【アホ企画】中央快速線を本気にさせてみよう② ～特急列車の最速ダイヤを考える～

遅くなりました…

というわけで、前回予告した通り、中央快速線の本気ダイヤ化。早速実行に移していこうと思いまs(((
おいてめぇ一か月近くあの記事を放置しておいて謝罪のひとつもなしか。という方。言い訳をさせてください。

加速と減速に必要な距離や時間は前回の記事で計算しましたが、当然ながらすべての場所が0から130km/hに、あるいはその逆で加減速するわけではなく、速度制限に対する変遷を確認しないといけないし、それらがどこから減速を始めるのかやどれくらいでその制限区間を抜けるのかについても調査をしなくてはならないので、それらを逐一調査して、リストアップして計算して…ってなると間違いなく時間かかる、というか骨が折れるような作業です。あとは学校の課題もあるので、それらを優先させた結果こうなりました。

めっちゃしんどかったです。まぁそれはいいやさっさと本編に入りましょう。

あ、前回を見ていない方は前回から見てくれると嬉しいです。

今回は、特急列車を最高速で走らせた場合各区間をどれ程で結ぶことができるのか検証してみます。快速まで考えると記事の総文字数が増えすぎるので、次回に回させていただきます。

本ダイヤ考察…の前に

前回のおさらいからやりましょう。

E353系の車両性能

加速時間…70秒
加速距離…1300m
減速時間…30秒
減速距離…550m

新宿～高尾間の看板付きのカーブ制限区間

山手線との立体交差:60km/h(分岐なので60km/h)
大久保駅すぐ:80km/h(90km/h)
中野駅構内:90km/h(M 130km/h)
立川青梅短絡線との交差点:90km/h(100km/h)
多摩川橋梁西側下り:95km/h(105km/h)
日野駅構内下り:75km/h(M 115km/h)
日野駅西端:90km/h(105km/h)
日野駅脇鉄道総研付近:95km/h(M130km/h)
豊田駅東側留置線付近:95km/h(105km/h)
豊田車両センター中央付近:90km/h(100km/h)
元西豊田駅予定地付近:85km/h(95km/h)
浅川橋梁西側:75km/h(85km/h)
京王線交差点付近:90km/h(100km/h)
八王子駅東側:65km/h(停車前提のため65km/h)
都道160号踏切西:85km/h(130km/h)
西八王子駅東:85km/h(130km/h)
高尾駅構内:80km/h(分岐のため80km/h)
E233系のみ:分岐制限100km/h

改めて前面展望を見返して、修正した点をいくつか。

各区間最高速度

区間	最高速度
東京～新宿間	95km/h
新宿～東中野間	90km/h
東中野～立川間	120km/h(特急型は130km/h)
立川～八王子間	110km/h(特急型は130km/h)
八王子～高尾間	120km/h(特急型は130km/h)

そして、これだけではなく、各車両の長さについても考えなくてはなりません

速度制限については最後尾車両が抜けきるまで解除されないので、この長さについても考慮して速度向上を実施しようと思います

E353系12両の全長

E353系については、9両編成単独で運転する列車と、3両の付属編成を連結した12両編成で運行される列車の2パターンがありますが、今回はすべて一通りに12両で考察していきます。

E353系の先頭車両については21,430mm。中間車両は20,500mmを採用しています。

12両編成の場合、先頭車両が4両。残り8両が中間車両となります。

計算結果は、252,720mm

これらをもとに、速度制限解除までの最高速度について考察します

中央線の紫の花形、特急列車のダイヤ考察

まずは今回の恩恵を一番受けるだろう中央線の花形である特急電車のダイヤを考察していきます。

特快とさして変わらない的なことを言われてましたが、今回の改正から一気に速達化して、特快との区切りをつけます。

ちなみに、現在の特急はどうも八王子以西の最高速度が95km/hに制限されているようです。なんでやねん。

今回は、新宿駅は9番線から発車する列車を考慮し、さらに現在のダイヤでは消滅した立川通過列車としてダイヤを組みます。~~立川と八王子を天秤にかけたら確実に八王子の方が~~上位

あ、あと距離計算ですが手計算や地図の定規を使って計測しているため、本来の距離とは違う点があります。

まぁ正直距離が長ければそのぶん余裕が生まれるので目をつむってもらえると嬉しいです。

新宿〜東中野間

今は亡きスーパーあずさ表記。車両の違いも停車駅の違いも曖昧だったのを見ても、消えるのは半ば運命だったのかな。

まぁそんなことはいいから本編始めるぞ

まず、新宿駅9番線を60km/hで出発します。これは上述のとおり、山手線との立体交差付近に60km/hの速度制限がかかるため、ここの速度制限のために、ここを抜けきるまで60km/hで考えます。

停止状態から60km/hまでの加速に必要な時間と距離は、60÷2.0＝30秒が必要なのだとわかります。

そして、それに必要な距離を計算すると、250.02mが必要です。今回は小数点第一位を切り上げして考えるので、250mとして考えます

新宿駅の停止位置目標から251m先で60km/hに達し、そこから先ほどの制限60までの距離は170m。分岐器通過は一瞬なので、編成長と同じく、1両目が通過してから253m通過した先で制限を解除します。
総距離673ｍ、60km/hでの定速走行区間は41秒ですね。

60km/hの制限を解除してからは、車体傾斜機能を活用しながら90km/hまで加速していきます。

60km/hから90km/hまでの加速にかかる時間は16秒、距離は318mとなりました

ここから東中野までは時速90km/hを維持します。

新宿～東中野間は営業キロは2500m、新宿駅から時速90km/hまで加速するのに所要した距離は990mなので、残りの1510mで時速90km/hの定速運転を行います。

時間を計算すると、1510m÷25m/s＝60.4s。つまり61秒です。

というわけで、新宿～東中野間2.5kmは、148秒。つまり2分28秒で走破します。

リストアップ

走行区間	距離	所要時間
新宿駅停目～60km/hへの加速	250m	30秒
60㎞/hまでの加速～分岐制限解除	672m	41秒
分岐器制限解除～90km/hまで加速	318m	16秒
90km/hまで加速～東中野駅	1510m	61秒
合計	2500m	148秒

余談(キハジの公式の覚え方)

ちなみに小学校で習っただろう「キハジ」の公式。今回も例にもれず使用したのですが、みなさんはどうやって覚えていましたか？

よく「木の下のハ●ジジイ」とか「キ●ィーちゃんはじける」とかがセオリーなんでしょうが、私は鉄道ファンらしく「キハ58(ごジゅうはち)」とかで覚えていました。

その日の気分次第で形式を変えたり(ブーストかけたいときはキハ65、問題の峠に立ち向かいたいとき(?)はキハ56など…)できたので、結構面白かったです。

あと数学関係でいえば、点Bと点Hを結ぶ直線を線分BHじゃなくて線分HB(ハイブリット)にしてしまったりした人も多いかも

以上余談でした

東中野〜立川駅西側の速度制限

さて、ここから一気にハードルが上がります。途中で頭がこんがらがってきたら、最後のリストアップ表を見るなり、別の記事に移るなりしてもらえると嬉しいです。

私自身もなるべくわかりやすく示しているんですが、いかんせん基礎から難しい人には難しいと思うので…w

東中野からは最高時速を一気に130km/hまで引き上げます。

ちなみに制限90は、東中野駅駅長室通過の時点で解除されているので、それを基に速度を引き上げます。

営業キロの求め方

ほとんどの方はご存じだと思いますが、時刻表や運賃計算などで使用される「営業キロ」についてのお話。

営業キロの基準となる地点は、各駅の「駅長室」。ない場合はキロ程の基準となる標識が置いてあります。

今回は、それら駅長室が「存在するだろう」地点からの距離を基準に考えていきます。

90km/hから130km/hまでの加速にかかる所要時間は24秒、加速に必要な距離は734mです。そして東中野～中野間の営業キロは1.9km。つまり中野通過時点で130km/hまで加速してることになります。恐ろしいわ。

東中野から加速を開始した特急は、そのまま三鷹駅西側の制限90まで130km/hで走行します。

130km/hから90km/hへの減速にかかる時間は9秒、距離にして260mですが、滑走を考慮して285mとして考えましょう。

制限開始区間は三鷹駅から440m地点にあります。東中野～三鷹間の営業キロは11300mであるため、制限区間までは11740m。うち加速に734m、減速に285mかかることを考慮すれば10721m間130km/hで定速運転を実施することになります。時間にして297秒間です。

三鷹からの制限区間は230m、そこから車両編成が抜けきる253mも含めて483m間を定速走行を行います

その間90km/hで走行することを考慮すると20秒間かかることになります。

ここからはまた130km/hまで加速するため、上で使った計算式をまた活用します。

加速時間:24秒/距離:734ｍ

三鷹～立川間の営業キロは13400m。制限区間までは三鷹駅駅長室から440m、そこから483m間定速走行を実施し、734mかけて加速、立川駅には130km/hで突っ込むつもりなので、立川駅を通過するまでの12226m間130km/hでの定速運転を実施するものと考えられます。

12226mを130km/hで走行した場合、339秒間走行します。

そして、時速130km/hで立川を通過した特急は、この先制限100のカーブに向けて減速していきます。

130km/hから100km/hに減速するためにかかる時間は、減速に必要な30km/hを減速度4.7km/h/sで割れば良いのです。計算結果は6.383秒。ここから距離を考えて例の公式にぶち込むと、203.9ｍという計算結果が出てきます。

それぞれ7秒、滑走を考慮して250mとして考えます。

速度制限のカーブまでは立川駅駅長室(推定)から610m地点にあるため、立川駅から360mは130km/hで走行できます。つまり立川駅通過から10秒間の130km/hの定速走行を実施したあとで、時速100km/hに減速します。

というわけで、計算結果はこの通りになりました

リストアップ

走行区間	距離	所要時間
東中野駅～130km/hへの加速	734m	24秒
130km/h～減速開始地点	10,721m	297秒
三鷹駅西への減速	285m	9秒
三鷹駅西制限区間	483m	20秒
制限解除～130km/h	734m	24秒
130km/h～立川駅西への減速	12,226m	339秒
減速開始～制限100km/h	250m	7秒
合計	25,310m	696秒

オマケ：立川停車列車の場合

オマケで考察。立川駅停車の場合も考えましょう

立川駅12両停車位置は駅長室から目測で124m地点にあるため、先述した三鷹駅西の制限解除から立川駅駅長室を通過するまでの12226mを足して12350m地点に停車します。

減速に必要な距離は550mであるため、11800m間で130km/h走行を実施します。時間に直すと328秒ですね。ちなみに、立川停車の減速に必要な時間は30秒です。

というわけで、上のリストの部分を含めた計算結果はこうです。

走行区間	距離	所要時間
東中野駅～130km/hへの加速	734m	24秒
130km/h～減速開始地点	10,721m	297秒
三鷹駅西への減速	285m	9秒
三鷹駅西制限区間	483m	20秒
制限解除～130km/h	734m	24秒
130km/h～立川駅への減速	11,800m	328秒
減速開始～停止	550m	30秒
合計	25,307m	732秒

あとは新宿～東中野間の制限のリストも含めて、立川までの所要時間を考えてみましょう。

計算結果は880秒。14分40秒で結ぶことになりますね

ここから、余裕時分を1分20秒設けると16分で同区間を結ぶことになります。現状最速でも20分程度なので、この時点で4分ほど短縮しています。すげぇ。

立川駅西側制限開始～日野駅西側制限開始

というわけで、ここからは多摩丘陵を縫うように走行する立川～八王子間の所要時間の考察です。速度制限が多い分、加減速が激しいのでそこら辺を考慮しなくてはなりません。特急ダイヤ考察では一番めんどくさい区間です。なので日野駅でぷっつり分けさせていただきました。

立川以西の制限100は、制限区間開始から575m先で解除されます。そこから車両長の253mを含めた、828m間を100km/hの定速運転することになります。時間計算をして30秒間の定速走行を行います。

制限解除からから1160m先に、多摩川橋梁西側の制限105があるので、とりあえず120km/hまで暫定的に加速します。

100km/hから120km/hまでの加速は、時間にして12秒、距離にして356mです。

残りの804mで、惰性走行で120km/hから105km/hに減速すると考えられるのですが、今回は120km/hで定速走行を行ってから減速を実施するものとして考えます。

120㎞/hから15km/h減速するのに必要な時間は6秒。距離にして100mです

というわけで1160mのうち356mを加速、100mを減速に使用し、残りの704mで定速運転を実施するとします

この704mは、22秒で結びます。

そこから、制限区間は40m程度、さらに制限解除地点は編成が抜けきる252m先なので、合計で292mとなります。

その292mを105km/hで定速運転すると仮定した上でで計算すると、10秒間で抜けきることになります。

多摩川橋梁の速度制限解除から510m先には、日野駅構内の車体傾斜制限115の曲線があるため、今回は115km/hまで加速させて、そこから定速走行させる方式を取りましょう。

105km/hから115km/hへの加速に必要な時間は6秒、距離は178mでした。

つまり、115km/hで定速走行を実施する区間は332mで、11秒かけて走行して日野駅構内の制限区間を通過します。

そしてその直後に制限105のカーブがあるため、115km/hから105km/hに減速する必要があります。

こちらを計算すると、時間にして3秒、距離にして65mが必要です。

制限115から制限105までの距離は222mなので、残りの157mで115km/hの定速運転を実施します。時間にして5秒です。

というわけで、文章だけだとわからないと思うので一旦この区間の所要時間と距離を表にしてまとめてみましょう

リストアップ

走行区間	距離	所要時間
立川西制限～制限解除区間	828m	30秒
制限解除～120km/hまでの加速	356m	12秒
120km/hでの定速区間	704m	22秒
120km/hから制限区間への減速	100m	6秒
制限区間の定速(105km/h)	292m	10秒
制限解除～115km/hまでの加速	178m	6秒
115km/hでの定速運転	489m	16秒
115km/hから制限区間への減速	65m	3秒
合計	3012m	105秒

というわけで、立川駅の西側の制限区間から日野駅西の制限区間までは105秒。つまり1分45秒で走行します

オマケ：立川停車の場合

オマケとして立川停車便の場合、立川駅停止状態から100km/hまで加速します。

というわけで、100km/hまでの加速にかかる所要時間と距離を計算しましょう

加速に係る距離は706m、時間にして51秒かかりました。

制限区間に入るまでの距離が、立川駅の停止位置目標から486m地点に存在するため、加速しながら制限100に突っ込みます。

先述したように、ここから制限解除までは828m存在する、つまり立川駅停止位置目標から1314m地点まで100mで走行します。

加速に706mかかるため、残りの608m間で100km/hの定速走行を実施します。時間を計算すると22秒間です。

そこからは上のリストと同じように走行します。というわけで計算結果カモン。

走行区間	距離	所要時間
立川駅停止状態～100km/h	706m	51秒
立川西制限～制限解除区間	608m	22秒
制限解除～120km/hまでの加速	356m	12秒
120km/hでの定速区間	704m	22秒
120km/hから制限区間への減速	100m	6秒
制限区間の定速(105km/h)	292m	10秒
制限解除～115km/hまでの加速	178m	6秒
115km/hでの定速運転	489m	16秒
115km/hから制限区間への減速	65m	3秒
合計	3498m	148秒

日野駅西制限開始地点～八王子駅

日野駅西の制限区間は110mあり、そこから車両全長253mが抜けきるまで363m間105km/hの定速運転を実施します

105km/hは26.1667m/sなので、それをもとに計算を行ったうえで小数点第1位を切り上げると14秒間定速走行を実施します。

その制限区間を通過したら、最高時速130km/h走行を行いつつ豊田駅手前の制限区間まで走行します。その制限区間までの距離は、1580mあるため、今回は105km/hから125km/hまで加速するものと考えましょう。

加速にかかる時間は17秒。距離にして394mでした。

そして、125km/hから105km/hまで減速するのに必要な時間は5秒。距離にして136mでした。

つまり、1050m間125km/hを維持することができるわけです、時間を計算すると31秒でした。

豊田駅東側の制限区間は185m、つまり車両長253mを含めた438m間で105km/hの定速走行を実施します。時間に直すと13秒でした。

さて、豊田駅を通過した先に存在する車両センター中ほどに、次なる速度制限もとい制限100があります。

その制限区間まで1500mあるため、今回は120km/hまで加速してから惰性で速度を落とすものと考えましょう。

105km/hから120km/hへの加速にかかる時間は9秒、距離にして277mでした。

120km/hから100km/hへの減速に必要な時間は5秒、距離にして142m。

つまり最高時速である120km/hを維持することができる距離は1081mです。時間に直すと33秒ですね。

次の制限区間は、先ほどの場所からわずか500m先にあり、制限速度は95km/h

というわけで減速に必要な時間は1秒で、距離にして29mです。
というわけで100km/hを維持できる距離は471m。維持できる時間は17秒間でした。

次の制限区間である浅川を渡る橋の西側。ここに制限85が存在します。そんな制限区間に差し掛かるまでの距離は600mあり、そこまでに速度を落とすものとします。

95km/hから85km/hまで減速するのに必要な時間は3秒。距離にして54mでした。

というわけで546m間95km/hを維持するものと考えましょう。かかる時間を計算すると、21秒でした。

さて、ここからは八王子駅が近いこともあるため、加速はせず、八王子駅手前の制限65までは、85km/hを維持し続けるものとして考えましょう。

制限区間までの距離としては1850mあるため、まずは85km/hから65km/hまでの減速にかかる距離を計算していきます。

減速にかかる時間は5秒。距離にして89mでした。

つまり85km/hを維持できる距離は1761m間、時間を計算すると75秒間維持します。

それでは最後に停車。ホーム直前に制限65が存在するので、そこからE353系の全長＋5mの258m先に停止位置が存在しているものと仮定します。

65km/hから停止するまでにかかる時間は14秒、距離は125ｍなので、残りの133m間で65km/hを維持すると考えましょう。そんな133mは、65km/hで8秒かかります。

というわけで、立川駅～八王子駅間の所要時間を算出できました。

リストアップ

走行区間	距離	所要時間
日野駅西制限区間内	363m	14秒
制限解除～加速	394m	17秒
定速維持区間	1050m	31秒
減速開始～制限区間	136m	5秒
豊田駅東制限区間内	438m	13秒
制限解除～加速	277m	9秒
定速維持区間	1081m	33秒
減速開始～制限区間	142m	5秒
豊田車両センター脇制限区間	471m	17秒
減速開始～制限区間	29m	1秒
モト西豊田駅予定地	546m	21秒
減速開始～制限区間	54m	3秒
浅川に架かる橋の西側の制限	1761m	75秒
減速開始～制限区間	89m	5秒
八王子駅東の制限区間	133m	8秒
減速～停止	125m	14秒
合計	7035m	271秒

というわけで、これで立川駅西の制限区間から八王子駅までの所要時間を計算できました。

八王子～高尾

先述したように、八王子より先、中央線の最高速度は現時点で130km/hとなっています。

要するに、ここから先は今までと同じスジと同じような感じで走らせるようになるため、ここから先は考察の対象外となります。

というわけで、すべてのデータが出そろいました。

データをまとめる

というわけで、最後に立川通過列車の最速達ダイヤについてまとめ上げたものをリストアップしましょう。

立川通過列車

区間	その区間の距離	所要時間
新宿～東中野間	2500m	148秒
東中野～立川駅西制限区間	25310m	696秒
立川駅西制限区間～日野駅西制限区間	3012m	105秒
日野駅西制限区間～八王子駅	7035m	271秒
合計	37857m	1220秒

というわけで計算結果は1220秒。もう少しわかりやすくすると20分20秒となりました。

さて、ここに余裕時分を2分10秒設け22分30秒で同区間を結ぶと仮定しましょう。

さてかつて最恐あずさと鉄道ファンや諏訪エリアの人間から恐れられた、途中八王子・甲府・茅野のみ停車の最速達便「あずさ17号」ですが、この列車でも同区間を28分かけて走破していました。要するに6分近く短縮できてます。

もし仮にこの通りのダイヤになった場合、新宿～松本間は先述のあずさ17号で2時間19分。2時間20分を切る最速ダイヤへと成り上がります。表示速度97.2km/h。常磐線特急ひたちや、北海道の電車特急カムイ・ライラック超えのバケモノ特急の誕生。表示速度ランキングだと日本第3位に入ります。すげぇ。

ちなみに、新宿〜八王子間を並行して走る京王線の場合、最速達は平日下り京王ライナー13号の36分。つまり中央線特急のほうが12分も速くなります。強すぎる。

立川停車列車

区間	その区間の距離	所要時間
新宿～東中野間	2500m	148秒
東中野～立川駅	25307m	732秒
立川駅停車時間	0m	31秒
立川駅～日野駅西制限区間	3498m	158秒
日野駅西制限区間～八王子駅	7035m	271秒
合計	38340m	1340秒