【 照査速度段階の選択 】



 私鉄ATSに関する運輸省通達(s.42/1、鉄運第11号.通達廃止済)では、最高速度100km/h以上の路線で3段階以上の速度照査、100km/h未満では2段階以上の速度照査と、低速段を20km/h以下で照査することを求めていますが、速度段階の選択基準は各事業者に任されています.そこで適切な速度設定基準を考えますと
1).速度を1段階落とすのに必要な制動距離がほぼ等しい(閉塞長に関連)
2).最低速段階は余裕を大きく取る(突破すれば先行車に衝突の危険)
2').省令制定の、在来線警戒YY現示25km/h、無閉塞運転15km/h、を基に算出してみます.
2").省令の速度の根拠は?
  また、新幹線30km/h照査は恐らく25km/h+手動制御余裕5km/hがATC速度として定着したものでしょう.30km/h制限だけは他の照査速度と違い自動緩解せず確認扱いが必要です.

1).等減速度であれば、
    減速制動距離={(初速)^2−(終速)^2}/(2減速度)
  なので、減速制動距離を等しくするには、最高速度と、最低照査速度の間の、速度の2乗を均等割りすることが基本でしょう(減速度の低い高速側が若干詰まる)
3).V0は、速度段階として上側の速度差の半分(=2乗なので1/4)に取ります.
 以上の条件から最高速度Vm毎に照査速度を試算します。
Vmと、最低速照査速度V0の2乗値の差をn等分し、
i番目の照査速度Vi、及びVmとV0の関係は
 Vi^2=(Vm^2−V0^2)/n・i+V0^2 …(i=0〜n−1)………(1)
 (2V0)^2=(Vm^2−V0^2)/n ………(2)
 Vm^2=(4n+1)V0^2   
※ V0=Vm/sqrt(4n+1)………(3) 
[例1] ここで分割数n=3、最高速度Vm=90、100、110、120、130km/h、
V0=25km/h(省令:固定値)とするとき、
 (1)式より照査速度V0〜Vn−1を求め、
 また、(3)式から V0=を求めます.
 計算結果は以下の表の通りとなります.
【 照査速度設定 】(在来線)
旅客 貨物(実速度:参考)

照査速度段階 [km/h]備考照査
速度
2乗2乗差備考
最高速度Vm_90100110120130_90857,225
照査2 V2YG758391 9910774654,2253,000
照査1 V1566167 72 7853452,0252,200
最低照査V0YY252525 25 2515256251,400
※ (3)式V0YY25273033 36625

90km/h−25km/hの分割が丁度電車(改良路線云々)の制限に一致します.

[例2] 東海道新幹線の駅間閉塞での速度段階は、
開業時で、30km/h、160、210、(260)、(分岐70)、(制限110)
現在時で、30km/h、170、240、270、300.(分岐80)、(制限120)
 この2乗差を計算しますと  【 新幹線照査速度2乗差点検 】
開業時 現在
速度
[km/h]
2乗2乗差備考 速度
[km/h]
2乗2乗差備考
     (30090,000)最高速度
26067,600. 27072,900.17,100.32,400.
21044,100.23,500.最高速度 24057,600.15,300.
16025,600.18,500. 17028,900.28,700.
30900.24,700. 30900.28,000.
00.900.  00.900.
(70(4,900.(20,700)#18分岐 (806,400.22,500)>.05G上限
(11012,100. (12014,400.制限

  現在の照査速度段階は、冒頭の図に見る様に, 240km/h〜300km/hを2分割してることと、最低速段以外は2乗値の差が良くそろっています.(新幹線開業時のみは駅#18分岐制限速度に合致)
#新幹線は減速度に速度依存性が大きい(=粘着力の低下する高速域を走行する)ので、それを修正した値が速度段階の基準になって分割されている。速度段階決定方法の基本としては正しい様です!

 そこで疑問!網干衝突事故で導入された中間Y現示45km/hはどこから導かれた数値でしょうか??当時の特急列車の最高速度が90km/hとして、取り合えず半分の45km/h。後年の解析でより適切な制限値がある事に気付いたものの、大先輩の決定を修正するには役所内の抵抗があり、「改良線路」という新概念を持ち込んで矛盾無く制定した!旧基準の速度制限で走る貨物は運転しづらくて良い面の皮!考え過ぎかなぁ(w
(注:在来線表の参考値をみる限り、高速側がタイトだが、一般貨物には概ね妥当な値。最高速度によりYGを2つ入れるなどの調整が必要)
org.=信号・標識・保安設備について語るスレ 721〜722   by 名無しでGO!
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Upd=2003/11/06