運転速度と維持管理・設備更新費用の関係とは...《 富山地方鉄道 第4回 》
第4回 運転速度と維持管理・設備更新費用の関係とは...
（Version1,Revision3 ー2023年10月17日改訂）
第1目 Railway track は公道ではない！維持管理は鉄道事業者負担！
highway（一般公道）は行政（国交省・県・地方自治体）が管理（点検・保守）していますが...
railroad（鉄道）は鉄道事業者や軌道会社の Private road（私道；固定資産！）なので、事業者自らが維持管理；点検・保守（補修）負担する必要！があります。
3-1-2 Omunibus はお気楽運行？
逆に言うとこれらが、道路管理者任せで済む乗り合い omunibus（乗り合いバス）にとって、大きな優位性！になります。
つまり車両の、維持管理・設備更新だけで良いわけです。
なので、omnibus 事業は、定員に遥か満たない、空気輸送に近い状態！でも、何とか採算ベースを"意地"出来る！？のです。
但し昨今の運転手不足は深刻で...
参※）当サイト関連記事 ドライバー不足によるバス路線網の崩壊は"政治ゴロ共"が仕組んだ... はこちら。
第2目 軌道等級と耐荷重＆最高運転速度の関係
3-2-1 JR在来線を例に挙げると...
JR在来線を例に挙げると、JNR時代は長らく『国有鉄道建設規定』第61条では、枕木本数！による線路等級が細かく規定されていました。
後述するように、幹線・地方交通線共に75 lb／yd ASCErail(37kgレール！) を使用して、枕木本数：丁／10ｍで"等級付け"していました。
輸送力を決定付けるRailway trackの性能（制限）として、Axle load limitation(ton/axle) & payload( t/m)があります。
3-2-1-1 payload（ton/m)とは
これは主に、橋梁（連続高架橋）などの許容耐荷重設計値からきており、
車両総重量を全長（連結面間長さ）で除した値となっています。
この値は、使用するRail profile （レール）と枕木（本数）によって制限されます。
（※後述するように、BNSFのtranscontinental railroadでは141 lb/yd (69.9 kg/m) railを使用することにより♥推定40 t/axle！まで引き上げています）
3-2-1-2 Axle load limitation; ton/axle とは
Axle load （軸重）とは、Wheelset（輪軸）1軸当りの、"Railway track"に対するload(荷重）のことで、一般的には静荷重（※25）を示します。
（※なのでeccentricでincongruous（アンバランス）なloading（搭載）を行うと、最大積載重量以下でもAxle load limitation（軸重制限）をexcess（超過）することが有ります（特に truck輸送では））
（※25）静荷重とは静止状態つまりはカンカン（重量計）で計測できる荷重で、走行中の荷重を動荷重と称します。
動荷重は、走行状態（走行速度による縦揺れ、横揺れ）などで変化しますので、Wheelset（輪軸）ごとにロードセル（荷重センサー）を装着しないと実測は不可能！です。
USAの(Double-stack rail transport対応70kg/m rail 使用幹線）ではAxle load limitation（軸重制限値）は 24 ton/axle となっています。
第3目 世界の鉄道では
3-3-1 USA一般路線（at 50kg/m rail track)
※Association of American Railroads(アメリカ鉄道協会)規定一般路線
- ●Axle load limitation;22.5 tonnes （50kg/m rail)
- ●payload Limit.;8 t/m
※Double-stack rail transport 対応幹線(70kg/m rail track）
- ●BNSF main line; Axle load limitation♥ 24 ton/axle
嘗てのUSAでも、ヨーロッパ同様に幹線でも37kg/m ASCEレール( 75 lb/yd ASCEレール)が普通に使われていて、
この場合の Axle load limitation は 20 ton/axle でした。
つまり、USAの一般鉄道会社では50kg/m のレールが普及して、上記の値となった訳です。
※ 日本では長らく幹線（本線）で6ｔ/ｍ、地方線で5ｔ/ｍ 以下となっていました。
第4目 軌道等級と輸送能力
3-4-1 Axle load の大きな要素 Tie！
Railway track では Rail とTrack gauge を規制する tie（sleeper）枕木が重要な要件となっています。
つまり英語圏で一般的に"枕木"がsleeperではなくtieと呼ばれているのは、Track gaugeを規制する tie (cross member)としての大事な役割を果たしているからです。
3-4-2 JR在来線では枕木本数； 丁／10mで等級分けを
JR在来線を例に挙げると、JNR時代は長らく『国有鉄道建設規定』第61条では...
75 lb／yd ASCErail(37kgレール！) 使用を前提に、10m当りの枕木本数！長距離丁／10mによる線路等級が細かく規定されていました。
またrural line（田舎路線）harbour railway,colliery railwayなどの branch line では、60 lb／m ASCErail(30kgレール) と言うASCE（※27）最低ランクの鉄道用普通レールが使用されていました。
※KSとはローマ字の軌道が受ける静加重、つまりローマ字の"Kidou "と"static load"（静加重）を組みあわせた"ローマ字造語"キドウスタティクロードを略してKSと規定した値で、所謂 Axle load limitation（最大許容軸重）と同じ値です。
※1965年以降は次項に示す様に１級～４級に再構築されました。
第2目 軌道等級
3-2-1 １級（旧特別甲線） 50 kgレール（現60kgレールに更新中）
※高速コンテナ列車対応
- ※main line；幹線（110㎞/h）
- ●枕木本数 16丁/10ｍ（62.5 cm 間隔）
- ●道床（Track Foundation）厚 200 ｍｍ！以上。
- ●Axle load limitation；18ton/axle（KS18）(1965年以降の改正１級線以降18ton/axle）
- ●payload limitation；6 t/m
※東海道本線・山陽本線の極一部の幹線（いわゆる本社線）では、東京⇔神戸間の特急こだま（1960年）運用に際して、軌道の強化を図る目的で50Tレール（53kg/m）をアメリカから輸入して使用しました！（1964年開業当初の東海道新幹線も同様）。文献の中には60㎏／ｍを輸入して使用した？と記載している文献もありますが...当時は53㎏／ｍを切り上げて60ｋｇ級？としたのでしょう。
3-2-2 2級（旧・甲線） 75 lb/yd ASCEレール（37kg/m rail)
- ※main line；幹線（100㎞/h！）
- ●枕木本数 15丁/10ｍ（66.7 cm 間隔）
- ●道床厚 200 ｍｍ！以上。
- ●Axle load limitation；16ton/axle（KS16）(1965年以降の改正２級線以降17ton/axle）
- ●payload limitation；6 t/m
3-2-3 3級（旧乙線） 75 lb/yd ASCEレール（37kg/m rail)
- ※regional line；地方交通線（95㎞/h）
- ●枕木本数 14丁/10ｍ（ 71.4 cm 間隔）
- ●道床厚 200 ｍｍ！以上。
- ●Axle load limitation；15 ton/axle（KS15）
- ●payload limitation；5 t/m
3-2-4 ４級（旧丙線） 60 lb/yd ASCE rail（30 kg/m ！）
- ※rural line（regional line）harbour railway,colliery railwayなどのbranch line,（85㎞/h！）
- 相当こまめに保線を行わないと危険な速度！
- ●枕木本数 13丁/10ｍ（ 76.9 cm 間隔）
- ●道床厚 150 ｍｍ！以上。
- ●Axle load limitation；12 ton/axle（KS12）(1965年以降の改正4級線以降14ton/axle）
- ●payload limitation；5 t/m
参※00f）南海天王寺支線、や伊達軌道を始めとする併用軌道事業、の殆ど！
参）、当サイト関連記事 南海電鉄の持つ大阪市に対する根深い不信感！ はこちら。
参）、当サイト関連記事 東北・関東における元祖！広域LRT網"伊達軌道" 発祥の地 "福島市・伊達市" はこちら。
3-2-5 簡易線（等級外！） 60 lb/yd ASCE rail（30 kg/m ） ！
※spur track（引き込み線）,や side-track（側線）,Headshunt（機回し線）,side-track（側線）,rolling stock yard（車両留置線）,などの yard track（構内線）,及び一部の branch line！（45㎞/h！）
- ●枕木本数 規定なし！
- ●道床厚 120 ｍｍ！以上。
- ●Axle load limitation；10 ton/axle（KS10）
- ●payload limitation；5 t/m
※構内の様子ですが、本線？部分も同じ開業当初の60 lb/yd ASCE rail（30 kg/m ）が殆ど,
"ひとの歩幅"よりも広い！枕木間隔がよくわかります。
しかも道床０・バラスト"０"です！
第3目 旧変丙線や簡易線では脱線は日常茶飯事！
前途したレールと合わせ、名鉄高富線（※31）や西武大宮線などの"簡易線"の軽便軌道や軽便鉄道では、脱線は（事故には当たらない？）日常茶飯事の出来事で！、その都度乗客が協力して車両を軌道に戻していました！
更に地鉄本線での脱線事故も...
参※31）当サイト関連記事 長良橋から先に延びていた軽便鉄道高富線 はこちら。
★第2項 運転速度と維持管理・設備更新費用
現状LWTRailroad はJR貨物の高速コンテナ貨物列車運行の為！為に、60㎏Nレールを用いていますが...
最高運転速度は以前のはくたか（最高運転速度130㎞／ｈ）運行当時と違い110㎞／ｈに抑えられています。
Railway track 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る弊害！です。
第1目 運行経費は最高運転速度と比例関係で増加！する
- ●最高運転速度 40㎞／ｈ(25mph)→65㎞／ｈ(40mph) で約162％に増加！
- ●最高運転速度 65㎞／ｈ(40mph)→95㎞／ｈ(60mph) で約146%に増加！
- ●最高運転速度 95㎞／ｈ(60mph)→110㎞／ｈ(70mph) で約116%に増加！
- ●最高運転速度 110㎞／ｈ(70mph)→120㎞／ｈ(70mph) で約110%に増加！
- ●最高運転速度 120㎞／ｈ(70mph)→130㎞／ｈ(81mph) で約110%に増加！
逆説的にspeed down を図ると、それに応じて維持管理費が♥削減！できるのです。
なので、"ほくほく線"や"しなの鉄道"などの第３セクターでは定期列車の最高運転速度を160km/ｈ→110㎞／ｈや120km／ｈ→95㎞／ｈと大幅に引き下げ！て♥「経費節減」を計ったのです。
つまり、低速化すれば、それだけRailway trackの保線費用（維持管理・更新費用）が削減できるのです。
第2目 高速走行・JR貨物コンテナ列車運行には 60㎏／ｍ以上の重量級レール！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
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、♥走行安定線に影響を与える重要項目です。
なので、新幹線にも使用されている高価！な60㎏N型レール使用が必須となります。
スラブ軌道でも狂いは生じる！
高規格路線で使用されているスラブ軌道でも狂いは生じます。
更に、重量級の60kgNレール、50kgNレールは、軽量な40kgN型レールの様に人力作業で修正することができま線（せん）！
車両にもダメージ！を与える
当然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。
第3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
- ●JR各社のmain line（幹線）60㎏Nレール 130㎞／ｈ 貨物110㎞／ｈ
- ♥大手私鉄鉄 50㎏Nレール 狭軌路線旅客車両 110㎞／ｈ 貨物95㎞／ｈ
- ♥regional line（地方交通線）rural line（地方鉄道）40㎏Nレール 旅客車両 85㎞／ｈ
大手私鉄幹線では50kgNレールが一般的！
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ますが...
大手私鉄幹線では50kgNレールが一般的！となっています。
50kgNレールでも 最高運転速度は120㎞／ｈ！に対応できる
- ●標準軌 軌間 (4 ft 8 in！）で直線区間最高速度120㎞／ｈ
- ●狭軌線（軌間1067ｍｍ）では110㎞／ｈ
標準軌では、京急、近鉄大阪線のように120㎞／（一部区間130Km／ｈ）で運行している会社もありますが...
狭軌線（軌間1067ｍｍ）では110㎞／ｈが一般的となっています。
参※31）当サイト内関連記事 標準軌 は1420mm (4 ft 8 in) ！だった... はこちら。
第4目 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項 所要時間は最高速度ではなく表定速度（アベレージ）で決まる！
第１目 しなの鉄道線（軽井沢⇔篠ノ井駅間）では
しなの鉄道線（軽井沢⇔篠ノ井駅間）では、JR当時の60ｋｇレールを用いて旅客列車の最高営業運転速度を営業最高速度130ｋｍ／ｈ運転を行っていましたが...
しなの鉄道線となってからは、貨物輸送が無くなったので、順次50ｋｇＮ型レールに換装して、最高運行速度95㎞／ｈと大幅に制限しました！
速達列車の所要時間は同じ！
現在長野⇔軽井沢間で運行されている特別快速の所要時間はＪＲ当時の特急電車と同じ！です。
つまり表定速度は変わっていません！。
最高運転速度を下げたことにより、
安全性を確保しながら維持管理費、設備更新費を大幅に節減して、その分を「新造」車両」や「駅設備」に回して乗客サービス！を計っています。
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♥安価な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。
前途した様にほぼ最高運転速度に比例して点検補修費が増大！します。
つまり運転速度を抑制するとRailway track(軌道)の点検補修費抑制につながる！のです。
ほくほく線では大幅にスピードダウン！
"ほくほく線"では"はくたか"が飛ばなくなった！2015年3月13日以来、、
国交省への届け出速度を、160㎞／ｈから一気に110ｋｍ／ｈ（但しJR特急型イベント列車は130㎞／ｈ）まで下げて、さらに本年2023年３月のダイヤ改正からは、95 km/hまで低速化を断行して、保線費用（外注費）の大幅削減を図っています！
この結果、運行本数の減少もあり、はくたか当時の、約60％以下！と実に実に-40％以上の保線経費（営業経費）削減に成功しています！
しなの鉄道では
最高運転速度130㎞／ｈ→100㎞／ｈに低速化して軌道の維持管理費と設備更新費、運行車両のメンテナンス費削減で♥30％近い大幅なトータルコスト削減に成功して経常赤字（運営補填金支出）を♥削減しています。
あいの風とやま鉄道???では...
自社所有のJR西日本型521系電車（硬直療養？電車）も従来通り最高運転速度110㎞／で運用されていますが、
"えちごトキめき鉄道"の直通車両ET122形気動車は最高運転速度100㎞／ｈ対応なので、はっきり言って分不相応に大盤振る舞い！しすぎです。
富山県さん・石川県さんは共に長野県さんに比してそんなにお金持ちだったのですか？
第3目 スピードダウンは♥安全運行を保った上で♥コストダウン！が...
Railway trackの保線状態は♥安全運行を守る意味でも重要です！
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。
JR北海道は110㎞／ｈ！迄下げたほうが良かった！
JR北海道の経営状況を考えたら、特急の130㎞／ｈ→120㎞/ｈ引き下げでは手緩い処置！と言わざるを得ないでしょう。
大手私鉄並みの、110㎞／ｈ！迄下げれば、保線経費（頻度）♥ー15％削減が達成出来て、尚且つ♥安全性も一期に向上！していました。
JR北陸線は60ｋｇNレールを用いた高規格路線ですが...
現在北陸線は60ｋｇレールを用いた高規格路線となっており最高営業運転速度（制限速度）130㎞／ｈ運転が認可されていますが...
JR貨物もそれほど（最高運行速度110㎞／ｈ運行）に拘っていない！
main line を110㎞／ｈでブッ飛ばしているJR貨物コンテナ列車も、実際には北海道・函館⇔九州・福岡間で、途中 Metropolis（政令指定都市）の貨物駅！で"道草！"を食らい！
最短でも4日間！もかかっており、110㎞／ｈ！でぶっ飛ばす意味合いは無い！といえるでしょう。
むしろ、貨物駅立ち寄りの道草をしないでも良いように、運行形態を見直して直通コンテナ列車運行を目指すべきでしょう。
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公開：2025年7月24日
更新：2025年7月24日
投稿者：デジタヌ
盲腸線では第一種鉄道事業を目指しは成らない！《 富山地方鉄道 第3回 》＜ ＴＯＰ ＞"鉄道事業者"の落とし穴は"軌道設備の維持管理費"！《 富山地方鉄道 第5回 》
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