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右側は、前視点からのクランク回転角とピストンの位置のグラフである。時間と動きについてグラフ化して考える感覚をつかんでほしい。 だがしかし、これでは実用上はうまくない。死点に行く前に給気を開始して、ピストンの推し始めで十分に蒸気が送られているようにしたいし、ピストンの戻り始めで十分に排気できるようにしておきたい。ようするにちょびっと弁の動きを速めたいのである。そのためには･･･ PR |
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１、加減速度と引張力・ブレーキ力
列車を加速させるためには、列車抵抗とバランスする引張力にさらに余分の引張力を要す。これを一種の抵抗とみなしたものが加速度抵抗で、列車重量W[t]の列車 に加速度A[km/h/s]を与えるのに必要な引張力は、回転慣性抵抗を考慮して28.35に(1＋x)をかけて次の通り。 またブレーキ力D[kg]として加減速度は
回転慣性抵抗の分の28.35×(1＋x)は在来線で30.9、新幹線で29.8、その他では30.0を取る。 ２、引張力 引張力F[kg]は特性引張力、粘着引張力、電気車であれば起動引張力のうちの最低を取る。 (1) 特性引張力は各種方式により異なるので詳細は他に譲るが、VVVFインバータ機では
(2) 粘着引張力、または粘着牽引力Ff[kg]は粘着係数μを速度V[km/h]を用いた計画式で計算する。
以上から 粘着牽引力Ff[kg]＝1000×μ×動輪上重量Wd[t] (3) 起動引張力Fs[kg]は電動機に流せるアンペア数に限界があってトルクが制限されるために生ずる制限で、詳しくは電気に詳しい人に譲るとして、趣味人的に は起動加速度から逆算して用いる。 起動引張力Fs[kg]＝起動加速度As[km/h/s]×28.35×(1＋x)×列車重量W[t]＋列車抵抗R[kg] ただし列車抵抗R[kg]は0[km/h]のものとし、出発抵抗は無視する。 ３、加減速度の計算とグラフ化 回生制動を前提とし、最大減速力が起動引張力と等しい場合、
速度がV1からV2に変化するとき、その差d[km/h]が十分小さければそのときの時間T[s]と距離S[km]は 加速時間Ta[s]＝d/A、減速時間Tb[s]＝d/B、距離S[km]＝VT/3600 これを連続計算して積算すると加速曲線と減速曲線を得られる。グラフからの読取形式を次に定める。 ある性能(P[kw]、Rt[kg/t]、W[t]、Wd[t])の列車がn[‰]の 勾配でV1からV2[km/h]に加速したとき 走行距離Da(＋n , V1→V2)[km]、走行時間Ta(＋n , V1→V2)[s] ある性能(P[kw]、Rt[kg/t]、W[t]、Wd[t])の列車がn[‰]の勾配でV2からV1[km/h]に減速したとき 走行距離Db(－n , V2→V1)[km]、走行時間Tb(－n , V2→V1)[s] 以上をエクセルに落とし込むと http://blog.cnobi.jp/v1/blog/user/8081b41d86f00e289bca187351ddd727/1320680825 このようなグラフを得られる。このグラフさえあれば加減速の時間・距離を好きなように求めることができる。 |
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列車抵抗において２次項を高めにとった式として
列車抵抗[kgf]＝1.356*429+0.001363*429*V+0.099263*V^2 V：速度[km/h] も一応提案しておく。正解は中間か。さて、 http://www.rtri.or.jp/rd/seika/2004/05/maglev_02.html
RTRIではリニア実験線での試験走行のランカーブを公開している。このランカーブに線を引き距離を読み取り、加減速度を割り出すと･･･
という具合に荒っぽいけど加減速度を計算できる。 http://www.jreast.co.jp/development/tech/pdf_14/Tec-14-06-09.pdf より、単位を[kN/MM]（トン当たり引張力のはず）で10‰について
明かり トンネル を得る。あまりにひどいグラフなのが痛い。でもま頑張ると得た値を1000倍して0‰を取ると
列車抵抗[kgf]＝641*W+1.4196*W*V+0.0272*V^2
を得る。一次÷二次は52.2になる。一次項が膨らんでる。わけがわからない。わかるわけがない。しょうがないので0‰を見てみたいがもうこの荒い図を見てると具合悪くなってきた。ネットじゃほかに転がってないようなので、資料名を教えてくれる人が出現するのを待って重量比例だってことにしちゃうよ俺は。ようはどうやったって二次項が大きくなって一次項はちょびっと入ってればいいわけなんだから。ということで、16両編成というのは28+24.3*14+28≒400mで、試験車は28+24.3+28＝80.3mで1/5、よって適当に で考えることにする。ひでえw 審議会の議事録より、変電所の受電から車両の引張力までのエネルギー効率は0.85である。以上からごちゃごちゃ計算すると
加速時 出力 受電 が得られる。40‰下りであることを考慮すると
出力 受電
を得る。大体520km/hに達するあたりまでは40‰下りだった。 |
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http://megalodon.jp/2011-0910-0848-31/kyushu.yomiuri.co.jp/news/national/20110818-OYS1T00205.htm http://kyushu.yomiuri.co.jp/news/national/20110818-OYS1T00205.htm 競合空の便やっぱり苦戦、九州新幹線の開業余波 ＪＲ九州の九州新幹線鹿児島ルート全線開業（３月１２日）のあおりで、競合する航空会社が苦戦している。福岡―鹿児島線の３～６月の定期便乗客数は前年同期比で約６割減、大阪・伊丹―鹿児島線も約３割減。織り込み済みの数字で、機体の小型化など対策は打っているとはいえ、搭乗率は採算ラインとされる６０％を下回るケースもみられる。 九州新幹線は山陽新幹線と相互乗り入れしており、新大阪―鹿児島中央間の最短所要時間は３時間４５分、博多―鹿児島中央間は１時間１９分。開業前と比べると、それぞれ１時間１７分、５３分短縮された。 これに対し、旅客機の大阪―鹿児島線の最短所要時間は１時間１０分、福岡―鹿児島線は４５分と大幅に短い。しかし、空港までの移動や搭乗手続き時間も必要で、料金は新幹線より高い。大阪―鹿児島線の３～６月の乗客数は２２万５５００人と３１・１％減、福岡―鹿児島線も１万９６００人と５７・０％減だった。これについては過去に某巨大掲示板に書いた、 関西圏対熊本が-55分、対鹿児島で-82分なので、 幹線旅客純流動調査から考えたアクセス・イグレス込み所要時分による時間差モデルによる対航空の 需要予測をしてみる。 大阪⇔熊本 大阪⇔鹿児島 兵庫⇔熊本 兵庫⇔鹿児島 所要時分 330.5⇒275.5 438.5⇒356.5 306.0⇒251.0 414.0⇒332.0 （分） 所要時差 179.0⇒124.0 277.0⇒195.0 136.0⇒. 81.0 234.0⇒152.0 （分） 鉄/鉄+空 . 23.2⇒. 47.5 . . 4.5⇒. . 5.0 . 45.3⇒. 67.5 . 12.0⇒. 27.5 （％） 輸送人員 125.0⇒255.6 . 30.0⇒. 33.7 101.0⇒150.5 . 34.0⇒. 77.8 （千人/年） がある。しかしまだ精度低くてエクセルの近似曲線を得てなかったころのこと、時間差もNITASのままで駅スパ・Google化してない。そりゃ新幹線で鉄道が伸ばすだろうさで終了である。 しかしそこはやることがクドい俺のこと、NITAS、駅すぱ、Googleのどれでもいけるグラフを作っている。 「大阪・伊丹―鹿児島線も約３割減。」について、所要時間差をNITASで取った場合で考えてみよう。大阪・兵庫⇔鹿児島で考えると、もともとの鉄道対航空は第四回幹線旅客純流動調査から抽出した上記ファイルの数字をもとに、航空892千人/年、鉄道64千人/年で鉄道のシェア6.7％からすると、航空旅客が３割減ったとすると航空614.6千人/年、鉄道341.4千人/年を得る。このとき鉄道のシェアは35.7％となる。 がしかし3/1～6/30で31.1％減ったとはいうが、九州新幹線全通は3/12のことだ。122日中111日の話だ。実効では開業前の航空の人数をｘ人/日、開業後をｙ人/日として、 11x＋111y＝122x*(100-31.1)/100 から y/x＝0.65818 を得るので、航空は実際には34.2％を減らしており、よって鉄道のシェアは368.9千人/年、41.4％に変化したと言える。 NITASでは、乗車時間77分短縮に乗り換え一回解消ぶんの5分を足して82分短縮として考えよう。 大阪⇔鹿児島 鉄道438.5⇒356.5分、航空161.5分、時間差277⇒195分、予測シェア24％・161.5千人/年 兵庫⇔鹿児島 鉄道414⇒332分、航空180分、時間差234⇒152分、予測シェア42％・118.9千人/年 合計で鉄道の利用人数は280.4千人/年、シェア29.3％を得る。大きく下振れしている。 次にGoogleでルート検索した場合、 大阪⇔鹿児島 鉄道386⇒319分、航空253分、時間差133⇒66分、予測シェア53％・356.7千人/年 兵庫⇔鹿児島 鉄道363⇒300分、航空210分、時間差153⇒90分、予測シェア40％・113.2千人/年 合計で鉄道の利用人数は469.9千人/年、シェア49.2％を得る。高めに出た。 駅すぱで検索した場合、 大阪⇔鹿児島 鉄道432⇒326分、航空250分、時間差182⇒76分、予測シェア42％・282.7千人/年 兵庫⇔鹿児島 鉄道422⇒306分、航空269分、時間差153⇒37分、予測シェア57％・161.3千人/年 合計で鉄道の利用人数は444.0千人/年、シェア46.4％を得る。これも高めに出たがかなり値が近い。 他の例も調べる必要があるだろうが、NITASは下限値として、駅すぱあとは±5％幅の有力な値として取り扱える可能性があると考える。 |
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http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha07/15/150727_.html 日本では５年ごとに全国幹線旅客純流動調査という全国を網羅した最大規模の流動調査が行われている。これは各種の調査や推計、需要予測に用いられている。需要予測にあっては国交省がハンドブックも発行している四段階推定法があって、これを用いるのが最も信頼性が高くなるが、しかし趣味人が個人でやるには処理量が膨大になりすぎて非現実的すぎる。JRTT以外の機関でもモデルを作っていたりはするし、限定されたエリア内でのモデル化も研究機関で行われてはいるが、これまた取扱注意なもので便利でない。 そこで、直線距離で200km以上の流動に限定して簡便にシェア予測し、もって新規需要を無視した保守的な需要予測することに狙いを絞り、費用面と所要時間面でシェア分析を試みた。 なお、新規需要とは幹線旅客純流動の各圏域内での消費行動が変化して域外への移動を伴うものに変化したときに観測されるもので、無から生じるものではない。
全国幹線旅客純流動調査における各交通機関別所要時間は国交省開発のNITASによって、各圏域の流動の中心として代表的行政府･･･県であれば県庁、また中心市の市庁を取って調べたものである。システムとしては「駅すぱあと」を利用したものである。
また、207生活圏について
運賃・旅費は「駅から時刻表」のデータに基く。航空運賃は普通運賃での利用を前提とせず、飛行距離とANAの平均収入実績の値を掛け算して平均運賃を用いた。平均像で各割引運賃との乖離はあるけれども、普通運賃をそのまま用いたり、無根拠に選んだ割引運賃を用いるよりは妥当な結果を得られると考えられる。
１、旅費や運賃とシェア 何れも何とはなしに傾向はあるが、いかんせんR＾2の値を見れば明らかな通り、散らばりすぎて相関性の薄い曲線しか得られない。運賃を見ると、鉄道運賃の硬直性により航空運賃が安ければ航空のシェアが高くなると断言はできるが、差分を見るとほぼ一定である。
鉄道は距離比例で運賃と時間がかかって、尚且つそれはかなり硬直的だ。つまり調べるのが煩雑な一方で所要時間に近似するので積極的な価値を失う。
駅すぱ鉄道駅間：駅すぱあとで特に指定せず市役所最近接駅間で取った所要時間 航空の所要時間はまったくシェアと関連して無いといっていい。なので棄却する。 唯一鉄道の所要時間は良さそうに見えるが、近似曲線は次数を上げてもR＾2が0.8に届かない。３、所要時間差とシェア 鉄道と航空で所要時間差を取って近似曲線を入れる。すると、空港近接エリアであるか否かに関わらず、鉄道対航空のシェアの傾向は同じくなることが判明する。しかも２次でも収束は良い。３次の近似曲線を入れるとR＾2は0.9を超えてくる。このことから、時間差モデルであれば空港が近接するエリアか否かに関わらず適用することが可能で、しかも航空近接エリアのみで収束する費用モデルと乖離しないことが判明した。 時間差モデル同士では、Googleルート検索に基いた時間差モデルが最も収束が良い。一方、NITASでの時間差は幹線旅客純流動調査のデータベースで容易に調べ比較することができるので需要予測が楽である。また、駅すぱあとによる時間差モデルも収束は悪くないので、何れか調べやすい方法を用いるか、または３種の予測を平均して用いて信頼度を高めるのが適当であると思われる。 ４、Googleルート検索で圏域間の所要時間を取る方法 圏域間の所要時間は幹線旅客純流動調査の所要時間と同じく、流動の中心点と推測されるもっとも有力な地点をもって調べる。全体としては次の通り。 末端がポイントで、道南は渡島支庁、東京23区は新宿都庁を取る。 ５、NITASによる幹線旅客純流動調査の所要時間について 庁舎間で取ってるかどうかについて疑問もあろうかと思われるが、実際に検索してみればよい。 2010年時点では、秋田～岩手ではGoogleと一分差 道南～道央では、３分差で得られる。 一方で、東京～福岡では、航空はNITASの157分に対し250分、鉄道は、388分に対して357分となる。107分差である。乗り換え時間の評価、利用する都市内交通機関が、路線バス以外でも差があってのことだろう。 大きな地図で見る 大きな地図で見る |
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