11. 左右振動加速度の実測値に基づく転覆限界風速

 強風時の鉄道車両の転覆耐力は、転覆限界風速で評価することができます。
 車両諸元や構造物の条件をはじめ様々な因子を加味して転覆限界風速を計算する「総研詳細式」では、時々刻々変化する軌道変位により生じる車体左右振動や風向などについて最も厳しい状態を前提にすることで、より安全側の評価が可能です。
 一方、事業者が日々の列車運行に活用する場合には、軌道状態や沿線の風況に応じより実態に即した評価が実用的です。

 そこで本件では、総研詳細式の振動慣性項に車体左右振動加速度の実測値を適用する手法を提案しました。
 一律の一次式で与える現行の仮定に代えて、様々な速度で測定された振動加速度波形のピーク値を概ね包含する一次式を適用することで(図1)、転覆限界風速が2〜3m/s程度高く計算されるケースもあります(図2)。

 さらに、左右振動加速度の発生頻度を分析することにより転覆限界風速の確率的な解釈が可能となります(図3)。
 転覆限界風速の計算結果を平均的(確定的)部分と変動的(確率的)部分に分けて表記することにより、想定する発生確率に応じた安全余裕を定量的に見込んだ転覆限界風速を算定でき、走行安全性と輸送安定性のバランスに配慮した規制風速の設定が可能となります。

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