KC57ブログ

新幹線と飛行機や欧州との比較の図

新幹線が独立別線のクローズドシステムになったのは、かつて弾丸列車の時代にあっては、「大陸に連絡船で直通するため」という名目が立ってはいるけれど実態としては輸送力増強の最適解を求めてのことだったし、東海道新幹線の計画時にも、輸送力増強の最適解としてのことだった。

それはターミナルも線路容量も飽和してたからなんだね。

で、次の図。

というわけで、線路を増やしたい、駅の能力もアップしたい、でなきゃ輸送力増強にならない・・・となれば、両方一気に整備しなければならず、とすれば完全別線で作ったほうが合理的ということになる。既存線の能力をただ２倍にしようと思ったら、中間駅に通過線を設けるとかの投資が必要になるけど、まぁ無駄だかんね。

で、欧州はどうか？

ということで、日本とは状況が違う。ターミナルの処理能力に余裕があるのは、いちいち機関車列車が長く停車する前提だったから、時間を短くしたMTUだと回転率が上がるという面が大きいね。

ついで飛行機と新幹線の立ち位置の差について。

空路は空港・空港アクセスというクッションが入って面倒なんだよね。だから時間差を十分に取れないと新幹線に食われてしまう。

今度はインドにおける新幹線事業の見通し。鉄道の運賃がターゲット集団のコスト負担力に見合ったものにならなければならないことを考えると、人数でなく収入でみたほうがいいだろうということで、どっかの省か何かから拾った資料を基準を設けて修正した。人口についても行政区分でなく都市圏人口を用いた。駅勢圏に近くなるからね。

都市圏人口でみると、うっすら見えてる元資料の数字がいかに使い物にならんかわかると思う。

以上、ツイッターにだけ上げてたものの転載と解説でござんした。

あまりアップできる写真も無いんだが

なるべく綺麗に見てもらおうと思ったらファイルでっかいんでサムネで。

紙と鉛筆とパソコンだけで趣味やってるように思われてるのだろうけれど、撮影もする。自転車で福島を除いた東北五県を動き回りつつ、印象に残った光景なんかを。

この写真は、撮影の一年前、寒い中に気合一閃長距離突っ走って、たまたま通過時間帯に通りかかったんで線路際まで出てみたら、ぐっときた。で、また…と思ったら季節的に晴れが少ないとか日の出の方角・高さと時間がとかで一年後でないとトライできないことが判明。で、一年後、しょっぱいカメラ持って出かけた。連射出来ないが故に、時間かけてのこのこ出て行って、汗まみれのまま一発勝負。縦長で撮影したほうが良かったのか、もう一歩右が良かったのか、ちょっとやり直したい気持ちが無くは無いけれど、機材の割には頑張った出来だと思ってる。線路の頭が光ってるのをなるべく手前まで写しこみたかった意図は達成されてるしね。

むかし某画像掲示板にアップしたこともある。鉄道モノは他にパッとしたものも無い。

始発駅で発車前

山間の小駅で停車

こんなのも撮影してたりはするんだけど、とくに発車前のは道具のもどかしさが出ちゃってる気がする。こちらはまた撮影したいとまでは思ってない。

陣場の南側だったか、定番スポットがあるが、定番のアングルでない角度でぐっと来る構図があるんで、そこに朝方に良いカメラ持って行って、望遠で撮影したい。日本海が消えてチャンスが難しいことになってしまってるけどね。なんであの構図で撮影してる写真を見ないのかが分からないんだよなぁ。

需要予測用のファイルと、人口と需要予測と経済の関係について。

せっかくファイル置場を作ってたのに無駄にしてたので活用活用

http://kc57.tyonmage.com/KRJR2005.xlsx

いつぞの時間差による需要予測の記事のグラフはこのファイルで生成したもの。所要時間の調査時期は東北新幹線新青森開業直前の頃。

さて、人口と需要予測と経済の関係についてだが、

という具合に、新幹線は人口でなくて実質GDPに相関性が高いという結果に。余計なもんが多いというケチがついたんで簡素なのもあげとくと

となる。これを生成したファイルは以下。データ拾った元も書いてあるよ。

http://kc57.tyonmage.com/demand_and_each_index.xlsx

これ以前どうだったかというと「東海道新幹線の需要予測に関する事後的分析」という研究がある。
http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00037/1997/562-0121.pdf

２ページ目にさっそく実質GDPと運賃の推移が載ってる。ただまこれも実質GDPの伸び率を引いてるので、額面で比べたグラフでないと需要との相関性が読み取り辛いから、グラフを作ったほうがよさそうではある。ちょっと考えておこう。

でもま、結論としては人口なんぞどうでも良くて、実質GDPがどんだけ成長してるかが高速交通網の需要予測には重要だ、と言えるね。人口は、どちらかというと都市圏鉄道の需要に相関している。

さて、国交省の鉄道輸送統計は車両㌔、列車㌔、人㌔が乗ってるので色々調べられる。
http://www.mlit.go.jp/k-toukei/tetsuyu/tetsuyu.html

列車キロは運行本数とか絡むからおっぽっといて、輸送力直に示す車両㌔、輸送量を直に示す人㌔のグラフ。

案の定、輸送力も輸送量も東海道が圧倒的だけど、それでも1/3ラインに東北・山陽が控えている点に注目。そして、これらを利用すると１両あたり何人乗ってるかという平均乗車人数か、もしくは１両あたりの座席数を仮定しての平均乗車率を算出することができる。座席数は82にしておいたけど、九州は座席数が少なめの65にしたし開業効果が出ちゃってるのが注意。

こうしてみると、一時期に比べて東北は乗車率が落ち着き、上越は高く、よってMAXを上越に追いやり東北で使う編成を統一したり、16両編成が消えたりも納得である。

あと東海道が"のぞみ"のサービス向上を狙って列車本数を増やして乗車率が下がったのとかね。またH22年度は年度末に大震災があって東北新幹線はそのぶん需要量が減ってることもこの統計を見るときには注意が必要だろう。同じく中越地震がH16年度にあって、H16年の上越を押し下げている。

これらまとめたファイル。

http://kc57.tyonmage.com/demand_and_each_index.xlsx

さらに路線の末端部の話をすれば、平均通過人数なる指標をJR東日本が公開している。
http://www.jreast.co.jp/rosen_avr/index.html
ここから八戸～新青森について、ダイヤから列車本数をとって定員数をかけた数字を使って人数割りをすると乗車率0.33を得る。ま、末端はこんなもんです。逆に首都圏が1.0近くに張り付いてるだろう。

Virtual Floppy Drive をWindows7 x64で使うには

一種コアな需要のようで検索しても出てこなかったんで。

まず本来の配布場所から入手しても変なメッセージが出て使えないので
http://www.appletkan.com/digitalsined.html
デジタル署名付きソフト配布プロジェクト

からモノを入手する。x64用の「vfd.sys」は未署名なので、下位フォルダから拾ってプログラム本体と同じディレクトリにあるものを潰して上書きする。

http://sourceforge.jp/magazine/11/08/25/0830211
Driver Signature Enforcement Overrider
http://www.ngohq.com/home.php?page=dseo

を用いて署名し、OSをテストモードで起動する。

そこでvfdwin.exeをクリックしてうごくかちうとこれがそうはいかない。アクセスをブロックされてるためである。なのでプログラム本体と同じディレクトリにある、非テキストのファイルをひとつひとつ右クリックしてはブロック解除をしていく。それからvfdwin.exeを起動すると、めでたく動くようになるんである。まったくもう…

需要と人口と（書きかけ）

http://kc57.blog.shinobi.jp/Entry/38/
に大幅改定したものを書いたのでよろしく。
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IPSSの人口ピラミッドを見るまでもなく日本の総人口の減少が叫ばれて久しい。50年くらいまえに厚生省が人口爆発を真剣に心配してたころからは隔世の感がある。

さて、人口減少というとこの先の鉄道輸送はどうなるか、新幹線のような大事業となるといろいろ取りざたされてしまうのもやむなしといったところか。がしかし、多くの主張は事業のターゲットを見誤っている。

大枠で見ると、まず総人口と鉄道全体、また新幹線の需要の推移を無視している主張だが、無視しなければ即、というやつ。

1988年を100としてその後の推移をグラフ化し重ねた。鉄道全体もともかくとして、こと新幹線については労働人口や曹仁呼応とは全く相関性が無いのが見て取れる。

時間差モデルが今有効で昔はダメな理由

「昭和40年代は今の時間差モデルじゃ説明できない」って話、そりゃ貴方、所得に対して充分に運賃が低い場合、運賃モデルの効力が落ちるからでございますよ。

http://shouwashi.com/transition-salary.html
　　　　　　　　実収入　世帯主以外　実支出
昭和48年（1973）　169,294　25,538　135,097
平成. 5年（1993）　570,545　96,740　447,666
　　　　　　　　　　　　　3.37倍　　3.79倍　　3.31倍

http://www1.c3-net.ne.jp/hamachan/kippu-s48.htm
http://www1.c3-net.ne.jp/hamachan/kipps48-0002.jpg
羽田～札幌　13900円

鉄道の運賃は今は当時の４～５倍くらいになってるから、当時は東京～札幌で4～5000円程度かね？って、周遊券の9800円ってのは凄い値段だ。航空の収入実績から算出した平均の運賃は11700円だから、航空は実収入に対する比で、なんと1/4倍にまで実効運賃が低下している。今の鉄道の運賃が東京～札幌で16080円、よって実収入に対する比は1.2倍になっている。

ここまでは比の話。では実収入を運賃で割ったらどうなるか？

　　　　　　　　　　　　航空　　鉄道
昭和48年（1973）　12.18　42.32
平成. 5年（1993）　48.76　35.48

となって、航空運賃が鉄道のレベルまで下りてきて、尚且つ鉄道が少し上げてるのが見える。優等料金を考えてない値だけど。この間の物価上昇は2.008倍なんで、みんな1.6倍豊かになったともいえるね。

元のサイト

結局つぶしました。３年も放置してたし、本格的に書き直し作業に入り込んでるし、契約の関係で月末につぶすとプロバイダ料金的に有利で。というかほぼ退会なんですけどね。

バランシングも運転理論も凄まじいレベルでブラッシュアップされてると思う。エクセルもガンガン使うようになったし。でも図はいろいろ手直ししたほうがいいかな、と思う。大本はhtmlがたった一枚だけっていう超軽量なとこから始まったもんだったけどねぇ。図もごく簡単なものだった。

さしあたって蒸気機関車のバランシングと出力計算の話を進めたい。弁は当面は近似法でごまかしておくしかないかな。厳密な、ベクトルで解析するやつはなんでか堂々巡りを回避できなくて時間がかかりそう。

そして、運転理論について色々やったおかげでやっとこ走行試験のログから出力を逆算することができるようになる。これは機関車自体の出力計算についてもうちょっと深化させないと難しい面があるので、出力計算が一通り終わってからになる。

また、蒸機表をどうにかエクセルに組み込む方法を編み出さなければならない。昭和10年の式は使い物にならなくて困る。最新版の計算式はちょっと調べるのに時間がかかる。

とりあえず、そんな方向で。

三気筒機の動作

１、水平な三気筒機

120°単式三気筒機についての図。左側を基準とし、右先行を例とした。クランクが120°割りになってるので、60°ごとに何れかの気筒が死点にあるのは理解しやすい。

･･･がしかし、主動輪が第２動輪だとメインロッドが第１動輪の軸と重なって困るから回避しなければならない。よっぽど車両限界に余裕があって、要求出力もほどほどなんだったら第１動輪を主動輪とすれば回避もできるんだが･･･

２、中央気筒を持ち上げて回避する。

そこで中央気筒を持ち上げて避けてみる。

ψ°だけ持ち上げて回避したとき、そのままでは動作タイミングがずれる。そこで、クランク軸もψ°だけ遅らせる。すると･･･

中央気筒が前死点にあるときは･･･

ということで、元と同じく左が60°進んだときに前死点に至る。後死点は

という具合で、きちんと左が240°のときに来る。ということで単式３気筒機の動作は、クランクやメインロッドから見ると殆ど問題になるような点は無い。

唯一、中央ピストンの水平分力がcosψ倍され、またsinψ倍された力が垂直に働くことになるのが問題と言えば問題だが、ψの値がそれほど大きくなければ誤差みたいなものなので気にする必要は無い。

３、ディバイデッドドライブ

他の回避方法としては、中央気筒をかける軸を変えてしまう方法がある。

これなら持上げる必要は無くなるが、先台車とのクリアランスを取れるかどうかという問題が出てくる。

中央新幹線におけるJR三社間の事情について

ひところ対立がどうだと散々趣味者間で喧々諤々だったけれども、そんなものはとっくに基本方針が固まってたという話。以下、朝日新聞からの引用。

1989年10月２日月曜日14版第２社会面

結んでひらいて
新幹線四半世紀

喪服の男が三人、東京・内幸町の帝国ホテルの日本料理店で顔を合わせた。
「リニアモーターカーについて、三社間で意見の食い違いがあると言われるのは心外だな。今後は三社が一致しているということでいきたいね」
JR西日本の井手正敬社長が口火を切り、JR東海の葛西敬之乗務が「経営権のことで争いになるようでは困ります」と引き継いだ。

一元的経営を確認

JR東日本の松田昌士常務を含めた三人は、この日、近くの築地本願寺で営まれた、旧国鉄・JR関係の物故者追悼法要のあと落ち合ったのである。
約一時間後、三人は次のことを確認した。
「中央リニア新幹線は、東海道新幹線を経営するJR東海が一元的に経営する。リニア開業で、東京－甲府間と、大阪－奈良間のJR在来線での収入減などの影響については、各社間で十分に考慮して経費の配分をする」
三人は、国鉄の分割・民営化の中心的役割をはたして「改革三人組」といわれ、今はそれぞれ各社の中枢にある。
この席には運輸省の幹部一人が立ち合った、とされる。
今年三月中旬のこの会合は公式なものではないので極秘とされ、合意事項もはっきりとは表に出ていない。
表向きは、JR東海だけが打ち上げているかにみえる中央リニア新幹線について、水面下では、固まりつつあるところも出ている。

未知の部分が多数

満杯に近づきつつある東海道新幹線のバイパスとしてJR東海が悲願とするリニアは、旧国鉄時代から研究されてきた。宮崎健日向市の実験センターで浮上走行実験が繰り返され、今年八月、運輸省が山梨県に新実験線を建設することを決めた。同省の検討委員会は、開業のめどを二〇〇三年としているが、その駅やルートは白紙とされる。
超伝導による強い磁気によって車体を浮上させて時速五〇〇㌔の高速を生み出し、東京－大阪を一時間で結ぼうというリニアは、磁気の影響や電力消費など未知の部分が多く、その建設費用を含めて、JR各社間でも賛否が渦を巻いている。
昨年一月、日向市の実験センターで、技術陣を極度に緊張させた試乗会があった。
心臓にペースメーカーを着けているJR東海の三宅重光会長がその中に含まれていたからだ。超伝導磁石の磁気がペースメーカーを狂わせるのではないか。止まったりしたら。
須田寛社長は何度も「お控えになってはどうでしょうか」と慰留した。会長は「大丈夫ですよ」と笑みを浮かべて、「妻とは水さかずきをしてきたから」と冗談のように言って乗り込んだ。名古屋から同行した主治医が会長の横に並んだ。
実験は七㌔の実験線を三分足らずで走破し、三宅会長は無事だった。
実験にあたっている鉄道総合技術研究所によると、キャッシュカード、テレホンカードは大丈夫だが、一部の時計は止まる。そこで客室の座席の下の超伝導磁石の装置を車体の両端に移し、時期遮へいを十分にする、などの方法が検討されている。
「リニアの東京駅」はどこになるのだろうか。
東京都は「できれば新橋の旧汐留駅跡地にターミナルを」とも考えているようだ。

都市開発とも絡む

広さ二十一・六㌶。銀座や浜離宮公園に囲まれた、都心では数少ない開発可能な空間だ。近い将来、都営地下鉄12号線が入り、臨海副都心「東京テレポートタウン」を結ぶ新交通システムの起点にもなる。
汐留駅跡地内に新しく作る道路は、幅が三十㍍あれば足りるという。しかし、この下を入ってくるリニアの工事を想定して、十㍍広い四十㍍にする計画という。
駅もルートも、これからの話で、リニアそのものの必要性についても、見方は分かれる。
しかしリニアは、国をおおうダイナミックな衝撃をはらんだ共同の夢として、人々の頭の中でそれぞれに走り出そうとしている。（おわり）

弁装置の動きについて４～弁線図を描く～

１、スティーブンソン式弁装置の弁線図

相変わらずの画像クリック拡大推奨記事。スティーブンソン式の動作式をさらに変形して、カットオフからリンク落とし量u[mm]を逆算できるようにし、そこから計算するようにする。そしてカットオフ5％ごとに楕円弁線図を描くと･･･

こんなふうになる。それぞれ楕円の形のグラフになる。見方はあとで解説。

こちらは前回までおなじみのサインカーブを用いた弁線図で、正しくは単弦弁線図という。

２、ワルシャート式弁装置の弁線図

スティーブンソン式と同じく式を変形して計算に使える形にする。
Vt(θ)の式の形を見れば明らかな通り、回転半径と進角の調整のなされた単なるサイン関数になっている。

同じ形の関数だから、似たような楕円弁線図を得る。

もちろん単弦弁線図は設計次第ではパッと見は区別がつかないレベル。

３、楕円弁線図の見方

楕円の一つに注目してみる。右回りに見る。横軸は単弦弁線図ではクランク回転角だったが、楕円弁線図ではピストンの行程を取る。周囲にピストンとバルブ、給排気のようすを図示したので分かりやすいかな？と思う。死点手前から給気・排気しているのも理解できると思う。なんでこんな書き方をするかというと･･･

行程を１として、

　　ε1　：　締切率(カットオフ)
　　ε2　：　1－排気リード
　　ε3　：　圧縮点
　　ε4　：　給気リード

を読み取る。楕円弁線図を描くことで(作図法は省略)ε2～4を導ける。これでいよいよ出力の計算が可能となる。これが楕円弁線図の意味である。

でも今はこんなの書かずとも計算機で便利に求めることができるけどね。エクセルファイルもともにアップしておく。

http://file.kc57.blog.shinobi.jp/Vtth4.xlsx