走行速度の違いによる強風時の安全性評価

1.はじめに

風速計で規制風速に達する風が観測された場合、鉄道事業者は速度規制や運転中止などの運転規制をおこないます(図1)。事業者ごとに異なりますが、運転規制として、例えば列車速度を25km/h以下に制限する速度規制がおこなわれます。これは、徐行(下の用語参照)によって車両の風に対する耐力を向上させることと、転覆が発生した場合の被害の「ひどさ」を小さくする効果があるためです。しかし、徐行により強風区間を通過する時間が長くなると、風の性質によっては例えば瞬間的に強烈な風が吹くなどといった可能性が高くなり、かえって危険な状況になることも考えられます。
用語:徐行とは、列車が安全確保のために速度を落とし、許容された速度以下で走行することです。

2.安全性の評価

鉄道において、安全の確保は最も優先される事項です。安全の定義は「受け入れることができないリスクが存在しないこと」であり、リスクとは「危害の発生確率と危害のひどさの組合せ」と定義されています。そこで、「転覆リスク」=「転覆限界風速(下の用語参照)を超過する確率(図2)」×「転覆した場合の被害のひどさ」として、列車速度ごとの転覆リスク(図3)を試算しました。(※風速モデル:安定過程、被害のひどさ:列車速度に比例として試算)
用語:転覆限界風速とは、横風による車両の転覆を考えるとき、車両が転覆を開始すると考えられる風速のことで、風上側の輪重がゼロになる風速のことです。転覆限界風速を詳細に計算するために、風洞試験で測定した空気力係数を用います(関連ページ参照)。

3.本手法の活用法

本手法を活用することにより、転覆リスクの低い、すなわち安全性の高い徐行速度を算出することができます。

関連ページ

参考文献

  1. 乙部達志、鎌谷研吾:走行速度の違いによる強風時の安全性を評価する、RRR、Vol.77、No.10、pp.24-27、2020.10