固体インターロッキング

ソリッドステート連動装置（SSI）は、 1980年代に英国の英国鉄道研究部門、GEC-General Signal、およびWestinghouse Signals Ltdによって開発された、プロセッサベースの第一世代連動装置のブランド名です。これは、今日広く使用されている最新のコンピュータベース連動装置（CBI）システムの先駆けとなりました。 ^{[ 1 ]}

英国で開発されたSSIは、英国全土に広く導入され、他の西ヨーロッパ市場にもある程度浸透している。SSIの最初の運用展開は1984年のディングウォールで、無線電子トークンブロック（RETB）信号と組み合わせて使用​​された。 ^{[ 1 ]} 1年後、最初の従来型SSIスキームがリーミントン・スパで実装された。同年、当時開発中だったロンドンのドックランズ・ライト・レールウェイ（DLR）の第1フェーズでのSSIの使用に関するアプリケーション設計が開始された。これは、SSIとルート設定および列車運転の自動化（ATO / ATP）を組み合わせたものであった。^{[ 1 ]} 1990年までに、32のSSI中央連動装置がヨークとベリック・アポン・ツイード間のイースト・コースト本線を制御していた。さらに、この時点で、メリルボーンやリバプール・ストリートを含む英国のいくつかの主要鉄道駅もSSIを使用して運用されていた。^{[ 2 ]} 2019年までに、ネットワーク・レールが所有する鉄道全体で450のSSIが存在した。^{[ 2 ]}

SSI の性能はすぐに国際的な注目を集め、その技術は広く輸出された。^{[ 2 ]}ヨーロッパ大陸で最大の顧客はベルギーで、一時は約 200 台の SSI を運用し、ポルトガルでは少なくとも 100 台が導入された。1997 年にフランスのSNCFも最初の SSI ベースの信号ボックスを稼働させ、2010 年までにフランス全土で 59 台の SSI が稼働し、そのうちのいくつかは 1,000 以上の路線を制御していた。^{[ 2 ]}

SSIはインドネシア、香港、その他の国々にも導入されています。オーストラリアはSSIを広く利用しており、特にニューサウスウェールズ州では、ハーストビル - オートリー、ノースシドニー、ワイオング、グランビル、エンフィールド、ブラックタウン、オリンピックパークなど、交通資産保有事業体ネットワーク内の交通量の多い場所に導入されています。2022年5月には、世界最大のSSI導入事例がインドの西ベンガル州バンデルジャンクションで稼働を開始しました。^{[ 3 ]}

運用において、SSIは予想以上の信頼性を示しました。機器の平均故障間隔（MTBF）は2.5年程度と計算されていましたが、実際の長期運用では平均MTBFが10年であることが示されています。 ^{[ 1 ]} 2025年には、世界各地で50,000台以上のTFMを含む600のSSIが展開され、運用されていると報告されています。^{[ 1 ]}

SSI の優れた性能により、アルストムとシーメンスはそれぞれその多くの機能を模倣した製品 (Smartlock とWestlock ) をリリースしました。特に、両メーカーは SSI のデータ準備言語と線路脇の機器を再利用することを選択しました。 ^{[ 1 ]}コンピュータベース連動装置(CBI)と呼ばれるこれらの後期の製品の利点の 1 つは、63 TFM という任意の制限が 非常に高く引き上げられたため、ロジックを小さなチャンクに分割する必要なく大規模な連動装置を処理できるようになったことです。^{[ 1 ] [ 4 ]}さらに、オペレーター固有の信号方式でプログラムできるように設計されているため、結果として柔軟性が向上しています。^{[ 5 ]}

20 世紀の大部分を通じて、通常は手動で操作され、線路標識の操作に限定されていた初期の信号ボックスは、電気機械式リレーを多用し、大きな機器室と頻繁な保守を必要とする大型の電力信号ボックスに徐々に置き換えられていきました。 ^{[ 1 ]} 1970 年代には、製造に比較的労働集約的で維持費も高額なこれらのリレーは、より広範な電子産業がソリッドステート エレクトロニクスへの移行過程にあるため、コストと調達の難易度の両方で上昇すると予想されていました。1970 年代後半には、ソフトウェアプロセッサベースのシステムがリレー ベースの連動装置に取って代わる可能性があることが明らかになってきました。^{[ 1 ]}そこで、英国鉄道研究部門のチームは、BR の既存の電気機械式リレー ベースの連動装置を電子 SSI に置き換える可能性について詳細な研究を開始しました。このような計画の利点には、信頼性と速度の両方のレベルを向上させるとともに、スペースと配線要件を削減することが含まれます。^{[ 1 ] [ 6 ]}

1980 年、SSI ワーキンググループが作成した 3 つのレポートが公表されました。これらのレポートでは、計画されたパイロット スキーム、安全への影響、および新技術の効果について詳しく説明されています。^{[ 1 ] [ 7 ]} SSI を導入すると、インターロック装置、ライン回路、パネル回路の 3 つの主要分野でコスト削減が実現することが確認されました。さらに、適切な安全技術によって、原則として十分な安全レベルが確保されることも判明しました。これは、当時市場に導入されつつあった他のマイクロプロセッサ システムで得られた経験に基づいて開発されたものです。SSI は、当時広く使用されていた業界標準であり、ソフトウェア開発支援ツールで十分にサポートされている、セカンド ソースのマイクロプロセッサをベースにすることに決定されました。^{[ 1 ] [ 8 ]} SSI 開発の重要な目標は、従来のリレー インターロックと比較して 15% のコスト削減を達成することでした。^{[ 2 ]}もう 1 つの重要な目標は、オペレーターとドライバーの両方にとって信号システムの見え方が変わらないようにすることでした。^{[ 9 ]}

SSI の開発は、 British Rail、GEC General Signal、およびWestinghouse Signalsの三者協定に基づいて実施されました。^{[ 10 ] [ 11 ]} BR チームは、スキーム設計言語、データ伝送システム、線路側インターフェース、安全性検証、および全体的なプロジェクト管理を含む、ハードウェアとソフトウェアの両方の設計と開発の背後にある作業の大部分を担当しました。GEC と Westinghouse の主なタスクは、完全なエンジニアリング生産機器を製造することでした。^{[ 9 ]}連動ソフトウェアの大部分は、1 人の個人によって作成されました。^{[ 1 ]}適切な生産標準化と一般使用の承認を達成することは、時間のかかるプロセスであることが判明しました。^{[ 12 ]}

1990 年代には、SSI のさまざまなアップグレードと改善が検討されました。しかし、これらの野望は、英国鉄道の民営化と BR の研究部門の解体によって大きく阻害されました。^{[ 2 ]}短命に終わった民間のインフラ会社Railtrack は、SSI のさらなる展開を支持しず、代わりに主要な信号更新にコンピュータベースの連動(CBI) システムを優先したとされています。^{[ 2 ]} 21 世紀には、いくつかのサードパーティ企業が SSI の独自の機能強化を開発して提供しており、これには新しいグラフィカル ユーザー インターフェイス、診断ツール、光ファイバーリンクとの互換性の拡張などが含まれています。^{[ 2 ] [ 13 ]}