JR北海道、これからどーすんの?その1:①711系の後がまーの② | 余生庵 カラスの晴耕雨・読ぶろく…クンセイが肴

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残り少ない余生をテキトーにいきていくブログ
◇監修 左上野 老鶴 ◇GM 経田野 横鋤 ◇照明 当代元 蔵志
☆余生を送っている人間が書いている記事ですので、恐縮ですが
 「記事更新頑張りましょう」といったコメントにはお返事できま
  せん。

 前回、「711系の後がまの①」を書きましてからあまりにもノンビリかまえていましたら・・・
・JR北海道の軌道幅の危険区間が970箇所・・・さらに170・・・さらに・・・
・ATSが効かぬまま走っていたオホーツク・・・さすが日本一の鈍足特急!!
                                 etcetc
いろいろなことが起こってしまいました。

・他にもローカルネタを挙げるときりがありません。
 *北広島駅構内によく人が入ってくることができるなはなぜ?
 *空港快速・エアポートが鹿と衝突するのは、必ず恵庭前後ですが、「鹿道・・・という言葉が  
   あるかどうか知りませんが・・・」そーゆーものがあれば、なんとかしてほしーな・・・
 *白石→厚別のカーブで特急は必ず減速しますが、かなり前から速度を落とす運転手さんも
   いれば、単車のコーナーをせめるがごとき "HANG O~N " とばかりに、抜けきっていく運  
      転手さんもいらして、技量の差が激しい。美唄に着くまで2分は違います。
      -----ま、どーせ、何を言ってもシロートのたわごとですから・・・

とゆーわけで、中央かんちょーからの査察陣の滞在も初めの予定を越え、秋の北海道の味覚を堪能して御帰りになったことでしょー。

で、後がま①で私が強調したかったことは、
◇2005年から2035年まで北海道の人口はどうなるか?という推計値は以下の通り
発表されておりまして・・・
①562万から441万人に減少(-21.6%)予想
②年少人口(0-15,16歳までの学童期までの人口)は49.6%減少(全国4位)
③特別出生率<2035年度単年度予想>1.14%(全国46位)
④ただし、千歳線沿線は人口は維持される。
◆以上のことから
1)人口がほぼ100%を保たれるのは、千歳線沿線だけであれば、現在のような車長20m車は 
  必要でしょうか?
1)-1人口が将来的に20%減るとはいえ、始めから20%定員が少ない車輌を作りますと、今 
    のうちは、完全に輸送力不足は目に見えています。
1)-2ですから、たとえば90%収容力の「18m車x3連」を1ユニットとする車輌群を作り、1輌、付
  属編成用車両を作っておけばいいと思うのです。
  そしてその付属編成を将来的に外す・・・

   なお新編成に連接構造を取り入れると付属編成をボギー車(あとで図示します)にしても、
  現行の車両の台車数=2x3=6
 2連接3車体+ボギー車x1=4+2=6  と同数で済みます。

2)軽量ほど線路に与える負担は小さいので、
2)-1高価ですが、アルミ車体にしましょう
2)-2配線がメンドクなりますが、軌道にかかる転がり抵抗・横圧抵抗・勾配抵抗は各々動いている物体の質量と速度の二乗に比例します。1編成の全抵抗は同じでも、現行の1電動車2制御車編成では電動車に重さが集中しておりますのので、どうしても、電動車(4個モーター車)走行時、モーターを分散して搭載している場合に比べ、一か所に過剰な抵抗が発生してしまいます。

思い切って連接台車に1個ずつ電動機をのせて1台車1モーター式で行きましょう。
一台車1モーター車は軌道線に対しては小さなモーターで大きな引張力(高粘着力)が得られていいのですが、民族性の問題なのでしょか?手技的に「スカン」のでしょうか?本邦ではあまりいい結果が出たことはなく、後継機種も出ていません・・・ということは、現場からはよほど嫌われていたのかな、と思います。

戦前の輸入電機、ED54、スイスのブラウン・ボベリー社製は確か1台車一モーターで、国鉄引退後は国鉄標準機器に換装、長く西武鉄道で働きましたが、国鉄時代の稼働率は惨憺たるものだったようです。
そのアレルギーを戦後まで引きずったわけでもないでしょうけれど、国鉄EF80,東急6000型いずれも単発シリーズで終わっています。EF80などは「ゆうづる」なども牽引して一時期は常磐線のスターでしたのに・・・

とやっていると、いつの間にか、話題がJR北海道から、どんどん離れていきます。
気が付いたら、どなたか、イーとこで止めてくださいよ!!

***ではその①で使用した735系の諸元を利用して、新18m連接車についての
いろいろなことを考えていきたいと思います。
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●735系 製作初年平成22年、編成重量105.2ton,、出力920(230x4)kw定員137+150+141=428人 最高速度120km/hr(設計速度130km/hr),外寸データなし,加速2.2,km/hr/sec

※Tc:制御車、Tc1,2:役割分担により1,2・・・と数字をつけることがあります。
Mc1,2:電動制御車:説明はTc1,2とほぼ同じになるかと思います。M:電動車
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<図1上:Mc1,2:電動制御車 または Tc1,2:制御車、図1下:中間電動車>
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735系で分かっていることは、重量が105.2ton。しかし外側の基本構成を731系と同様にしたとありましたので、車長は20800mmなのでしょう。
さて、まず、台車の重さを1台10tonと考え6台分引きます。105.2-60=45.2これが735系の台車以外の車重です。連接車は18mですから45.2x18/20.8=39.1ton。これが連接車の台車以外の車の重さです。連接車には4代の台車があって全重量は39.1+10x4=79.1ton
これだけで走るのでしたら75%の重量(79.1/105.2ton)で走ることになります。
図3をご覧いただくと、両形式ともモーターは4台ずつ、920kwです。1ton当たりの出力は?
735系が8.75KW/ton。連接車が11.6KW/tonと少しさがつきました。
しかし、めっぽう込んでいるときには、<表1>をご覧いただきますと、100%乗車(定員乗車)では、連接車は735けいは49人も定員が少なく、200%乗車では98人もあふれてしまって完全に積み残しがでますよ、こりゃ。
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<図2:Mc:制御車、付属編成用> 
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そこで、応援用として、この制御電車を、北海道の人口がへるまで?投入してはどうかしら?と思ったわけです。

欠点は2つ程あって、残念ながら小さいものではありません。
まー、ごちゃごちゃ言っていないで基本の連接車に足して使ってみましょう。
100%乗車で491人(733系の63人+)、200%乗車で982人(同126人+)。
多分着膨れなどにも対応できると思います。

欠点は2ツあると申しましたので、まずそれをお話しましょう。
①車長について
 735系は常に20.8mx3=62.4mでありますが、
 連接車は基本の3連接ですと18mx3=54mですがそこに付属の制御車が入ると
 54+17.5=71.5mと長くなってしまいました。
 ソシテ17mの車体の重さですが、図1の説明で、連接車の車体の重さは、39.1tonとありまし 
 た。従って、17.5m1台分の台社以外の重さは、39.1/3 x 17.5/18=12.67ton
 
これに、台車を2台分の重さ10x2tonをくわえた32.67tonがこの制御車の重さ。
 連接車と加えてみると79.1+32.67=111.77ton→8.23KW/ton
パワーまでおいぬかれました
どうやら、とゆーか、やっぱしそっか、とゆーべきか、付属編成など付けないで、安く上げる方法を考えるべきでしたか?

実は
①閑散時間帯、路線では、付属編成は外して運行する。
②3連でも持て余したら、M車と付属Tcでひと組、Mが抜けたMc1-Mc2で二組めの2連の
  電車を作る。
③2連でも持て余したらTcにM車の電動機を移植して、1両で走らせる。運転台は両方向に 
   あるのでどちらにでも進める。
なんてことを考えておりましたが、
まだお伝えすべきことがありますので、

次の図3のところで計算しながら考えてみましょう。
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<図3:図1,2の車輌での実際の基本運用>
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それでは、図2で少しぼろが出ましたので、その続きの話です。
今度は定員乗車した時、2倍定員乗車した時、どうなるか図3、表1をご覧いただきながら、話を進めていきましょう。
なお、人間1人はすべて成人とし、体重はひとり60kgとしました。

◇「空車同士」の比較
    735系空車:105.2ton,62.4m,8.75KW/ton.
    連接車空車:79.1ton,54m,11.6KW/ton.
  ( 連接車+付属車)空車:111.77ton,71.5m,8.23KW/ton
◇連接車が100%乗車=379人→379X60kg/人=22.7ton増し
                                                       (735系にとっては、379/428=88.6%乗車率)
                           79.1+22.7=101.8ton,9.03KW/ton
    735系電車が88.6%乗車:105.2+22.7 ton,7.19KW/ton
◇735系電車が100%乗車:428人→25.7ton増し、105.2+25.7 ton=7.04KW/ton
    連接車では100%乗車(101.8ton)+付属制御車に(428-379)=49人乗車
   付属制御車は32.67ton+49x60kg=35.61tonになります。
  連接車+付属制御車のパワーは920/101.8+35.61=6.70KW/ton
    ※もしすべてを連接車に収容して走らせると連接車は113%乗車。
   101.8ton+49x60kg=104.78ton   8.78KW/ton・・・・・☆1
◇735系が200%乗車:856人→51.7ton増し、105.2+51.7=5.86KW/ton・・・・☆2
   連接車+付属制御車の定員の174%。連接車に220x3=660人(174%)、付属制御車に196/112人、定員の175%乗車します。
    全重量はわかっていますから、空車車輌(79.1+32.67)+856人分の体重51.7ton=163.47ton,,5.63KW/ton
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 <表1:連接車と735系の定員の比較>
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ここまでのところ
I。「将来の人口減に備えて小型車<18m車の2連接3車体>を想定してみました。
Ⅱ。連接車は、従来の3輌1ユニットにくらべ重量で25%軽くさせることができました。
Ⅲ。連接車は極端に定員過剰になると、もう1輌付属の客車が必要でした。
Ⅳ。付属車輌を付けると、編成長で連接車の方が9.1m長くなり、重量は6%増加(当然エネルギー効率KW/tonも6%低下)
Ⅴ。の①しかし、図2のところで御説明したように
     ●付属車輌は閑散時間帯、閑散路線では増結せず運用するのが原則
             ●3連でも持て余したら、M車と付属Tcでひと組、Mが抜けたMc1-Mc2で二組めの2連の 電車を作る。
        連接車[Mc-1+M+Mc-2]+[Tc] ----→「Mc-1+Mc-2] +[M+Tc]
            ●2連でも持て余したらTcにM車の電動機を移植して、1両で走らせる。運転台は両方向にあるのでどちらにでも進める
 といった、縮小合理化が、長くできるのであれば、価値がありますね。
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長々と今回もお付き合いいただきましてありがとうございます。
でも、一応自分で設定した電車ですから、次回は少し、抵抗試験、シュミレーションなどやってみたいと・・・やれるかな・・・やるか?ほんとに?
わかりません。
 
JR北海道、これからどーすんの?その1:①711系の後がまーの② 終了  次回は気力が残っていたら後がまの③をやります。