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「情報と鉄道」「ユニバーサルデザインと鉄道」「社会と鉄道」がテーマのフォーラムです。(16歳以上対象) 【このフォーラムについて】



by tht

[3089]

「表定速度」を読み解く(後編)

車両 線路 研究 BVE 実行層 技術層 ダイヤ作成 MIT 移動閉


「運転曲線」とは
「時隔曲線」とは
表定速度の「目標値」を管理するには
表2 所要時間決定の流れ(ウィキペディア)
表3 所要時間の目標値を考慮したダイヤ作成の流れ(推定)


 [3075],[3076]に続き「表定速度」の話題ですが、しかし表定速度そのものについては云々しません。


●「運転曲線」とは

 ちょうど、こんなリリースも出ました。ちょっとだけタイムリーかもしれません。

・JR東日本「英国の高速鉄道新線計画における新たなコンサルティング契約の締結について」(2015年7月22日)
 http://www.jreast.co.jp/press/2015/20150719.pdf

 > 英国高速鉄道新線計画(HS2)の第一期区間において、運行計画の策定に際し実施する運転曲線の作成を行い、HS2社より提示される既実施の運転曲線と比較し、考察を実施します。

 > 2015年6月10日〜11月7日まで

 「150日間」ということで「世界およそ2周!」できますね。…などと、化石のような何かは地層にそのまま埋めておくとしまして、契約期間の日数が150日や100日、あるいは300日などというところが、とってもグローバルっぽいです。

※日付の計算の面倒なこと…Excelで引き算しましたです。秒単位だとアレ(7月1日もありましたし[3072])ですが、日付なら簡単ですね、わかります。

 > 当社の運転曲線作成システム(ヘラクレス)を使用して、英国高速鉄道新線計画(HS2)の第一期区間において、運転曲線(ランカーブ)の作成を行い、HS2社より提示される既実施の運転曲線と比較し、考察を実施します。

 > JR東日本の規程に基づいた速度制限
 > HS2社より提示される速度制限

 どちらがより厳しいのか、また、どちらがより深いエビデンスに基づいているのか、言い換えれば、不必要に厳しかったり、不用意に甘かったりしないのか、ということが気になります。そして、それは国際的に統一を目指してもよいことではないかと、素朴には感じられます。そうした視点もあっての「考察」なのでしょう、たぶん。

 > 運転曲線とは
 > 列車ダイヤを作成するためには、すでに決定された車両によって各々の駅間を何分で運転できるか分らなければなりません。この時分のことを基準運転時分といいます。基準運転時分は、列車を運転する場合の駅間における計画上の最小運転時分のことです。この時分を算出するために必要となるのが、運転曲線と呼ばれるグラフです。運転曲線は、列車の走行状態をグラフ化したもので、列車の走行距離と速度・時間の関係を表しています。一般的には、「ランカーブ」と呼ばれています。

 引用部分での説明は、「実行層」からみての説明ということになっているように見受けられます。つまり、実務者にとっての「できる!はじき」…いえ、「見える!はじき」ですね、わかります。

※輸送計画やダイヤ作成の担当者が、必ずしも車両や電気にまで詳しくなくても実務が務まるようにという、一種、知識を書き下して運用しやすくしたようなもの、という意味合いです。つまり、研究したり科学したりしたければ、もっと源流(上流:工程管理でいう上流)まで立ち返る必要があるということです。

 > 運転曲線作成システム(ヘラクレス)とは
 > 線路データ(距離、勾配、曲線等)と車両データ(加減速性能等)を基礎データとして、運転曲線・時隔曲線を作成し、最小運転時分または最小運転時隔を算出することにより、各種輸送計画の策定を支援するシステムです。

 「ヘラクレス」といい「ATOS」といい、子どもっぽいのでしょうか?([3045])…いえいえ、何とも言えません。そして「いまや最初から最後まで全自動で作成できてあたりまえ(ニッポンはスゴイ)」などと素朴に期待されてしまいそうですが、よく読むと、このシステムが作成してくれるのは本当に運転曲線だけです。実際の計画立案の中では「コンピューターじかけの便利な定規!」くらいの感覚ではないかなぁ、このシステムが自動で済ませてくれる部分はほんのわずかで、かなりの部分では人が頭をウンウンいわせているのではないかなぁ、(そしてすかさず「いよっ! 人間コンピューター!」などといえば古き良き時代の人が…)などと想像します。(あくまで想像です。)

 余談ですが、上述の「想像」も含めて、何か見覚えのあるような…。

・JR East Technical Review「輸送システムの現状と研究開発」(2003年11月)
 http://www.jreast.co.jp/development/tech/pdf_5/21-26.pdf

 > 1960年代にMITによって確立された四段階推定法などがあります。

 > 需要予測等により輸送量が想定されると、次に線区の運転区間、時間帯の必要輸送力、お客様サービスなどを考慮して、使用する車種・形式、編成両数を決定します。

 > すでに決定された車両によって各々の駅間を何分で運転できるか分らなければなりません。

 想像といいながら、ここに書いてあったことですね。一度は目を通していながら忘れていました、すみません。そして「社内コピペ」ですね、わかります! プレスリリースの中でいきなり「すでに決定された車両」といっても意味が通じません。それでも、1字1句違わず<たがわず>引き写すのは広報としては一種、さすがで、すでに技報で公表されていること以外はいっさい述べませんということなのかなぁ、などと想像します。(今度こそ、あくまで想像です。)

※ありがたくコピペされた技報は技報で、まだこなれていない感が(2003年ですから、まだ早い時期ですので、ということも)あって、なぜ「MITによって確立された四段階推定法」と書いてしまうのでしょうか。きちんと「1960年代に○○らが提唱し1)、○○(鉄道あるいは国)での採用によって確立した四段階推定法2)」などと、研究面、実務面の2面から、それぞれ最初あるいは最大の貢献者が誰かを明示し、それぞれについて参考文献を挙げるのがスジというものです。MITかどうかなど、関係ありません。そこだけ浮いていて、まるで「18○○年イギリス製の装置!」とか「ドイツ人の技師!」のような何かを感じさせられてしまいもするような気がいたします。本当でしょうか。

・「ドイツ人の技師!」
 http://www.kirinholdings.co.jp/company/history/museum/jb/02.html

※ドイツ人であるかどうかはほとんど関係なく、ドイツにおける技能や資格の認定制度が優れているということに尽きます、たぶん。もちろん、こうして特記するのは、感謝や敬意を示すためであって、<論文でなければ>自然なことです。技報でMITを(裏返せばMITだけをことさらに)ほめたたえる(ということになってしまっています)ということは、▼著者の立場や視点が明確でない(端的には、おこがましい)、あるいは▼論文でない文章の書き方で書いている、といった、いずれにしても技術的な文章を書こうというときには避けられることをしてしまっているとみなされます。

・「おこがましい」
 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%AC%E9%96%93%E4%B8%88%E5%A4%AA%E9%83%8E


●「時隔曲線」とは

 「時隔曲線」が説明なし定義なしで唐突に出てきます。

・鉄道総合技術研究所(RTRI)「運転曲線作成システム(SPEEDY)」
 http://www.rtri.or.jp/rd/division/rd47/rd4740/rd47400101.html

 > 連続して走行する2列車の時間間隔を時隔といい、その最小値を最小運転時隔といいます。この最小運転時隔が小さいほど列車間隔を密にすることができ、単位時間あたりの輸送量を向上することができます。
 > この最小運転時隔計算と時隔曲線図(続行時隔、開通・追い込み時隔、平面交差支障時隔)を作成する機能があります。
 > ディジタルATCは時隔短縮にも有効ですが、後続列車の走行速度により先行列車との接近可能位置が変化することから、この計算を人手で行なうことは難しいものでした。

 「時刻表博士」のまっこうくじらさんが札幌駅に関して見落としているように見受けられる([3085])のも、この「時隔曲線」ですね。(といって、呼び方までは知りませんでした。恐縮です。)時隔曲線が運転曲線よりも難しいのは、設備や列車の動きに連動する、いわばダイナミックな部分があって、もろもろの入力によって書き下せば、一種のスナップショットとしての「図」にはなるでしょうが、もともとのソレは関数のようなもので、具体的な入力がない限りは何も出力されないようなもの=一種つかみどころのないものと、素人からは見えるものだといえそうです。

・「関数」
 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E6%95%B0_%28%E6%95%B0%E5%AD%A6%29

 そして、「最小運転時隔」の値1つ(!)では云々できない、ということであるはずです。よく丸ノ内線や山手線、中央快速線などについて最小運転時隔のみを取り上げて云々される方を(ネット上で)見かけますが、その実、もっといろいろな制約がふりかかって、またダイヤとも相互に影響し合って、「最小」がA秒だから1時間あたり最大「3600/A本!」…などという「簡単な割り算」はできないということ、ですよねぇ?(詳しくは理解しきれていないので恐縮ですが、そういうことなんだろうと仮に理解しました。)

 もはや、趣味でダイヤを云々とは、できなくなりつつあるということでもあろうかと思います。いま神妙に、そのことを踏まえて、それでも趣味でダイヤを云々したいなら、デジタルATCや、CBTCやATACSのような移動閉そくに対応した「模擬SPEEDY」や「模擬ヘラクレス」を自前で構築するところから始めなければなりません。それができるような人は、BVEを(BVEの路線データでなく、BVE本体のプログラムを)つくっているはずです。これができる人だけを「電車博士」と呼んでよいと考えます。(見解は個人です。)

※どれだけ難しいことであるか、定性的にはなんとなく理解できるような気が…してきませんか、そうですか。難しいことを、それが難しいことだとわかること自体が難しいんですね、わかります(わかりませーん)。


●表定速度の「目標値」を管理するには

 「お客さま目線」、JRの人が言うソレでなく、あくまでお客さまとしての「お客さま目線」に立つとしますと、「なんでこんなに遅いんだ」「もっと『本気』出せないのか」と、現状には不満だらけだろうと思います。

 そして、不満の中には、▼ほかの事象と独立して解消が可能な不満と、▼ほかの事象と連動するため、ある不満を解消しようとすると別の不満が高まることや、▼ある不満Aを解消しようとすると別の不満Bが高まるだけでなく、その不満Bのほうが影響範囲が広いため、そもそも不満Aの解消に着手すること自体が避けられる(そのほうが総合的には少ない不満で済む)、といったことがありましょう。トレードオフのある問題は、立体的に見ていくことが欠かせません。

 いま、「お客さま目線」の代表とみなすことも可能なウィキペディアにおいて、その記述がどのくらい立体的たりえているか、見てみましょう。

[3077]
 > ・ウィキペディア「ダイヤグラム」
 >  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%80%E3%82%A4%E3%83%A4%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%A0
 > > 所要時間については、車両性能や制限速度に基づき地点ごとの速度を表した運転曲線(ランカーブ)から基準運転時分を定め、そこに余裕時分を加えて決めている。

 上掲の所要時間に関する記述からは、(字面上:きわめて表面的には)以下のような順序関係が読み取れます。

■表2 所要時間決定の流れ(ウィキペディア)

車両性能や制限速度
運転曲線(ランカーブ)
基準運転時分(+余裕時分)
所要時間


 ところが、さて、ダイヤを書き起こす前=「事前」に所要時間の「目標値のようなもの」を管理したいときは、どうすればいいのでしょう? もう少し複雑な「フローチャート」「ブロック図」のようなものを描いてみる必要があります。

■表3 所要時間の目標値を考慮したダイヤ作成の流れ(推定)

【経営層】【実行層】【技術層】
 ┌→〔改修・更新〕→線路や信号、車両性能
 │ ↓
所要時間の目標値
(表定速度)
→〔引上げ〕→最高速度(制限速度)
 ↓ ↓
理想の運転曲線可能な運転曲線
 │ │
 └→“頭痛の痛い”ヘラクレス←┤
 ↓ │
〔決定〕←実際のダイヤ
(表定速度)
←〔安全性の担保〕
 ↓ ↑
運行管理(実績ダイヤ) │
 ↑ ↓ │
〔お客さま一喜一憂〕←実際の所要時間
(表定速度)
→〔事故・インシデント〕


 この「あのね、なんだか『ぐるぐる!』ってして、それから『どっかーん☆』ってなるの!」(当社比)がトレードオフですね、わかります。

※そして、その交点といいますか、一種の中心に「頭痛の痛いヘラクレス」が頭ではなくヒザを抱えて、しかし背筋は伸ばして待機しているようなものです、たぶん。

 一口に「表定速度」といっても、▼目標値としての表定速度もあれば(たぶんあるんだと思います:そうでなければ「標準的なレンジ」が「発見」されることはないでしょう)、線路や信号などの制約から決まってくる▼実際の値としての表定速度もあり、さらに▼運行の結果として毎日記録される実績値としての表定速度と、3種類あることがわかります。

 2015年度中にまとめられるとされる「次期答申」に向けては、速達性に関して「急行待ち時間」や実際の乗り換え時間を計算に入れるところまで、やっとたどり着いたというのが現状で(「18号答申フォローアップ」[3003])、今後、上述の3つ目の表定速度=「実績値としての表定速度」をくまなく評価に組み入れましょう、という話にしていかなければなりません。(審議会としては、事業者の理解も得ながら)そこに取り組まない限りは、「成田エクスプレス」がいかにアテにされない列車であるか、(経験的にはみなさんご承知でも)数字で示せないのです。

・ツイッター(2015年6月18日PST)
 https://twitter.com/mitragyna/status/611446031536893952

 > 「PDCAサイクル」が社会人には大事だとかなんとか。
 > P:パーっとやろう!
 > D:どうにでもなーれ!
 > C:ちからつきた!
 > A:あきらめた!

 線路、信号、車両とも、常に技術開発によって(同じコストでの)余力の向上に努めていますので、「経営層」としては、時間が経てば経つほど、余力の「貯金」がたまっている、そして、それをどう使おうか(※)というところで手腕が問われます。その「貯金」を、何か新しい施策に活かそうと思っても、電車特定区間が、特定区間運賃が、ほかのJR各社が、などと、容易には身動きが取れず(「あきらめた!」)ということもありましょう。

 すべてコストダウンに使い、そして株主に還元するのだという判断(「パーっとやろう!」)も、一つの判断ではありますが、それが社会的に望まれた判断と合致しているかは、一概にはわかりません。そうしたことを考えることなく(「どうにでもなーれ!」)、次のことは次の人に任せたといって退任なさる(「ちからつきた!」)、というのが、JR化後に何度も「まわって」きた何かではないかとも感じますが、そろそろ流れが変わることにも期待しております。

 新幹線で、車両性能の余力を使って「車内での急患ただちに(医師の助言を待たずに)臨時停車して救急搬送」でもいけるのではないか([2987])ということもありましょう。あるいは、ホームドアおよびTASCの整備(減速度の向上)でさらに余力が出ると見込まれる在来線で、旅客が操作できる「開延長」ボタンをホームドアに備えることで、重大事故を回避しつつ、お客さまの「ちょっと待って」に応えつつ、ちょっとした遅れを遅れともしないキュートでハートフル…いえ、ハーティーでロバストな運行を実現していくということにもまた「貯金」は活きてくるでしょう。

・東芝エレベータ「戸開延長ボタン」
 http://www.toshiba-elevator.co.jp/elv/renewal/elfresh/option/op_amenitey.html
 http://www.toshiba-elevator.co.jp/elv/renewal/elfresh/option/images/r_amenitey/img_amenitey5_01.jpg

・「ハートフル」
 http://d.hatena.ne.jp/keyword/%A5%CF%A1%BC%A5%C8%A5%D5%A5%EB

 表定速度を引き上げれば、将来的に引き下げることはたいへん難しくなると予想されます。余力の使い道として、ひたすら表定速度の引き上げだけに使うというのも、全体を見渡した時には、バランスのよくない狭い見方だと気づかされます。


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(約7000字)

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