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交通

JR東日本、常磐線緩行線で無線による列車制御システムの導入を検討 160

ストーリー by headless
無線 部門より
minamoto_hikaru 曰く、

JR東日本は、通信ベースの列車制御システム(CBTC)の常磐線緩行線への導入を検討しているとのこと(JR東日本 - CBTC導入に対する関心調査および資料提供招請について日本経済新聞の記事YOMIURI ONLINEの記事日刊工業新聞の記事)。

CBTCは無線を通じて運行管理や自動運転、自動停止などを可能にするもので、海外の都市鉄道で普及が進んでいるという。膨大な数の地上設備を要する現在のシステムに対し、CBTCでは地上設備が不要となるため、保守点検費用を大幅に縮減することができる。協力可能な企業からの応募は15日で締め切られており、12月末までに詳細検討を進める企業を1~2社選定。最終選定は2013年12月末までに行う予定。

でも、これは我々(?)コンピュータ業界からすると、非常に恐ろしいことではないだろうか。誰が好きこのんで、一番肝心な基幹サーバ類の通信を無線化するだろうか。太陽フレアによる電波障害等の自然現象から、悪意を持った電波妨害によるシステムダウン。さらには、なりすましにより制御を乗っ取られた上の列車事故など、色々と怖い妄想が膨らんでしまう。本当に大丈夫なのだろうか。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by SunTown (45384) on 2012年07月21日 19時11分 (#2197691)

    CBTCは世界中で実運用が既に行われていますし、そもそも日本でも仙石線で昨年10月からATACSという
    無線列車制御システムが実運用開始されています。
    当然通信は暗号化されています。
    列車制御がやろうとしていることを考えるなら、通信内容が漏れても問題はなく、
    不味いのは不正な情報を与えられて列車が衝突することです。
    攻撃者が取得してきた情報をオフラインで総当たり攻撃して、鍵が判明する頃には新しい鍵に更新されている、
    つまり過去の時点でどのような情報をやりとりしていたかはわかっても、
    現在の列車制御に干渉するのは無理、というようなことになるのではないでしょうか。
    不特定多数の間で通信するWWWのような仕組みと違って、CBTCでは地上基地局も車上基地局も数がかなり限定され、
    すべて鉄道会社が管理しているものなので、定期的に鍵を更新するのは難しくないです。

    電波妨害で列車が止まるのはもちろん問題ですし、本気でやられたら防げないでしょうが、
    そもそも従来型の有線方式で信号機を現示する仕組みだって、
    国電同時多発ゲリラ事件 [wikipedia.org]みたいな妨害を受けたことはあるので、
    大差ないような気もします。

  • by mtdra (35226) on 2012年07月21日 20時03分 (#2197724) 日記

    無線が危ないという認識は正しいのか?
    自然現象での切断を気にしているようだが、それは非常時の運用方法を決めておけばどうということはないでしょう。
    おかしな信号が来たら停止とか、マニュアル操作とか、、、
    妨害工作だって、今は途中で何かされても大丈夫なような技術蓄積があるから無線というだけで危険性は感じない。
    #コンピュータ業界の人なら通信障害の対応は逆になれているし、変に怖がらないのでは?

    振返り、有線が安全かというとそういうことは無く、蛇やネズミさんに散々な目に合わされています。
    一番の敵は人間で、昔信号線全を切られまくって都市機能が麻痺したことある。
    無線じゃないからその後の警備や復旧作業も大変だった。

    なので、「非常に恐ろしい」という表現が不思議でならない。

    • タレコみ主(自称ライトな鉄)です。

      >>無線が危ないという認識は正しいのか?

       フォルトトレラントとか、フェイルセーフ云々は当然働いているでしょう。
      ただ、その内容が不明瞭なんですよね。Web等で調べても、いまいちはっきりしない。

      別スレッドでも御意見がありましたが、なりすましを防ぐための暗号鍵が洩れた場合は、
      全ての機器の暗号鍵を変更すれば良いが、どれくらいかかるのかとか。
      そもそも、暗号化鍵を変更するための暗号鍵が洩れた場合、どーするのとか。

      また、少なくとも、ケーブルよりは、無線は妨害しやすいでしょう。
      ケーブルを妨害するならば、物理的な切断や放火など、ある程度人目につきやすい
      騒ぎが必要です。対して、無線ならば媒体が目に見えないため、妨害が一見わかりません。

      ケーブルならば、「通信が切れた → 止める」が簡単に成立させられそう
      ですが、はたして無線はどうなのやらとかとか。

      # イヤミとかなんでもなく、マジでセキュリティ関連識者の御意見を頂戴したい次第だったりします。

      …で思うわけです。いきなり常磐緩行線で始めて「本当に大丈夫?」と。
      常磐緩行線に乗車している数百人単位の生命をのせているわけです。

       別ツリーでも書きましたが、なにも混雑の度合いが半端ない、常磐緩行線で
      いきなり無線CBTCやらなくても…とも思うわけです。

      # 外国製のCBTCはたくさん出ていますが、日本の鉄道と海外の鉄道を
      # 単純比較されると、とっても困るのではないかとか。

      --
      HIKARU
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      • > そもそも、暗号化鍵を変更するための暗号鍵が洩れた場合、どーするのとか。
        なぜ暗号鍵の更新に別な暗号鍵を必要とするのでしょう?
        私が#2197691のコメントで指摘した通り、これは不特定多数の間での通信ではなく、
        1企業の管理下に置かれた、数の限定された基地局間での通信です。
        物理的に基地局にアクセスして、ROMを交換するなり、
        メモリカード読ませて書き換えるなりすればいい話です。
        クラッカーが基地局に物理的なアクセスをすればどうとでもできるわけですが、
        それは有線でもどんなシステムであっても同じことです。
        関係者以外の物理的なアクセスを排除する仕組みを用意するしかありません。

        > 無線ならば媒体が目に見えないため、妨害が一見わかりません
        目で見える必要がどこにあるんです?
        妨害があれば通信が成立しなくなるのだから、列車が走らなくなって一目瞭然では?

        多分、CBTCの仕組みをまったく理解されていないのだと思いますが、簡単に言えば以下のような感じです。
        1. 列車は自分の位置(キロ程)を地上装置に報告する (位置測定の方法はシステムにより様々)
        2. 地上装置は各列車に対して、その列車の先行列車の位置を教える
        3. 列車は先行列車の位置までの残り距離から、ブレーキをかけ始めるべき地点を決めて制御する
        したがって1が妨害されれば、地上装置は最後に報告された先行列車の位置を列車に知らせるので、
        その地点までに列車は止まります。
        2が妨害されても、同じように最後に地上装置に教えてもらった先行列車の位置までに列車が止まるように
        車上装置が制御しますから、その地点までに列車は止まります。
        したがって、先行列車が後退しない、という前提が守られていれば、追突することは無いわけです。
        車上装置は勝手に後退しないようにきちんと監視していますから、この前提は守られています。
        つまり、通信が妨害されても列車が止まるだけで、衝突はしないわけです。
        通信の改竄が問題だというのは、嘘の列車位置情報を伝送されると制御が正しく行われないからです。

        > 常磐緩行線でいきなり無線CBTCやらなくても
        これもすでに指摘したように、昨年10月から仙石線で無線列車制御が実用化されています。
        「常磐緩行線でいきなり」ではなく、2番目です。
        仙石線は地方路線で、かつ他の路線との出入りがほとんどない事実上の孤立路線なので、
        実験しやすいということで選ばれています。
        そこでうまくいったので、次は都市部のより稠密な路線でやるのは当然です。
        常磐緩行線は千代田線との乗り入れこそあれ、他のJR路線との出入りが無いのでやりやすいのです。
        湘南新宿ラインでやれ、となったらどれだけ多数の車両に基地局を配備しなければならないか、
        ということを考えればわかりますよね。

        仙石線では完全独自技術のATACSをやったのに、なぜここにきて海外由来のCBTCに手を出そうとしているのか、
        ATACSでは期待通りにコストが下がらなかったのではないか、
        海外技術と比較してみたいのではないか、とかいろいろ憶測はありますが、
        常磐緩行線にCBTCを入れること自体についての技術的な問題は無いと思います。

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    • >#コンピュータ業界の人なら通信障害の対応は逆になれているし、変に怖がらないのでは?

      障害の内容によってはお客さんの怒り方がとても怖いです。

      #笑うところですよ

      親コメント
    • 通信不良については、常時接続確認を行ない、確認が取れなくなれば、停止するなどの安全サイドの対策を行えば済む話でしょう。

      気になるのは、「線路に人が侵入した時、直ちに止まれるか?」ですね。このようなインシデントまで本部に報告して判断待って、というモデルでは反応が間に合わないのではないかとおもわれます。人間の体でいうと、脊髄反射という言葉があるとおり、何でもかんでも脳が制御しているわけではありません。

      まあ、これについては、自動車で使われている、人物を検出するシステムを導入すればよいのでしょうか。誤動作が心配ですが、商品化されているのだから、その辺の品質問題はクリアしているということでしょうか。

      この問題まで解決しているとなると、列車運転の自動化まであと一歩ということで、いよいよ、大量の運転手の仕事が無くなるという事態が視野に入ってきます。ITは便利ですが残酷でもあります。

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      • by Anonymous Coward on 2012年07月22日 7時23分 (#2197869)
        東京メトロの大半は自動化されていますが、運転士は非常時の対応のために乗車しています。
        運転士のお仕事はボタンを押すだけの簡単なお仕事になったため、ホームドアが設置されている路線を中心に車掌を廃止してワンマン運転を行なっています。
        親コメント
        • これまでは、ゆりかもめやポートライナーのような、条件の整った(高架,プラットホームドア,低速運行)環境でしか自動化していなかったのが、いよいよ地下鉄に進出してきたということですね。で、次は地上と。

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        • by Anonymous Coward on 2012年07月22日 9時47分 (#2197902)

          東京メトロの大半は自動化されていますが、運転士は非常時の対応のために乗車しています。
          運転士のお仕事はボタンを押すだけの簡単なお仕事になったため、ホームドアが設置されている路線を中心に車掌を廃止してワンマン運転を行なっています。

          「大半」とは言いすぎですね。全面的に自動運転しているのは、南北線・丸の内線・副都心線・有楽町線で、銀座線・日比谷線・東西線と半蔵門線ではまだ運転士がハンドルを握って運転しています。

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        • by Anonymous Coward on 2012年07月23日 11時51分 (#2198320)

          各運転士のその日の始業一本目は技能維持のためにも手動運転するんじゃなかったっけ?>ATO自動運転区間

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  • 杞憂 (スコア:4, 参考になる)

    by deleted user (18918) on 2012年07月21日 19時19分 (#2197695) 日記

    >色々と怖い妄想が膨らんでしまう。本当に大丈夫なのだろうか。

    フォルトトレラントとかフェイルセーフって知ってます?
    多くの人命を預かる鉄道のシステム設計にそれらを盛り込まないわけがありません。
    安心していいですよ。何かあっても遅れが出るとか運休とかその程度で、命にかかわるようなトラブルはまず起きません。
    無線信号の乗っ取りはまず無理でしょう。妨害が考えられるとしたら妨害電波を出して信号が到達しづらくするくらいで、この場合でも乗客の命にかかわるようなトラブルは起きそうにありません。

    • by tori_sanpo (39645) on 2012年07月21日 21時40分 (#2197764) 日記
      なんで「おもしろおかしい」なんだろうか?
      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2012年07月22日 0時28分 (#2197816)

      他にも同様のコメントが散見されるが、「それらを盛り込まないわけがありません」って言ったって、具体的にどういう対策がされてるか言わなきゃ「ちゃんと計算されてる。角度とか」と大差ないじゃん。ま、たぶん二年くらい前までは「地震や津波で原発の全電源喪失は起きそうにありません」とか言ってた人なんだろうなあ。

      親コメント
  • by miyuri (33181) on 2012年07月21日 20時57分 (#2197749) 日記

    国内の主要鉄道各社では、人口減に伴う利用客の長期的な低落に加えて、保守作業を担う、工学系の専門知識を持つ人材確保が先細り傾向にあることなどが導入の背景にある。

    どんな専門知識なんだろうね、それも多分現場で一々教えていられないような。
    で、CBTCだと専門知識は不要で、誰でも保守点検できますって感じになるのかな。

    • by sei5 (45140) on 2012年07月22日 16時06分 (#2198031)

      >> 保守作業を担う、工学系の専門知識を持つ人材確保

      あてずっぽ ですが。。。
      専用線サービスで喩えると、フレームリレーの保守要員の確保が難しい、
      と似たような問題構造かな? と想像しました。

      # 違っていたらご勘弁を

      (さらに、詳しい資料にたどり着けなかったのですが)
      ところで、無線と言っても漏洩同軸だったり? それなら、インフラの物量は大差無いのでは? とか、今まで、地上と車両とは有線で繋がっていたっけ? など、与太な疑問も湧いて出てくる。

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  • by Anonymous Coward on 2012年07月21日 18時33分 (#2197674)

    無線化は地上-車上間ですよね?地上側設備同士は違うと思いますが。

    で、無線ベースの制御はATACSとかETCSとかあちらこちらでやっていますし、現行のATCだって無線と言えば無線。
    無線だからといってそんな神経質になる必要はないですよ。

  • 仙石線 [srad.jp]とは別なシステムなんですかね

  • 現行のシステムって膨大な量の検出機や表示機、中継機がぶら下がっていて障害時原因を特定するのにものすごく時間かかるんだよね
    系を上手くまとめることができれば、絞り込みも早くなるし当然復旧も早い

    東の場合、複数の路線に跨がる共用系の存在が複雑にしている原因でもあるんで単純な移行で済む話ではないと思うけど

    • 現行のシステムって膨大な量の検出機や表示機、中継機がぶら下がっていて障害時原因を特定するのにものすごく時間かかるんだよね
      系を上手くまとめることができれば、絞り込みも早くなるし当然復旧も早い

      運行する路線は同じですから、その辺はハードがソフトに入れ替わるだけで同じようなものだと思います。
      システム自体の応答時間は早くなるかも知れませんが、障害の原因までさかのぼる手順がそれで変わるわけではありません。

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  • by Anonymous Coward on 2012年07月21日 20時04分 (#2197725)

    でも、これは我々(?)コンピュータ業界からすると、非常に恐ろしいことではないだろうか。誰が好きこのんで、一番肝心な基幹サーバ類の通信を無線化するだろうか。太陽フレアによる電波障害等の自然現象から、悪意を持った電波妨害によるシステムダウン。さらには、なりすましにより制御を乗っ取られた上の列車事故など、色々と怖い妄想が膨らんでしまう。本当に大丈夫なのだろうか。

    有線でも高圧電場による誤作動、ケーブル放火による運行妨害など、やばい事例はいくらでも発生しているよ、何十年も前からね。そしてそれらを克服してきた。無線になってもやるべきことは変わらない。コンピュータ業界ってのはずいぶん遅れた業界なんだね。

    • by Anonymous Coward on 2012年07月21日 20時28分 (#2197736)

      金融取引でぴりぴりしながら戦っている人と、組込制御でナノ秒と格闘する人と、LAMPで出会い系掲示板を3日でマッシュアップする人が一緒くたにされる業界なんです。お察し下さい。

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    • by Anonymous Coward on 2012年07月22日 1時07分 (#2197827)

      今回の無線システムがどのように作られるかは知らないが
      「解析されて仕様が読み取られてしまう」
      「製作者の誰かがが情報をばらしてしまう」
      「JRから情報が流出してしまう」
      「無線ジャミング等で妨害が出来る上、捜査範囲が広くなってしまう」
      など、アマチュア無線レベルで誰でも操作や妨害ができてしまわないかという心配がある。
      ただでさえ日本の鉄道は狂っているかのような過密スケジュールなだけに恐ろしい。
      (有線でも出来ない訳ではないだろうが、難易度はずいぶん違うはず。
       少なくとも鉄道会社の敷地内に進入すること、有効な機器接続口を探し出さなければならない。)

      コンピュータ業界の人間は遅れているのではなく、新しい道具と古い道具を並べて
      用途によっては理知的に古い道具を選択することができる、というだけ。
      特に基幹については、「新しい」より「古くて枯れている」技術を選ぶ傾向はある。

      今のシステムがどういう理由で統制しにくいのかは知らないが無線だから改善するというものではあるまい。
      多分、無線システムに入れ替える際に、情報を集める為のインターフェースを追加するだけだろう。
      システムを新しくするなら恐らく有線用インターフェースを追加する事でも可能。

      自分が責任者であれば、無線の仕様や、情報漏洩時の変更/セキュリティ確保などが難しいようであれば
      やはり有線を選択してしまうかもしれない。局地的な断線や放火などの妨害ならまだ対処しやすい

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  • 全て有線にして、列車同士を長~いケーブルで結ぶこと。

  • by Anonymous Coward on 2012年07月21日 21時27分 (#2197759)

    常磐線緩行線っていうから「常磐線」と「緩行線」の二路線のことかと思ったらいわゆる「鈍行」のことを「緩行」っていうんだね。
    鉄じゃないから知らなかった

    あれ?正しくは「常磐線緩行」なの?それとも「常磐線緩行線」まで一続き?

    • by Anonymous Coward on 2012年07月21日 21時37分 (#2197762)

      実にどうでもいい [google.co.jp]
      関西にだってあるじゃないか

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    • by Anonymous Coward on 2012年07月21日 21時56分 (#2197770)

      常磐線には上野から仙台までのいわゆる「常磐線」、北千住または綾瀬から出て千代田線と直通運転している「常磐緩行線」「常磐快速線」がある。
      併走しているだけで全部別の路線と思って良いでしょう。

      親コメント
      • 快速線と緩行線 (スコア:4, 参考になる)

        by Anonymous Coward on 2012年07月21日 22時39分 (#2197785)

        ちょっと違う。まず、常磐線は上野から取手までが直流電化区間で、それ以北は交流電化されている。また、北千住から取手までが複々線化されていて、快速線と緩行線が分離されている。快速線は直流区間までしか走れないやつと、交流区間も走るやつと二種類存在し、前者は「常磐線快速」、後者は「常磐線中電」(中距離電車の略)、あるいは単に「常磐線」と言われる。一方、「常磐緩行線」というのはいわゆる各駅停車で、綾瀬から東京メトロ千代田線に乗り入れる。

        で、快速線と緩行線は併走しているだけで全部別の路線と思っていいというのはその通りなんだが、考えてみたら後者はそもそも常陸国も磐城国も通らないから(取手は旧下総国)、路線名を変えた方がいいと思う。

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        • by Anonymous Coward on 2012年07月22日 6時12分 (#2197851)

          > 前者は「常磐線快速」、後者は「常磐線中電」(中距離電車の略)、あるいは単に「常磐線」と言われる。

          利用者にとっては「快速電車よりも普通列車の方が止まる駅が少ない(少なかった)」というのが
          わかりにくかったせいか、あるいは、上野-土浦間の特別快速がさらに混乱に拍車を
          かけたのかはわかりませんが、後者も停車駅が統一された後は上野-取手間では
          「常磐線快速」として案内されて区別しないようになりつつあります。
          (正確には、「取手までは快速運転」として車内放送されます)

          駅の案内放送でも快速電車、普通列車のころの名残りか、
          「まもなく電車が参ります」と放送される時は前者(取手-上野間の直流車両)、
          「まもなく列車が参ります」と放送される時は後者(取手以遠の交直流車両)の
          案内だったりします。(こんなこと知らなくても、グリーン車の有無で区別はつきますが)

          旧快速電車(上野-取手間)と旧普通列車(上野-仙台間)は同じ線路を走っているのに
          対し、綾瀬(運賃上は北千住だったりしてわかりにくい)で千代田線にそのまま乗り入れる
          常磐緩行線は北千住-取手間で併走する別の線路を走っていて、途中駅がずっと
          たくさんあります。駅などの案内では「常磐線各駅停車」として案内されていて、
          「緩行線」という表現はほとんど見かけません。
          沿線住民は取手-綾瀬間でも「千代田線」と呼ぶことがほとんどです。
          鉄分ありの人では「各駅停車」という人もいますけどね。

          #そうでなくても毎日遅れる千代田線で実験するのはやめてほしい・・・。

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192.168.0.1は、私が使っている IPアドレスですので勝手に使わないでください --- ある通りすがり

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