狸穴ジャーナル『タヌキがゆく』

 東急にとってメリットが多い♥LRT化 と速度抑制!《 インターアーバン東急 第9回 》

★第9回 東急にとってもメリットが多いLRT化 と速度抑制!

(Version1,Revision3 ー2023年10月22日改訂)

Railway track&使用車両の維持管理費&更新費用は、最高運転速度にほぼ比例して上昇!することがよく知られています。

つまり在来線の最高運転速度130㎞/hを160㎞/hに高速化すると、現行と同じ便数(輸送密度)でも(軌道・車両の)維持管理コストがTotal で23%増し!となり、逆に speed downすると大幅な経費削減に繋がります!

なので、"ほくほく線"では最高運転速度を160km/h→95㎞/h!、に"しなの鉄道"などの第3セクターでは定期列車の運行速度を120km/h→85㎞/hと大幅に引き下げ!て「経費節減を計っています!

つまり、speed downすれば、それだけ安全を保った上で Railway track保線費用(維持管理・更新費用)が削減できて、尚且つ車両整備(部品交換)費が抑制!出来るのです。

第1項 運行経費は最高運転速度と比例関係

現在 Metropolis にある interurban (郊外電車)は、殆どが 50kgNレール を使用していますが...

LRT化を図り、軽量 Tram car を導入してspeed down すれば、順次安価な40kgNレールに更新出来て大幅なコストダウンが可能となります!

第1目 高速走行には重量級レールが必須に!

レールは、単位長さ(yd or kg)当りの重量(lb or kg)で細かくクラス分;Rail profile(規格化)されています。

レールにかかる衝撃力と速度と車重

Railway track(軌道)にかかるダメージ(衝撃力)Fニュートンは、

(m;質量、v;速度、Δt ;時間)

F=m・v/Δt であらわされます!

つまり速度に比例して歪(変形)やすくなるのです。

これは、乗り心地や、走行安定線影響を与える重要項目です。

なので、新幹線では高価な60㎏N型レール使用が必須となります。

第2目 高価な重量級レールでも安価な標準レールでも摩耗(耐久性)は同じ!

レールの耐久性は"走行頻度"言い換えれば輸送密度に係るので、重量級レールを使用しても耐摩耗(寿命)は変わりません!

つまり、重量級レールにアップグレードしても、寿命は延びない!のでコスト削減にはつながりません!

省力化できてもコストダウンにはつながらない!

※レンタル(リース)重機を使った機械化の例!

何故なら、 Railway track の維持管理(変形修正保線作業)が機械化により効率化できても、大掛かりで高価!なマルタイや専用の重機(軌陸車)等への高額な設備投資が必要で、JR各社や大手私鉄鉄以外では、自前(保線係)では対処できなく、重機を扱える専門業者に委託(外注)せざるを得ないからです。

しかもこれらの重機(レンタル)も、需要の多いMetropolis(大都市・政令指定都市)にしか配備されていません。

更には更新時にレール代が嵩みます

レール等級の在来線適用範囲
  • ●60㎏Nレール 新幹線やJR各社のmain line(幹線)で使用 130㎞/h以上
  • ●50㎏Nレール 大手私鉄鉄で使用  狭軌旅客車両110㎞/h 標準軌120㎞/h
  • 40㎏Nレール regional line(地方交通線)rural line(地方鉄道)で使用 旅客車両 85㎞/h
大手私鉄幹線では50kgNレールが一般的!ですが...

JR貨物の高速コンテナ列車が運行されているJR各社の main line(幹線)では、高速コンテナ列車運行の為に新幹線!でも用いている 60kgNレールを用いた高規格 Railway track(軌道)を用いている 路線が多く見受けられ、

日本民営鉄道協会加盟の大手私鉄幹線では開業当初の東海道新幹線でも使われていた50kg/mレールの亜種50kgNレールが一般的!となっていますが、

regional line(地方交通線)rural line(地方鉄道)では安価な40㎏Nレールが一般的です。(路線によっては未だに開業当初の60 lb/yd (29.8 kg/m)ASCEレール!を使い続けている例もあります!

JR各社の rural line では

JR各社の regional line(地方交通線)、rural line(地方ローカル線)では、

最高運転速度を85㎞/h以下に抑えて40kgNレールで更新しています。

(※一部のrural line(地方ローカル線)には福井鉄道同様にUSA製の60 lb/yd (29.8 kg/m)ASCEレール!)の区間も残っています。)

第3目 車両整備費(維持管理コスト)にも影響する

鉄製レール上を鉄輪が転がるのですから、車両(Wheelset:輪軸・ bogie;台車)にも衝撃が加わり、耐久性(部品交換)にも影響します。

最高運転速度はブレーキ性能との兼ね合いで決まる

但し運行速度はブレーキ性能、閉塞方式などとの関係もあり、

最高速度は「線区」毎、使用する「車両」毎に許認可されていて、ほぼ使用車両のブレーキ性能に依存しています。

第五十四条
非常制動による列車の制動距離は、六百メートル以下としなければならない。

2002年に施行された「鉄道に関する技術上の基準を定める省令の施行及びこれに伴う国土交通省関係省令の整備等に関する省令」によって鉄道運転規則は廃止となった。<Wikipediaより引用

したがって同じ線区内でも、車両によって異なり、IRいしかわ鉄道(110㎞/h)、あいの風とやま鉄道線(110㎞/h)は共に、現行の通勤型車両で認可された値です。

有名なところでは、近鉄大阪線の青山トンネルは大阪方面上り線路がまさしく上り勾配になっているために、特急電車に限り制限速度130㎞/hとなっています(下り中川方面は120㎞/h、特急以外の通勤型車両は110㎞/h)

第1目 speed down しても所要時間は変わらない!

  • ●池上線 五反田⇔蒲田間10.7㎞ 駅数15駅 平均駅間距離;750m! 最高運転速度85㎞/h???
  • ●多摩川線 多摩川⇔蒲田駅間5.6㎞ 駅数7駅 平均駅間距離;933m! 最高運転速度80㎞/h???

共に直流1500v電化の複線狭軌路線で"幹線"同様に50㎏N型レールを用いた立派な鉄道路線?ですが...

最高速度で走行できる区間は限られている!

起動加速度の関係で、最高速度に達するには時間を要します!

Metropolisinterurban (都市圏路線)では最高速度で走行できる区間は限られています!

つまり駅間所要時間は表定速度(アベレージ)で決まる!のです!

短い駅間距離の interurbanでは高加減速車両を使用すれば、表定速度を意地(維持)出来て、所要時間はかわりません!

参※)当サイト関連記事 阪神電車の醍醐味は各駅停車!" ジェットカー "の胸のすくような加速! はこちら。

第3目 鉄道事業者の命題!は"安全第一"

保線業務は安全第一を命題とする鉄道事業者にとって一番大切な日常業務です!

Railway track(軌道)(線路・枕木・バラスト等)の点検・保守(修正)・更新(レール・枕木交換)は、

交通事業者の命題!"安全運行"の為に、最優先されるべき日常業務!です。

保線をおろそかにするとJR北海道や弘南鉄道の様な不祥事・重大事件(incident)に繋がって終います!

第3項  Megalopolis の interurban にとっては Convenience !が重要 

首都圏では、Transit が発達しているので、都心部に通う殆どの市民が電車通勤・通学です。

つまり、多少所要時間が多少増えても、住居の近くに新駅が開業して Convenience (利便性)が向上するほうが、利用者にとってはありがたいのです。

首都圏のJR並行路線では...

首都圏のJR並行路線では、主要駅でJRに乗り継げます!

つまり、JR東日本のmain line に立派な新駅(請願駅)を設けなくとも、LRT化した interurban (都市圏路線)に"お手軽な停留所!"を親切!したほうが、trust を主宰している投資ファンドにとっても無駄な巨額投資(※19)が省けて効率的です!

参※19)連続高架橋立体交差事業、橋上駅舎化に伴うバリアフリーユニバーサルデザイン対応(ホームドア設置)に名を借りた巨額投資!

★第4項 車両比較

第0目 通勤型車両の総重量!について

日本では"戦前"から"慣例"(申し合わせ!)として、乗車人員1名の体重を"55㎏!"として、想定重量を算出しています。(※戦前は日本人の標準体型は小柄!だった為)

3-0-1 車両乾燥重量!には乗務員が含まれる

また、車両乾燥重量!?には、乗務員1名分の55㎏が含まれています。

3-1-2 乗車定員とは

座席+立ち席(つり革数)の合計数!の事です。

3-1-3 想定満員!(最大積載量!)とは

立ち席・通路部分を含む"客室内"で、乗客が新聞(スマホ!?)を広げられる程度の"余裕"で、最大限乗車できる人数の事です。

さらに積載重量は、前途した55㎏/人!として産出されています。

  • ロングシート車両;乗車定員の155%時の人員及び総重量。
  • ●クロスシート車両;乗車定員の110%時の人員及び総重量

其々が"基準設計値"となっています。

つまり、一時の定員300%!超などという数字はもう殺人的!と言っても過言では無く、実際に"圧迫死"の被害者!もでていました!

第1目 本線用通勤型現用車両

3-1-1 東急7000系電車
  • ●基本編成 3両固定編成
  • ●起動加速度 3.3 km/h/s
  • ●減速度(常用) 3.5 km/h/s(非常) 4.5 km/h/s
  • ●編成定員 378名
  • ●編成全長 53.8m(18,100 mm(先頭車)、18,000 mm(中間車)、車体長 17,700 mm(先頭車)、17,500 mm(中間車)
  • 全幅 2,800 mmX全高 4,050 mmX車体高 3,640 mmX●編成重量 92.1 t
  • ●編成モーター出力 1,520 kW 大食らい!
  • ●保安装置 東急形ATS、ATC-P、ホームドア対応TASC(定位置停止装置)搭載!

第2目 東急300系電車(本家2代目ペコちゃん電車!)

Tramcar としては大変優秀な性能です!がいかんせん"ホームドアの標的!"となる高床タイプ!です。

旧・東急車両製造製

  • ●編成 2車体3台車連接車 TS-332 ♥3bogie
  • ●軌間 1,372 mm 給電方式 直流600V (架空電車線方式)
  • ●最高運転速度 40 km/h(設計最高速度 60 km/h)
  • 起動加速度(空車時) 3.0 km/h/s
  • 減速度(常用) 4.4 km/h/s (非常) 5.0 km/h/s
  • 編成定員 132(座席32)人
  • 編成乾燥重量 (運転手1名含む)30.7 t
  • 定員乗車時車両総重量(132名)38ton
  • 想定満員(定員155%)204名乗車時車両総重量 42ton!
  • 編成長 23,980 mm(2車体連接時)X全幅 2,500 mmX全高 3,945 mm
  • 車体 セミステンレス軽量車体
  • 台車;Bolster 付き!コイルバネ懸架台車 東急車輛製造製 駆動台車:TS-332 x2、従台車(中間台車):TS-332Tx1
  • 編成出力 120kw ※駆動台車1台当たり、主電動機 かご形三相誘導電動機 TKM-300形(東洋電機製造形式TDK-6050A)出力 60 KW
  • ●動輪径 640Φ  駆動方式TD継手式中実軸平行カルダン駆動方式
  • ●制御方式 IGBT-VVVFインバータ制御、制御装置 三菱電機製 MAP-064-60V82形
  • ●制動装置 回生ブレーキ・発電ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ (HRDA-2)
  • ●保安装置 車内警報装置

第3目 低床トラムカー

3-3-1 アルナ車両製福井鉄道F2000形低床電車

2023年に満を持して登場したのが純国産技術によるミドルサイズのリトルダンサーシリーズ F2000 !です。

とさでん交通の100形を stretch して modify した車両です。

bolster タイプのボギー台車を使用して乗降口床面高さ350mm!を実現しています。

  • 先頭車:通常型ギー台車Bolster 釣り梁付き!)※カーブに強く乗り心地(対ヨーイング・ローリング・ピッチング)に有利!
  • 中間車:(台車懸架・単台車直接マウント・関節連結)
  • 車輪径 610Φ 平行カルダン駆動 
  • 編成出力... 180 kW 主電動機 三相誘導電動機 VVVFインバータ制御 定格出量60 kW X3基搭載 (全車電動車)
  • 想定満員時登坂能力 鉄道建設技術基準35‰をクリア
  • 制動方式  回生・発電ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ(つまり従来型と同じなので従来の整備技術が継承出来ます!)
3-3-1-1 現状高額!な理由は"特殊小径車輪"が...

※2002年登場"の雛形!"土佐電気鉄道100形電車は約1億9千万円(とさでん公式発表値)でしたが、一次車両は一編成約3億九千万円(福井鉄道公式発表)と、フクラムより高額!となりました!。

※2024年登場の、"熊本市電"の同型量産車両2400型(標準軌)は1編成4.5億円!と更にコストアップしました。

※通常の路面電車では640㎜Φの車輪が装着されていますが、リトルダンサーシリーズでは610㎜Φの小径車輪が使用されています!

車軸・車輪ボス部径(勘合部)は両輪共用ですが...

現状日本国内向け!だけの"少量生産!"なので、鍛造に係る製造コスト(鍛造機の金型交換、金型保管費!)が、量産されている汎用通勤電車用の860㎜Φ車輪より高額!となって、全体のコストUp!に繋がっています。

しかし、国内の路面電車の軌間には全て対応済み!なので、今後"僚友"が増えれば製造コストダウンも...

3-3-1-2 参 610㎜Φ車輪使用ユーザー
  • 伊予電モㇵ2100型(狭軌)2002年運行開始 10両
  • 土佐電気鉄道100形電車 (標準軌)2002年運用開始 1編成のみ!
  • 函館市交通局9600形電車(偏軌!軌間1372㎜)2007年運用開始 5編成
  • 鹿児島市交通局7500形電車  (標準軌)2017年運用開始 4編成
  • 伊予電モㇵ5000型 (狭軌)2017年運行開始 16両迄増備予定
  • 札幌市交通局1100形電車 2018年運行開始 10両
  • 崎電気軌道6000型(標準軌)2022年運用開始 2両
  • 熊本市交通局2400形電車(標準軌))2024年11月運用開始 1編成

3-3-2 純国産・汎用技術で開発されたリトルダンサーシリーズ

広い車内!

ペコちゃん電車のコンセプト(小径輪軸ボギー台車・固定編成・制御機器屋根上搭載)を忠実に再現した!ともいえる福井鉄道F2000形低床電車は、

純国産技術で開発を続けてきた国産低床 Tram car のパイオニア「アルナ車両」が福井鉄道共同開発!した、ミドルサイズの国産次世代低床トラムトレイン(※001)のホープです!

参※001)当サイト関連記事 トラムトレイン方式(カールスルーエタイプ)とは? はこちら。

3-3-2-1 輪軸タイプのボギー台車を使用

純国産技術で開発されたミドルサイズ(24m)リトルダンサー F2000 !では610Φの小径輪軸タイプのbolster (swing hange)付きの bogie を前後(先頭車)に採用しています!

なので、yawing も発生しにく、鉄道路線(専用軌道)区間の高速走行にも対処ています。

参※)当サイト関連記事 "台車懸架・単台車式"ブレーメン型超低床車両の"弱点"は複合カーブ通過とヨーイング はこちら。

郊外鉄道路線駅!発車シーン

3-3-2-2 ♥汎用部品を使用

一般通勤車両にも広く用いられている、汎用部品(技術)を多数流用(応用)しているので、従来の超低床車両とは異なり、整備(補修)にも長年経験のある整備技術(要員)がそのまま生かせます!

更に、鉄道事業者にとっては、予備部品も超低床車両専用(用特殊仕様)ではないので、調達が容易(経費削減)になります。

3-3-2-3 短い中間車両で曲線通過も安全に

市街地併用軌道走行シーン

更に短軸台車をボルスターレス構造で直接マウントする中間車両短い形式に変更されています!

つまり急カーブ走行時に起こる捻じれモーメントによる脱線(※28)にも強くなったので、市内併用軌道区間の交差点も問題なく通過できます。

参※28)当サイト内関連記事 ライトライン試運転事故!で発覚した台車懸架・単台車タイプ3重連!と軌道法との相性の悪さ! はこちら。

3-3-2-4 現状はパワー不足!ですが...

現状小型高出力ACモーターが製品化されていないので、起動加速度 2.5 km/h/sに難点!がありますが...

技術は"秒針月歩"で、AotoMobir の世界では既に小型高出力ACモーターが実用化されています!

ライセンス生産のブレーメン型超低床車両に搭載の小型高出力(100kw)ACモーター並みの新型高出力小型ACモーターの出現もそう遠くはありま線(せん)!

つまり、現用の東急300系電車と同等以上の高加減速性能を備える日もまじかです!

見通しの立たないVGA(フリーゲージトレイン)なんぞよりよほど現実的!です。

参※)当サイト関連記事 Talgo 方式・軌間可変車両・VGA(フリーゲージトレイン)の"致命傷 !「フレコロ」とは?... はこちら。

3-3-3 玉電ファンが待ちに待った"ペコちゃん電車"の再来!

3-3-3-1 東急デハ200形電車基本仕様
  • ボルスターレス!bogie(2軸ボギー台車!)+ 中間1軸台車連接構造
  • 車輪径 510Φ!
  • 起動加速度 最大加速度は2.6km/h/s! 当時としては高性能!
  • 床面高さ 590mm!
  • 中空軸並行カルダン駆動 編成定格出力 150kw(37kWx4基)
  • ●HSC電磁直通ブレーキ &発電ブレーキ

ペコちゃん電車(東急デハ200形電車)は、常にinnovationを追求し続けていた東急車両が1955年に世に送り出した世界初!ともいえる画期的な低床車両!でした。

利用者からは大歓迎され!されましたが、現在にも通じる『あまりにも多くの新機"軸"(小径輪軸、連接車体、制御機器屋根上搭載!)を盛り込み過ぎた!』ために当時の技術力では故障も多く、メンテナンスの厄介さから消えてしまいましたが...

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公開:2023年10月 9日
更新:2025年9月12日

投稿者:デジタヌ

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