このガイドでは、留萌本線のキハ54形で使用する自動空気ブレーキと変速ハンドルの使い方について説明します。
電車（例えば京浜東北線のE233系）とは運転方法が異なるため、このガイドを参考に新たな車両の使い方を学んでください。

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交友社編集部 編『図解機関車』,交友社,昭和18. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1080624
鉄道運転会 編『客貨車名称図解』,通文閣,昭和17. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1059343
鉄道運転会 編『運転従事員教範』,通文閣,昭和16. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1027795
鉄道教育研究会 編『絵とき鉄道科学』,交友社,昭和21. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1058650
鉄道教育研究会 著『機関車空気ブレーキ : 鉄道省教授要目準拠 附・客貨車』,交友社,昭和16. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1026681
鉄道運転会 編『最新機関車教範』,通文閣,昭和17. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1059344

原 正 　著　『電車だけが鉄道車両ではない　ディーゼル車のツブヤキ』,アルファベータブックス,2023

まずE233系とキハ54形の非常ブレーキとブレーキを完全に緩めた時とを比較してみましょう。
E233系ではブレーキシリンダー（BC）圧力計の針は白ですが、キハ54形のブレーキシリンダー圧力計の針は、右側圧力計の赤であるので注意してください。

• 画像をクリックすると拡大できます。
  
• 圧力計の単位はkPaです。

さて見ていただくとE233系では非常ブレーキがかかっていると、左側のブレーキ設定の「非常」ランプが点灯しています。ブレーキを完全に緩めると左側のブレーキ設定のランプが全て消灯しているのがわかります。

キハ54形では非常ブレーキがかかっていると、ブレーキシリンダーの針と同じ圧力計内にある黒い針が0を指しています。ブレーキを完全に緩めるとその黒い針は500kPa近くまで上昇しています。
この黒い針はブレーキ管圧力を示しており、その役割はE233系のブレーキ設定ランプとほぼ同じ役割となります。つまり右側圧力計の黒い針が0に近づけば近づくほどブレーキは強くかかり、逆に500に近づけば近づくほどブレーキは緩むのです。（かなり乱暴な言い方ですが）

ではどのくらいブレーキがかかるかというと、キハ54形ではおよそ次の画像になります。

それではキハ54のブレーキ位置をどこに置くとどうなるかをそれぞれ比較すると
（画像はクリックで拡大します）

https://www.youtube.com/watch?v=yh89HWP5J_Q

画像出典：鉄道教育研究会 編『絵とき鉄道科学』,交友社,昭和21. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1058650
（クリックすると拡大します）

機関車にも客車にも貨車にも空気ブレーキ装置と言って圧力空気の作用によってブレーキの働く装置が施されています。列車として仕立てられると、どんなに長くてもこれらの装置が一体となるよう各車両間を空気ホースをもってつながれいわゆる貫通ブレーキとなり、機関車において操作すれば列車全体のブレーキが作用します。
まず機関車の装備を見てみると

• 圧力空気を作る空気圧縮機
  
• 列車のブレーキを操作する自動制動弁
  
• 機関車のみのブレーキを操作する単独制動弁
  
• 圧力を調節する圧力加減器
  
• ブレーキ締解の元を為す分配弁
  
• ピストンの出入りにより制動機構を働かせるブレーキシリンダー（制動筒）

があります。
そして客貨車の装備を見てみると

• 機関車より送られた圧力空気を蓄える補助空気溜
  
• ブレーキ締解の元を為す三動弁
  
• 機関車と同様なブレーキシリンダー（制動筒）

が備え付けられています。
そして各車両ともブレーキ管（制動管）と空気ホースが取付けられて、これをつなぐことにより機関車からの圧力空気は最後の車両まで一様に送られます。

1. 機関士が自動制動弁を操作してブレーキ管の圧力空気の一部を排出します。
   
2. すると分配弁や三動弁のピストン両面に圧力差を生じ、ピストンが移動して空気溜の圧力をブレーキシリンダーに送ります。
   
   画像出典：鉄道運転会 編『運転従事員教範』,通文閣,昭和16. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1027795
   
3. ブレーキシリンダーのピストンは押し出され、これに関連している基礎ブレーキ装置全体が働き、
   
4. 制輪子を車輪に押し付けるので車輪の回転が阻止され最後には止まります。

画像出典：鉄道運転会 編『運転従事員教範』,通文閣,昭和16. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1027795
(ガイド制作者が画像に追記しました)

1. 排出した分の圧力空気をブレーキ管に込めてやり、
   
2. 分配弁や三動弁内のピストンは元の位置に押し戻されます。
   
   画像出典：鉄道運転会 編『運転従事員教範』,通文閣,昭和16. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1027795
   
3. そしてブレーキシリンダー内の圧力空気が排出されるので、
   
4. 押し出されていたブレーキシリンダーのピストンは納まり、
   
5. ブレーキが緩みます。

画像出典：鉄道運転会 編『運転従事員教範』,通文閣,昭和16. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/1027795
(ガイド制作者が画像に追記しました)

ブレーキ管の圧力空気は5kg/㎠(490kPa)であり、減圧量は0.4～1.4kg/㎠(39.2～137.2kPa)の範囲で減圧量の多いほど強い制動がかけられます。したがって急停車を要するような場合は非常制動と言って一気に制動管の圧力空気を全部排出し、瞬時に強大なブレーキを働かせることができます。
また列車のブレーキは貫通しているので必要に応じて機関車以外からもかけることができます。

列車の制動距離、すなわちブレーキをかけてから止まるまでの距離は、列車の種別や、天気の状況や、様々な条件で一概には言えませんが次の計算は簡単で大体の目安にできます。
（イ）旅客列車
非常制動の場合は、速度(km/h)×速度(km/h)÷20
常用制動の場合は、速度(km/h)×速度(km/h)÷14
（ロ）貨物列車
列車の制動筒の数によりますが、速度(km/h)×速度(km/h)÷10～14

上の写真はキハ54の運転台を撮影したものです。
写真左側の真鍮色のハンドルが載っている台がマスコン台です。
左から順に

• 逆転ハンドル
  
• マスコンハンドル
  
• 変速ハンドル(写真では抜き取られています)

となります。
逆転ハンドルとマスコンハンドルは他の列車にもあるのでこの項目では変速ハンドルに限って扱います。

キハ54ではトラックやバスと同じようにエンジンの回転力で車輪を回しています。
そのため、自動車にあるシフトレバーに相当する装置を気動車に備え付けています。


キーボード操作では以下のように動作します。
直結→中立→変速
変速→中立→直結

この動作は実車のハンドル操作を基に設定されているようです。
すなわちFキーで変速ハンドルを手前側から奥側へ押し込む動作を再現しています。
反対にRキーでは変速ハンドルを奥側から手前側へ引く動作を再現しています。

公式生放送によるとおおよそ50km/hだそうです。(下記項目の動画をご覧ください)

留萌行は深川駅発車後、最初の転てつ器を過ぎたら「試しブレーキ」と運転士が喚呼します。
喚呼後はブレーキを操作して最低10km/h減速しそのブレーキ力を確認します。
正常に確認が終わりブレーキを緩めると「試しブレーキよし」と運転士が喚呼します。
（15:20～15:45）

マスコンをP1以上にしてから抑速スイッチ（Dキー）を押すと直結ランプとBランプが点灯し機関（抑速）ブレーキが作動しますが、必ずマスコンをP1から切にしないと十分なブレーキ力が得られません。
機関（抑速）ブレーキを解除するときはマスコンをP1以上にすれば自動で解除されます。
（28:50～33:15）

運転士喚呼の音量調整は、設定→音声の運転士喚呼音量の項目から設定できます。
0にすれば運転士喚呼はOFFにできます。
（38:50～39:10）

JR東日本のATS-Psと同様の装置がJR北海道のキハ54にもありますが、緑色のバーが自車の速度、オレンジ色のバーがATSパターン速度でオレンジ色のバーに緑色のバーが当たると非常ブレーキがかかる仕様です。
（43:00～43:20）

変速と直結の切替え速度はおおよそ50km/hあたりだそうです。
（43:35～43:55）

キハ54のブレーキ操作はキーボード操作だと難しく、別途コントローラーを使用した方が扱いやすくなります。
この項目では以下2点のツールを紹介しますが、導入や使用については各自の責任において行ってください。

またZUIKIマスコンについては公式にシミュレーター側で対応できるようになりました。設定方法はJR東日本トレインシミュレーターのマニュアルを確認してください。
なお公式配信によるとNがユルメ、1ノッチが重なり、2ノッチが常用、3ノッチ以上が非常となるようです。
(2024年5月28日追記)

https://gtm.you1.cn/app/2111630/discussions/0/3717188244458046116/

http://saha209kame.web.fc2.com/JRETS.html

小湊鉄道という千葉県の私鉄が投稿している動画になりますが、ここで紹介されている運転操作はJR東日本トレインシミュレーターのキハ54でもおおよそ同じです。
https://www.youtube.com/watch?v=qaOUTsJQTtc

こちらは会津気動車愛好会の気動車運転シミュレータでの運転解説となります。
保存車両を使用したシミュレータの操作方法を解説している動画となりますが、こちらもJR東日本トレインシミュレーターの留萌本線のキハ54でもおおよそ同じになります。
https://www.youtube.com/watch?v=e1N0lFlLjVo

以下の2点は形式や路線が違いますが、運転士の手元やコントローラーの操作が視聴できるものとなります。
ブレーキの操作はもちろん、マスコンのノッチ操作も見ることができます。
https://www.youtube.com/watch?v=ZyaLDRZkJhE
https://www.youtube.com/watch?v=pplU4QWxt9w