以上の普及には至らなかった。

世界中で機械式システムは動作原理は似ているものの、車両の寸法や軌間が大きく異なるため、一般的に互換性がなく、結果として機械式停止装置が車載バルブに正しく作動しないという問題が生じる。

電子システムは、電流または電磁場を利用して機関車の運転室内の何らかの動作をトリガーします。機械式システムは一般的にブレーキ管の通気と緊急停止の作動に限定されていましたが、電子システムは運転士からの確認応答、電源遮断、ブレーキの作動強度の軽減など、他の動作をトリガーすることができます。物理的な接触を必要としない電子システムは、停止装置からの信号を感知する機器の能力によってのみ制限されますが、より高速での使用が可能です。

こうした電子システムの最初の例は、1872年からフランスの鉄道に設置されたクロコダイル（列車保護システム）で、電気を流した接触レールを使って運転士に確認応答を促す仕組みだった。5秒以内に確認応答がなければ列車は停止した。イギリスでは、グレート・ウェスタン鉄道が1906年に同様のシステムを導入し、自動列車制御システム（ATC）と名付けた。これが磁気を利用した自動警報システムの原型となり、1950年代からATCに取って代わることになった。

米国では、ゼネラル・レールウェイ・シグナル社が1920年代に、走行レールの外側に取り付けられた「シュー」内の誘導ループを利用した断続誘導式自動列車停止システムを導入した。このシステムも確認型であり、いくつかの鉄道会社に採用され、2013年現在も運用されている。^{[ 2 ]}

1954年、日本はATS-Bを導入した。これはATSの最初の既知の変異体である。1967年には、ATS-S（およびその様々な補足）が発明され、これが初めて使用された非接触型ATSとなった。1974年にはATS-Pが初めて使用され、1986年にはH-ATSが発明された。^{[ 3 ]}

米国で自動列車停止装置の定義を満たすシステムの大部分は、20世紀前半に建設された高速鉄道線路に関連する機械式トリップストップシステムです。1951年以来、ATSは州際通商委員会（後に連邦鉄道局）によって、旅客列車が時速79マイル（127km /h）の速度制限を超えることを可能にするための最低限の安全要件として義務付けられています。この規制要件は、列車が制限信号を通過するたびに機関車の運転室で警報を発し、ブレーキが自動的に作動する前に機関士が一定時間内に警報に対応することを要求するシステムを指します。  

幹線鉄道業界で最も普及したATS（自動列車停止装置）は、1920年代からゼネラル・レールウェイ・シグナル社によって開発され、進行方向に対して右側のレールのすぐ外側に誘導コイルが設置されていました。鉄道運行マニュアルでは単にATSと呼ばれることが多いこのシステムの正式名称は、当時提供されていた機械式システムと区別するために、断続誘導式自動列車停止装置（Intermittent Inductive Automatic Train Stop）と呼ばれています。列車の安全対策としてのATSの人気は、1930年代に軌道符号化式運転台信号機が導入された後、衰退しました。

日本の多くの列車にはこのシステムが搭載されています。日本のATSシステムは米国で使用されているものと若干似ていますが、現在では主にトランスポンダー方式となっています。日本で最初の機械式ATSシステムは1921年に東海道本線に導入され、続いて1927年に東京メトロ銀座線に導入されました。しかし、ATSが日本で普及したのは1962年に発生した三河島列車事故をきっかけに、1960年代後半になってからのことです。以下は、日本特有のATSシステムの一覧です。

私鉄／地下鉄

さらに、1960年代以降、様々な民間鉄道会社や地下鉄会社が独自のATSシステムを採用してきた。JRグループの鉄道会社が使用するATSシステムと同様に、これらのシステムもトランスポンダーをベースとしているが、一般的にJRのATSシステムとは互換性がない。

• C-ATS/ATSタイプ1 （京急電鉄、京成電鉄、北総線、成田スカイアクセス線、都営浅草線で使用）
• i-ATS （静岡鉄道が2007年から使用）
• K-ATS （京阪電気鉄道が2015年から使用）
• 名鉄ATS（M-ATS ）（名鉄が使用）
• OM-ATS（旧小田急電鉄で使用されていた）
• D-ATS-P（デジタルATS-P）（小田急電鉄で使用されており、JR ATS-Pとは互換性がありません）
• T-ATS（かつて都映三田線で使用されていたもので、東武ATSに類似。現在はATC-Pに置き換えられている）
• 東武 ATS ( TSP ) （東武鉄道で使用、東武東上線池袋 ～ 小川町間を除く）
• 阪急電鉄、阪神電鉄、近鉄、山陽電鉄、西武電鉄、東急電鉄（池上線・多摩川線のみ）は、いずれも独自のATSシステムを使用している。
• 相鉄は自社システムをJR東日本のATS-Pに置き換えた。
• 慶應義塾大学は自社システムをATCに置き換えた。

ウェリントンでは、合流地点にあるごく一部の信号機にのみ機械式ATSが設置されている。電気列車はすべてATSを搭載している。

このシステムが導入されている韓国鉄道公社（Korail）と地下鉄路線は以下のとおりです。1号線、4号線（金井駅と大島駅間の地上区間）、水仁盆唐線（高色駅と仁川駅間）、京義中央線、京春線。韓国で最初のATSシステムは1969年にKorailネットワークに設置され、続いて1974年にソウル地下鉄1号線に設置されました（日本のATS-Sに類似）。

ブエノスアイレス地下鉄の路線とにはATSが装備されているが、、、、にはより高度な通信ベースの列車制御システムが搭載されている。^{[ 6 ]}

ロカ線は1985年から電化された支線にATSが設置されている。^{[ 7 ]}そのATSは日本の日本信号社によって提供された。^{[ 8 ] [ 7 ]}

台湾鉄路管理局の多くの列車は、1970年代後半からエリクソンが開発したATSシステム（日本のATS-SNおよびATS-Pに類似）を搭載しており、 ^{[ 9 ]}これは2006年に導入されたボンバルディア設計のATPシステム（ ETCSレベル1に相当）のフォールバックとして機能し、後者のシステムは、 EMU100およびEMU200特急列車に1978年に最初に導入された古いAWSシステムに取って代わった。

マンチェスター・メトロリンクでは、ティンパーリーとアルトリンチャム・インターチェンジの間でATS装置を使用しています。これは、該当する信号の手前に電磁ビーコンが設置されているものです。危険信号を通過すると、路面電車内のATS装置が軌道ブレーキを作動させます。^{[ 10 ]}このシステムは以前はシステム全体で共通でしたが、最近のシステム信号の再編により、この区間のみに限定されています。

ロンドン地下鉄の全路線にはATS（自動列車停止装置）が設置されています。これは、右側の走行レールのすぐ外側にあるトリップアームと、列車の先頭台車にあるトリップコックと呼ばれる空気弁で構成されています。該当する信号が「危険」を示している場合、トリップアームはバネで持ち上げられています。列車が信号を通過しようとすると、トリップアームがトリップコックに接触します。これにより、空気ブレーキの列車配管に接続されているトリップコックが開き、非常ブレーキが作動します。信号が「進行」を示している場合、トリップアームは圧縮空気によって下降します。

中国の多くの鉄道幹線路線では、1980年代後半に導入されたATSシステムが使用されており、その原理は日本のATS-PやATCに類似している。