複数ユニットの列車制御

複数ユニット列車制御は、複数ユニットまたはMUと略されることもあり、複数の自走式客車で構成される複数ユニットであっても、機関車セットであっても、各ユニットに送信される制御信号のみを使用して、列車内のすべての牽引装置を単一の場所から同時に制御する方法です。これは、異なるユニットの電気モーターが単一の制御メカニズムによって切り替えられる電源に直接接続され、列車を通じて全牽引力を伝達する必要がある配置とは対照的です。

複数のユニットで制御される車両のセットは、米国では構成と呼ばれます。 ^[1]

複数ユニットの列車制御は、1890 年代に 初めて電車に使用されました。

リバプール・オーバーヘッド鉄道は1893年に2両編成の電車で開業し、^[2]両端の運転台にある制御装置が両車両のモーターへの牽引電流を直接制御した。^[3]

複数ユニット牽引制御システムは、フランク・スプレイグによって開発され、 1897 年にサウスサイド高架鉄道(現在はシカゴ Lの一部) で初めて適用され、テストされました。1895 年、フランク・スプレイグは、彼の会社の直流エレベーター制御システムの発明と製造から派生して、電気列車操作用の複数ユニット コントローラーを発明しました。これにより、世界中で電気牽引鉄道とトロリー システムの構築が加速されました。列車の各車両には独自の牽引モーターが搭載されています。各車両のモーター制御リレーは、先頭車両からの線路によって通電され、列車内のすべての牽引モーターが同時に制御されます。

スプレイグの MU システムは、1920 年代にディーゼル電気機関車と電気機関車に採用されましたが、これらの初期の制御接続は完全に空気圧式でした。今日の最新の MU 制御では、ブレーキ制御に空気圧要素を使用し、スロットル設定、ダイナミック ブレーキ、および故障ランプに電気要素を使用しています。

ディーゼル電気 MU の初期には、多数のシステムがありました。互いに互換性のあるものもあれば、そうでないものもありました。たとえば、最初に納入されたとき、多くのF ユニットには先端に MU ケーブルがなく、機関車の後部からのみ MU が可能でした。つまり、列車に 4 台の機関車が必要で、A ユニットが 4 台あり、B ユニットがない場合、4 台の A ユニットは 2 組のグループを除いて複数ユニット制御できないため、列車には 2 人の列車乗務員が必要になります。

北米で使用される用語は、A ユニットと B ユニット (B または「ブースター」ユニットには制御キャブがありません)、スラッグ(B ユニットには追加の接続を介して「マザー」ユニットから電力が供給されるトラクション モーターがあります)、およびカウカーフ(スイッチャー機関車ユニット)です。制御車のリモート コントロール機関車には、リモート コントロールはありますが、トラクション装​​置は備えていません。

現代のディーゼル機関車のほとんどは、MU運転に対応した装備で納入されており、1つの運転室から機関車の編成（セット）を運転できる。すべてのMU接続がメーカー間で標準化されているわけではないため、一緒に使用できる機関車の種類が限られている。しかし、北米では、アメリカ鉄道協会（AAR）システムを使用して、すべての鉄道会社とメーカーの間で高度な標準化が行われており、北米のあらゆる現代の機関車を他のあらゆる現代の北米の機関車に接続できる。^[4]英国では、互換性のないMUシステムがいくつか使用されている（また、いくつかの機関車クラスはMU運転に対応していない）が、英国の鉄道で使用されるより現代的なディーゼル機関車は、標準的なアメリカ鉄道協会システムを使用している。

現代の機関車の MU システムは、連結器の左右にある大きな MU ケーブルで簡単に見分けられます。接続は通常、空気ブレーキシステムを制御するための複数の空気ホースと、牽引装置を制御するための電気ケーブルで構成されます。連結器の隣にある最大のホースは、メインの空気ブレーキ ライン、つまり「列車ライン」です。追加のホースは機関車の空気圧縮機に接続され、列車の残りの部分とは独立して機関車のブレーキを制御します。砂をレールに散布する制御用の追加のホースがある場合もあります。

分散型電源の場合、鉱山線路の鉱石列車などの長い列車では、牽引棒の最大負荷を軽減するために、列車の両端と中間位置に機関車を配置することがあります。機関車は、 Locotrolシステムによって先頭の機関車から無線制御されることがよくあります。リモート コントロール機関車(ハンプ ヤードの「スイッチャー」など) は、固定されたオペレーターによって制御される場合があります。これらのタイプのリモート コントロール システムでは、多くの場合、AAR MU 標準が使用され、AAR MU 標準を使用するすべての機関車は、制御受信機に簡単に「MU」され、リモート コントロールできるようになります。

現代の電気式多連装車両やディーゼル式多連装車両では、車両間の機械的、電気的、空気圧的な接続を提供する特殊な連結器が使用されることがよくあります。これらの連結器により、地上で人が介入することなく、列車を自動的に接続および切断できます。

世界中で使用されている全自動連結器には、シャルフェンベルグ連結器、さまざまなナックルハイブリッド（英国で使用されているタイトロックなど）、ウェッジロック連結器、デルナー連結器（外観はシャルフェンベルグ連結器に似ている）、BSI連結器など、いくつかの設計があります。

多重制御技術は、片側のみに標準機関車を配置して運行するプッシュプル列車にも使用されます。制御信号は、通常どおりキャブから受信されるか、中間車両を介してケーブルで機関車に接続された反対側の キャブ車両から受信されます。

米国では、アムトラックは北東回廊以外の路線で、1 台のディーゼル機関車を1 台の運行者だけで運行することがよくあります。

ソ連では公共交通機関の収容力増強が必要であったが、地元の産業は、例えば連節トロリーバスの製造など、世界のトレンドに追いつくほど十分には発展していなかった。その最初のものは1959年から1967年にかけて製造されたSVARZ-TSであった。次の連節トロリーバスであるZiU-683が製造されたのは1963年になってからであった。^{[5]そのため、この時期に、乗客の需要を満たすために、複数台連結されたトロリーバスの製造研究が開始され、1966年6月12日に}キエフで初めて運行に成功した。このシステムは、ウクライナのエンジニアであるウラジミール・ヴェクリチによって設計され、2台のMTB-82Dトロリーバスを連結した。^[6]他の都市でも同様のシステムの設計が試みられたが、それらの解決策は、車両がそのような用途にはまったく適していなかったため、トラクションモーターの急速な摩耗につながることが多かった。^[5]

そのため、ヴェクリチの発明は、ドネツク、ヘルソン、ニコラエフ、ミンスク、タリン、リガ、レニングラード（現在のサンクトペテルブルク）、ノボシビルスクなど多くの都市のトロリーバス会社に採用されました。

回転ジョイントの設計は、ロッドとヒンジを備えた路面電車のものと似ており、トロリーバスのモーターとブレーキは前方の運転手によって制御されます。^[5]また、3〜5分で連結と分離が可能で、ピーク時間の終わりにトロリーバスを再び2つに分割できるように設計されていました。ただし、トロリーバスと電力が豊富にあったため、そうする必要はほとんどありませんでした。^[5]

MTB-82トロリーバスの引退に伴い、このシステムはシュコダ9TrとZiU-5にも採用されました。必要性がなかったため、急速連結システムは除外されました。1973年から、リガのトロリーバスはシュコダ9Trトロリーバスの連結も使用しました。これらは、2001年まで使用された、連結されたシュコダトロリーバスの中で最も長く稼働した車両です。1976年に、キエフで3台のトロリーバスの連結がテストされましたが、輸送量が十分であったため、それ以上の開発は行われませんでした。次世代のトロリーバスであるZiU-682への移行に伴い、連接バージョンでは遅延が頻繁に発生したため、これらの連結は再び大容量輸送のために必要になりました。ソビエト連邦のさまざまな共和国で810本の列車が製造されましたが、元の状態で残っているのは1本もありません。^[5]

トロリーバスは、サンクトペテルブルク、オデッサ、ドネツク、^[7] サマーラ、^[8] ノボシビルスク、^[9] オムスク、^[10] ドネプロペトロスク、ハリコフ、モスクワ、ケメロヴォ、スームィ、チェリャビンスク、ニコラエフ、クラスノダールで導入されてきました。^[5]

• フランク・スプレーグ
• アメリカ合衆国におけるディーゼル機関車の進化