匿名質問者
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鉄道の大型化についてお聞きします。


乗車率等を改善するために、鉄道を大型化出来ないかと思いました。
素人考えですが、そもそも鉄道はこれ以上大きく出来ないのでしょうか。

この質問では、鉄道そのものの仕組みとして、
今国内に存在するもの以上に大きくすることが出来るかどうか。
また、大きくしたとしても極端に速度が低下するなどの、鉄道大型化による
メリットデメリットを伺いたいと思います。

そのため、無尽蔵にお金があると仮定し、設備や基盤の大型化対応は出来るとします。
例えば、
・ホームの改修
・軌道幅の調整
・トンネルの大型化 など
は対応可能とします。この前提条件も酷く荒っぽいものですが。

よろしくお願いします。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2013/06/21 09:52:13
  • 終了:2013/06/28 09:55:03

ベストアンサー

匿名回答3号 No.3

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2013/06/21 10:30:13

鉄道に限らず、あらゆる動力機械には「2乗3乗の法則」が適用されますので、ある程度以上の大型化は却って非効率になります。

例えば鉄道の乗車可能人数は、主に床面積に比例します。広ければ広いほど多くの人が乗れますから。そして面積とは二次元要素であり、スケールの2乗に比例します。つまり、車両の縮尺を2倍にすると乗車数はざっと4倍になります。
しかし、車両の「車体重量」は、主に車体の「体積」に比例します。体積とは三次元要素であり、スケールの3乗に比例します。つまり、車両の縮尺を2倍にすると重量は8倍になってしまいます。
結果として、4倍の客を運ぶために8倍の重量の車両を動かす事になり、それだけコスト的に不利になるわけです。

ちなみに、「乗車可能人数」だけでなく、例えばモーターの出力や構造材の強度といった「力」に属する要素も基本的に二次元要素です。車両の縮尺を2倍にすると、モーターや車体の強度も、縮尺にそのまま比例させただけだと車体重量の増加に耐えられません。電車が走るべき線路の方も、8倍の重量を支えるためには土台からのとてつもない大改修が必要になるでしょう。

このように、サイズを大型化すればするほど困難さが指数的に上昇していくため、最も効率の良いサイズを選択する必要があるわけです。そして、蒸気機関の時代からざっと200年間、歴史の淘汰を受けてきた結果として選択されたのが現在のサイズというわけです。技術の進歩と共に多少のサイズ増減はあっても、大幅な変更が非効率になることはまず間違いないでしょう。

匿名質問者

回答ありがとうございます。

「4倍の客を運ぶために8倍の重量の車両を動かす」
直感的にわかりやすい回答です。ありがとうございます。
教えて頂いた「2乗3乗の法則」に収束しそうに思えました。

営業努力と技術的試行錯誤の上で現状のサイズに落ち着いていることが分かってきました。

この質問は、ピーク時の乗車率や、ベビーカー等の問題をニュースで見て、
ならば床面積を広くできればいいのでは?という単純な疑問からのものでした。

せっかくなのでもうしばらく伺って見たいと思いますが、
短時間で非常に整理された回答を頂き感謝します。

2013/06/21 10:36:10

その他の回答(6件)

匿名回答1号 No.1

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2013/06/21 10:07:43

多分、「トンネルの大型化」で列車の定員を増やすよりは、「増発」で列車の便数を増やすのが現実的で効果もあるでしょう。

山手線のように、今でも2分に1本というところなら、別の路線を引くのが「無尽蔵にお金がある」ならば、経営上、有利でしょう。

匿名質問者

回答ありがとうございます。
トンネルの大型化や増発などのサービス見直し対応ではなく、
電車の大型化について伺いたいと思います。

2013/06/21 10:26:49
匿名回答2号 No.2

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2013/06/21 10:28:40スマートフォンから投稿

ピーク時に空いてるなら、コストが最重要になる。
「経営大丈夫?」か、「運賃再考」のどちらかを、乗客に問われるはず。

匿名質問者

回答ありがとうございます。

その視点はありませんでした。確かに、空荷の時間が大問題ですね。

2013/06/21 10:31:59
匿名回答3号 No.3

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2013/06/21 10:30:13ここでベストアンサー

鉄道に限らず、あらゆる動力機械には「2乗3乗の法則」が適用されますので、ある程度以上の大型化は却って非効率になります。

例えば鉄道の乗車可能人数は、主に床面積に比例します。広ければ広いほど多くの人が乗れますから。そして面積とは二次元要素であり、スケールの2乗に比例します。つまり、車両の縮尺を2倍にすると乗車数はざっと4倍になります。
しかし、車両の「車体重量」は、主に車体の「体積」に比例します。体積とは三次元要素であり、スケールの3乗に比例します。つまり、車両の縮尺を2倍にすると重量は8倍になってしまいます。
結果として、4倍の客を運ぶために8倍の重量の車両を動かす事になり、それだけコスト的に不利になるわけです。

ちなみに、「乗車可能人数」だけでなく、例えばモーターの出力や構造材の強度といった「力」に属する要素も基本的に二次元要素です。車両の縮尺を2倍にすると、モーターや車体の強度も、縮尺にそのまま比例させただけだと車体重量の増加に耐えられません。電車が走るべき線路の方も、8倍の重量を支えるためには土台からのとてつもない大改修が必要になるでしょう。

このように、サイズを大型化すればするほど困難さが指数的に上昇していくため、最も効率の良いサイズを選択する必要があるわけです。そして、蒸気機関の時代からざっと200年間、歴史の淘汰を受けてきた結果として選択されたのが現在のサイズというわけです。技術の進歩と共に多少のサイズ増減はあっても、大幅な変更が非効率になることはまず間違いないでしょう。

匿名質問者

回答ありがとうございます。

「4倍の客を運ぶために8倍の重量の車両を動かす」
直感的にわかりやすい回答です。ありがとうございます。
教えて頂いた「2乗3乗の法則」に収束しそうに思えました。

営業努力と技術的試行錯誤の上で現状のサイズに落ち着いていることが分かってきました。

この質問は、ピーク時の乗車率や、ベビーカー等の問題をニュースで見て、
ならば床面積を広くできればいいのでは?という単純な疑問からのものでした。

せっかくなのでもうしばらく伺って見たいと思いますが、
短時間で非常に整理された回答を頂き感謝します。

2013/06/21 10:36:10
匿名質問者

質問者から

匿名質問者2013/06/21 13:49:51

質問の仕方が悪かったようですみません。

鉄道大型化に関する技術的な問題を伺いたいのです。

匿名回答2号 No.4

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2013/06/21 11:02:33スマートフォンから投稿

乗客をパッケージに入れて、定型の荷物にしてしまえ。
結構乱暴に扱っても大丈夫だろう。
線路は、高速コンベアにして、投げ込み&ピックアップ。
超高効率。

匿名質問者

定型荷物化はアレですが、コンベアにすると乗車率は低下しそうですね 笑

2013/06/21 11:42:18
匿名回答6号 No.5

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2013/06/21 17:39:17

2乗3乗の法則の法則で説明しようという考え方には賛成しかねますね…
なぜって、床面積を広げたからって背を高くする必要がありません。

ではそれ以外ならなぜ今以上幅広な列車が使われていないのかですが、線路の方に理由が求められませんかね。

列車が幅広なら線路も幅広にしないとこけてしまうわけですが、線路を幅広にするのも限界があります。線路幅が広がれが広がるほどカーブでの左右のレール長の差が大きくなるので、緩いカーブしか作れなくなっていきます。
(日本の標準が狭軌になっているのも、急カーブを作りやすいようにという意味があります)

あまり幅広な列車だと、そうですね、2本のレールではなく2組4本のレールにして車体の両側に台車をつける、というようなすごい設計でないとカーブを曲がれなさそうです。

で、そんなすごい設計の車両を通過させるポイントはどういうすごい設計になるんだと考えると…

車両でかくするくらいならつないで長くした方がましっつー気がしてきますね。

匿名回答7号 No.6

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2013/06/21 22:55:10

「無尽蔵にお金がある」という前提の議論ならば、車両を大型化するより、複線化、複々線化、...の方が合理的な気がします。関東圏みたいに特急から各駅停車まで同じ線路を走っているのを考えますと。

匿名回答8号 No.7

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2013/06/21 23:12:46

コストは考えなくても良いという話なので、単純に車両をでかくした時の問題のみに絞って考えたとしても、良いことばかりとは限りません。今でもラッシュで詰め込まれた状態だと、車両の奥に入りすぎたら降りられないのに、もっと車両が大きくなったらさらに大勢の人をかき分けなければ降りられませんよ。少なくとも、乗り降りに要する時間は確実に延びるでしょうね。

車体が大きい分、そんなにぎゅうぎゅうにならないぞという発想かも知れませんが、ひとたび事故や安全確認とかが入った場合はそうも言ってられなくなるでしょう。また、そんな状態の時に急ブレーキが使用された場合の車内の様子を想像すると、シャレにならないような予感がします。

確かに車体を大きくすることは定員増に対する有効な対策ですが、やり過ぎるとひとたびイレギュラーな事態が発生した場合に、一瞬でメリットをデメリットが上回ってしまうのでは?

アメリカやロシアみたいに建設用地のことをあまり考慮しなくていい国であっても、鉄道車両はそんなに大きくはありません。結局のところ鉄道車両の大きさというのは、経済性・運用性・安全性等々ひっくるめて今の大きさに落ち着いている…ということじゃないですかね。

  • 匿名回答4号
    匿名回答4号 2013/06/21 10:46:23
    2階建てにするとか連結する車輛を多くするとかでしょう。

    既存のインフラを用いた場合、幅を広くするのは 無理があります。
    また 高さにも限度があります。
  • 匿名回答4号
    匿名回答4号 2013/06/21 10:47:07
    つまり、やるんだったら それ専用のインフラを整備しないとダメですね。

    そんなお金はどこにも ないと思うので 無理でしょう。
  • 匿名回答5号
    匿名回答5号 2013/06/21 11:18:03
    乗車率改善ということであれば、線路の下に地下道作ると、1、2区間くらいなら歩く人多いと思う。自転車も可にすれば乗らない人はもっと増えるでしょう。初乗り運賃だけで開放してもらえれば嬉しいですね。
  • 匿名回答4号
    匿名回答4号 2013/06/21 11:25:17
    お金があれば 何だってできるよ。

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