福知山線脱線事故に思う　--comment:jr7cwk;lavo

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１１．転覆限界条件の試算
掲示板で先に紹介していましたが、改めて。
カーブでの転覆限界条件（理論的仮想的な転覆－復元境界速度）の算出に挑戦してみました。

カーブの半径と速度より遠心力を求め、重力と車両重心からの遠心力を合成した力の方向が、
レールより外れるかどうか・・・という最も基本的な？算出方法によるものです。

最初遠心力の公式から式を変形させていきましたが、「鉄道工学ハンドブック」で見た
曲線制限速度を求める式の「本質」が読めてきました。

以下リンクにグラフを示します。
カーブでの転覆限界条件

主要な４つのパラメータを変化させた時のそれぞれの影響を見る形での試算です。
図１．カーブの半径Ｒによる変化
図２．カントＣによる変化
図３．重心高さｈによる変化
図４．重心の車両中心からのずれｏｆｆｓｅｔに対する変化
それぞれ狭軌と標準軌のグラフを出しています。
（カントですが、その後文献調べましたら１５０ｍｍ（私鉄）～１８０ｍｍ（新幹線）
程度までの算出が必要だったみたいです。

なお単純に遠心力との関係のみでの試算なので、風や振動，揺れなどの影響は考慮されて
いません。

この結果より、重心がずれた場合の変化が大きい事が良くわかりました。
（重心が１０ｃｍずれると限界速度が１０キロ以上低下するようで驚いていますが、実際にどの程度のずれが起こりうるかについてはうまく説明できる状態ではありません。）

計算結果より、今回の事故は臨界付近の条件と見積もられ、鉄道事故調査委員会が綿密に調べている背景が見えた感じがします。

PS.２項で説明しましたＡＴＳの件、その後、ＡＴＳ－Ｓ型にも「速度照査」が可能なものがある事を知りました。

●2005.06.01
●cwk
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