先頭車の風向角別の空気力特性は高速走行時の転覆限界風速に大きく影響します。そこで、先頭形状が先頭車の空気力係数に及ぼす影響を風洞試験で調べました。その結果、先頭車のノーズ長さが5m程度で側面積が同一であれば、横力係数は先頭部の形状に関係なく断面形状に依存してほぼ決まり(図1)、角形断面よりも丸形断面の先頭車の方が小さな横力係数となること(横風に対して有利)が分かりました。
車両に作用する空気力が大きくなりやすい在来線の橋梁と築堤の区間を対象として、防風柵の高さと充実率を変えた場合の空気力の低減効果を風洞試験で調べ、それを明らかにしました。橋梁及び築堤上に高さ2m以上の防風柵を設置する場合には、横力係数は防風柵の充実率の増加と共に一定の割合で減少することが分かりました。
規制風速や規制継続時間を変えたときの安全性を定量的に示すために、転覆限界風速と規制風速とをパラメータとした安全性評価方法を提案しました。この方法によって、徐行により転覆限界風速が高くなる効果と、列車を運行しうる時間帯に強風が生じる確率が高くなる影響とのトレードオフを比較検討することができます。風観測データをもとにした検討例(図2)から、抑止風速を向上、あるいは規制継続時間を短縮したとしても、徐行速度と規制風速を適切に選択することにより、現行より安全性が低下しないようにできるケースのあることが分かりました。
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