■
■脱線の原因
脱線の原因について素人なりの考え
ええと、報道では列車が飴細工のようにペシャンコになったという視覚的印象から列車の不用意な軽量化について安全面での危惧を感じたり指摘したりという。
事故が発生した時にあぶないじゃないかというご指摘確かにごもっともでして。要するに車体の軽量化で剛性が失われたこと、これをもって事故時の被害が大きくなったのではという指摘が目立つわけですが。まぁそのような視点を重視することには余り賛成できかねます。
本当のところは、車体の軽量化こそが脱線事故の主因だったりしないかという検討を誰かしてくれないでしょうか。剛性の問題よりも大きいですよ、この視点は。どうして誰も報道しないのだ、専門家もそろいもそろって気がつかないのか。
レール=軌道は、車体が重かった頃の設計で敷設されているのですが、経済のバブル崩壊以後急速に車体は軽量化されていった経緯があるわけで。
昨年の今頃、もっともっと低速の列車がゆるいカーブの軌道で脱線して大事故になったことがあるのですが、教訓は導き出せなかったのか。往時の軌道設計や安全速度設計は車両重量に比して相対的にすっかり使えないものになっているのではないか？
カーブした軌道において遠心力が働き、フランジとレールとの摩擦がカタストロフ的にいきなり増大するならば列車が浮き上がることは従来から知られている事実だ。摩擦のせいで列車が軌道からはじき出されるのだ。
この弾き出される力は、列車車両の軽重とは比例しない。むしろほぼ一定だ。横圧には関連するがこれもまた線形ではない。置石があったり急ブレーキをかけるなど瞬間のカタストロフィーがあれば発生する。今回は破砕痕もあったし運転手の緊急ブレーキもあった。
極端なモデル化なのであまり信用して欲しくはないがあえて言おう。軌道から弾き出される勢いが一定であるにもかかわらず列車の重量が軽くなったらどうなるのか。
列車は簡単に浮き上がる。脱線なのだ。より遅いスピードで脱線する。よりゆるいカーブで脱線する。
通常カーブがあれば外側は高くする。内側は低くするのだが、この設計は現時点での軽い車体での力学的計算に合致しているのか。また、充分にテストをくりかえしているのか。レールの形とフランジの形をいじれないのなら、振り子の原理を応用した台車設計によって遠心力を逃がす方策をとっているのか。
踏み切りに立ってレールを見ていただきたい。微妙に曲がりくねっている。高低差もあるようだ。軌道はまっすぐではない。気候によっても日々ゆがむ。雨がふれば砂利の基盤がゆるむ。枕木は沈下する。ちょっとしたゆがみは相転移の引き金になり列車は脱線しかねない。こんなことはアメリカ横断鉄道敷設前からの常識だ。
このゆがみを計測する専用列車はあるはずなのだがはたして充分に走らせているだろうか。
このゆがみを治せる者は誰か？ツルハシを持ったおじさん達だ。あなたは線路でツルハシを持ったおじさん達が頑張って働いている姿を見たことがあるだろうか。往年ではそれでもみかけることができた。夜中に働いているのである。だが、ＪＲの民営化以後、経済性の掛け声のもと、この保線担当の労働者は次々に首を切られていった。もはや充分に軌道を保守できる体制ではない。今更急に増員できるものでもない。年季のいる仕事なのである。熟練労働者を計画性をもって育成しなければいけないのに首を切っていったのだ。保線は機械化できないにも関わらずだ。
車重が重い頃の軌道設計で現在役に立っているのかどうか、真剣に見直して頂きたい。私達は陳腐化した設計の軌道の上で保守されていないレールの上で、台車設計もいいかげんな列車にのって、わざわざ軽くうわすべりする列車に乗って、通勤通学買い物に出かけているのだ。
私のトンデモな妄想であればありがたい。さしたる根拠もない妄言をどうかお許し頂きたい。だが、誇りをもって保線の仕事をしていた知人が昔いたのだ。クビになってからどこかに流れていったので消息はつかめない…
お亡くなりになった方にお悔みを申しあげますとともに、その他の事故に遭われた皆様の早期の快復をお祈り申しあげます。また、事故現場や医療機関等で尽力してくださっている皆様に感謝いたします。
今回この文を書くにあたって参考にした文献
■5/1追記：脱線の原因2
脱線の原因2
本日のＴＶ報道で注目すべき変化が現れているようだ。まだ微妙だが。
ニュース番組であげられた事故原因のまとめのフリップで、1：運転士個人の資質 2:JRの労務管理・安全管理の問題 3:車両・台車の軽量化 4:軌道設計の誤り が掲げられていた。
このうち、3 と 4 が出てきているところに真実解明の鍵があると思われる。
昨年の日比谷線における低速でありながら死傷者を出した脱線事故においても、列車の軽量化が原因ではないかという分析が出ていた。私はこの分析による反省が生かされていないことに今回大きな憤りを覚えたのだがニュース番組でも軽くではあるが触れらていた。もっともっと光を当てて欲しい。
軌道設計の誤りにおいては、重大な指摘をニュース番組で言っていた。脱線防止のためのガードがレールになされていなかったらしいのである。レールは通常２本であるが、曲がるところ、あるいは踏み切りなどでは、本来のレールに添えられるようにしてつ別のレールが敷設されていることは誰でも知っているだろう。駅構内の分岐点でも使われている。追加のレールと元からあるレールで台車車輪のフランジを挟み込むのだ。このことにより浮き上がり防止をしているのである。はずれにくいだろうなと素人でもわかる。今回の当該事故発生現場においては、この添えられるべきレールがなかったことがわかっているようだ。曲率がキツイ区間では当然敷設されていなければならないし、ましてや大都市圏で１分１秒が勝負の過密ダイヤであるならばなおさら危険を考慮して敷設しておくべきであったろう。事故現場は昔、路線がなかった。もっとゆるやかなカーブで別なところに敷かれていたのだが、撤廃され新たに敷きなおされたのである。路線の相互乗り入れや列車接続の関係で新たに敷かれた路線なのだ。その時の設計で関西でも有数の最大曲率になっていたのである。であるにもかかわらず、フランジを挟み込む補助レールが敷設されていないのはどういうわけだろう。
もうひとつ気になる点。私の地元の田舎の県のJR路線に関してはさっそく調査結果を公表していた。今回の事故現場と同じ曲率をもった部分ではどのような安全対策がなされているかである。結論を言えば、全地点で新しいＡＴＳが用意されている。即ち運転士がスピードを出しすぎれば機械がそれを止めるのだ。今回の尼崎ではＡＴＳから注意信号すら出ないというではないか。運転士まかせなのである。このことは非常に大きい。余談ながら地元では晴天であっても風が強く吹いただけで１５分ぐらい平気でダイヤが乱れる。日常だ。逆に言えば安全第一なのである。大都市圏での運行について見直して頂く訳にはいかないか。
事故原因は複雑だが、脱線の原因の物理的要因と、その要因を助長するような不適切な安全管理の両面で今後とも光が当てられ、確実に日本全国で教訓を生かして２度とこのような事故が起きないようにと願ってやまない。
運転士個人の資質の問題でことを終わらせてはならないのである。
■丸いものの体積マイナス丸いものの体積
同窓生と飲んできました
久しぶりに偶然出会った高校の頃の同窓生とちょっと飲んできました。昔話に花が咲き飲めば飲むほど話が青臭い理想論になっていくのは相変わらずで楽しかったです。で、大学受験の勉強の時に悩んだ数学の問題が出て大いに盛り上がったのでした。っていうか狂乱状態。ゲラゲラ笑いました。どんなのかと言うと…
丸いものから丸いものを引いてみた問題
まずは図面を見て頂きます。ただ今酔っていますが某エクセルと某ペイントブラシであっという間に作った図形ですのでわかりにくさ抜群ですがわかってやって下さい。
ええと、宇宙空間に帝国軍の球状基地星であるデススターがあります。半径は1テスラ、即ち直径は2テスラです。共和国軍の秘密兵器が２基の超絶レーザー兵器でデススターの北極方面から南極方向に向けて2本平行にレーザーを発射しました。レーザーの効果は抜群でものの見事に2本の円柱状の穴が開きました。各円柱の直径は1です。デススターを赤道面ですっぱりと切ったとしたときの断面図が上の図です。残存するデススターは青く、繰り抜かれた部分は白く、図を書いてあります。背景の水色は宇宙空間です。
さてここで問題です。残存したデススターの体積をテスラ単位で求めなさい。
飲み屋のテーブルにお店へのご要望事項を書いていいですよと言う紙がおいてあったのですが、上のような図面を含む謎の複数の図形や詩歌やパレート図などが何枚も２人の酔っ払いによって書きなぐられました。数限りなく問題が出されお互いに解きあい、げらげら笑いながら政局について談じ、会計をすまさなくてはならない時刻に最後に残った難問が上のデススターでした。
はっきり言えば2人には解けない問題なのです。ところが2人とも確信して言いました。『これってさぁ、俺達が高校最後の夏休みの頃に出たプリントにのってた奴だよなぁ♪』
ええとですね、置換積分と部分積分を適度に使いますと間違いなく理系の高校程度の学力で解けます。間違いありませんです。
全く同じ問題が実は大学1年の頃受講した解析入門で出たのですがなにやら座標変換して球面座標でほげほげして見通しの良い計算でも求められることを知りました。いやぁ懐かしい。懐かしいけれど全然憶えていません。まぁこんなものでしょう。
ヨッパライ２人はゲラゲラ笑いました。「それにしても、このデススターの体積がテスラ換算で有理数になるなんて全くもって傑作だよなぁ。」「そうそう、丸いものから丸いものを引いたからだよ」「げらげらげら」「んなわけあるか〜い」「げらげらげら」
まぁ有理数の体積になるのは本当です。帰宅して今ほど高木先生の解析概論を紐解いて確認しました。円周率には無関係です。素敵ですね。解説不能なのでこの話はこの日記では封印いたします。なお、テスラについては適宜ネット上の百科事典でも引いてください。謎の天才です。エジソンのライバル。この他、ヨッパライのたわごとの中に、1オーブとか2オーブとかいう重力関係の単位も出てきましたが、これについてはSF「創世記機械」でも買って読んで見てください。宇宙の背景輻射の秘密がわかった時にマジに感動しました。この地球上から全ての兵器がなくなるお話です。
