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寒冷地における鉄道遅延削減に向けた分岐器データ活用研究(Rail switch data may reduce train delays in cold climates)

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2026-02-11 スウェーデン王立工科大学(KTH)

スウェーデン王立工科大学(KTH)の研究チームは、冬季における鉄道分岐器(ポイント)の凍結問題をデータ解析で改善する方法を提案した。寒冷地では分岐器が雪氷で動作不能になることで年間1000件以上の遅延が発生し、従来の暖房システムでも高コストになりがちだ。研究では実際の分岐器から取得した1年分の運用データを解析し、気温だけでなく風速・湿度・降水など複数気象要素が暖房効率や熱損失に大きく影響することを明らかにした。これを踏まえた自動制御や地中熱・再生可能エネルギーの活用により、暖房エネルギーを最大約3分の1に削減しつつ凍結防止の精度を高められる可能性が示された。この成果は寒冷気候での遅延削減と持続可能な鉄道運用の両立につながると期待される。

<関連情報>

鉄道転轍機ヒーターの省エネ運用と地中熱利用の実現可能性 Energy Efficient Operations of Railway Switch Heaters and Feasibility of Using Ground Heat

Sidharth Kapoor,Siddharth Suresh Sumathi,William Zhendong Liu & Kristina Canow

Transport Transitions: Advancing Sustainable and Inclusive Mobility  Published:04 October 2025

DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-032-04774-8_41

寒冷地における鉄道遅延削減に向けた分岐器データ活用研究(Rail switch data may reduce train delays in cold climates)

Abstract

A railway switch is a vital component for its safe, reliable, and time-bound operations. Faults in switches are common in locations experiencing winters due to snow or ice buildup, despite using heating systems. The majority of switches are electrically heated, and guidelines for their efficient operations have been studied in this work. A computational model has been created to understand the temperature distributions in switch heating systems, and it has been verified from the annual heating data of an operational switch in Sweden. The results from a parametric study by varying ambient temperature, wind load, and heating element power can be used to implement heating control strategies in existing heaters, which will support their sustainable operations. In addition, the feasibility of using ground-source borehole renewable energy is also investigated for different bedrocks. The results of the temperature drop in the borehole for a constant winter heating load over 15 years give insights on the potential usage of ground heat in switch heating.

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