米国の鉄道速度制限

メトロノース鉄道のポートチェスター駅にある時速45マイル（72 km/h）の速度制限標識

アメリカ合衆国の鉄道の速度制限は、連邦鉄道局によって規制されています。鉄道会社は独自の速度制限を設け、速度制限を施行しています。速度制限は、曲線、信号、線路の状態、踏切の有無など、いくつかの要因に基づいています。アメリカ合衆国の道路の速度制限と同様に、線路と列車の速度制限は時速マイル（mph）で測定されます。

信号速度

連邦規制当局は、使用されている信号システムに基づいて列車の速度制限を設定しました。[1]閉塞信号のない線路（いわゆる「ダークテリトリー」 ）では、旅客列車は時速59マイル（95 km/h）、貨物列車は時速49マイル（79 km/h）に制限されていました。自動運転車内信号、列車停止装置、または列車制御システムを備えていない列車は、時速79マイル（127 km/h）を超える速度で走行することは許可されていませんでした。この規則は1947年に制定され、1951年末まで施行されましたが、これは1946年にイリノイ州ネイパービルで発生した2本の列車が衝突した深刻な事故を受けて制定されました。[2] [3] [4]

1987年にメリーランド州で発生した列車衝突事故を受けて、高速区間を走行する貨物列車には、運転席内の信号で運転士に警告するだけでなく、強制的に列車を減速させる速度リミッターの設置が義務付けられました。メリーランド州の事故では、信号機が部分的に機能不全に陥っており、汽笛が消音され、電球が1つ欠けていました。

2008年にカリフォルニア州で発生したチャッツワース列車衝突事故を受けて、連邦法により、2015年までにポジティブ・トレイン・コントロール（PTC）を全米で導入することが義務付けられました。[5]数度の延期を経て、連邦鉄道局（FRA）は2020年12月29日、必要なすべての貨物・旅客鉄道路線でPTCが運用されていると発表しました。[6] PTCの主な目的は衝突防止ですが、場合によっては速度向上も可能にします。全国各地で様々なPTCシステムが運用されています。

トラッククラス

シカゴの「L」沿いにある時速10マイル（16 km/h）の速度制限標識

アメリカ合衆国では、連邦鉄道局が線路の品質を等級分けするシステムを開発しました。[7] [8]線路の等級によって、最高走行速度の制限と旅客列車の運行能力が決まります。

トラックタイプ 貨物列車 乗客 例
除外[us 1] <10 mph (16 km/h) 許可されていません
クラス1 時速10マイル（16km/h） 時速15マイル（24キロメートル） 多くのヤード、支線、短距離線、および産業用支線がこのカテゴリに該当します。
クラス2 時速25マイル（40キロメートル） 時速30マイル（48キロメートル/時） 支線、二次幹線、多くの地域鉄道、そして一部の観光事業は、このクラスによく当てはまります。例としては、スーフォールズからサウスダコタ州マディソンまでのバーリントン・ノーザン・サンタフェ（BNSF）支線、カリフォルニア州ナパとセントヘレナを結ぶナパバレー・ワイントレインの18マイル（29km）の旧サザンパシフィック鉄道線、そして4マイル（約1.5km ）に及ぶストラスバーグ鉄道全線が挙げられます。+ペンシルベニア州ストラスバーグとリーマンプレイス間の1⁄2マイル（7.2 km）。 [9]
クラス3 時速40マイル（64キロメートル/時） 時速60マイル（97キロメートル/時） BNSFはワシントン州スポケーンとケトルフォールズ間、カナディアン・ナショナルはウィスコンシン州ニーナとミシガン州スーセントマリー間を運行している。[9]
クラス4 [us 2] 時速60マイル（97キロメートル/時） 時速80マイル（129キロメートル） シカゴのメトラとニューイングランドセントラルの全本線。[9]
5年生[米国3] 時速80マイル（129キロメートル） 時速90マイル（145キロメートル） アイオワ州にあるユニオンパシフィック（UP）のジュネーブ、クリントン、ブーン地区（東ミズーリバレー（カウンシルブラフス付近）からイリノイ州境のクリントン付近まで）、[10]カウンシルブラフスとネブラスカ州ノースプラット間のUPの幹線、カリフォルニア州フラートンとサンディエゴ間のアムトラック/ SCRRAとNCTDの サーフライン。[9]
6年生 時速110マイル（177キロメートル） コネチカット州ニューヘイブンとマサチューセッツ州スプリングフィールド間のアムトラックのハートフォード線の一部、[11]イリノイ州シカゴとミズーリ州セントルイス間のアムトラックのリンカーンサービスのほとんど[12]シカゴとミシガン州ポンティアック間のアムトラックのウルヴァリンの一部、およびフロリダ州ウェストパームビーチとココア間のブライトライン[13 ]
7年生[米国4] 時速125マイル（201キロメートル） アムトラックの北東回廊の大部分[14]およびオーランド国際空港とフロリダ州ココア間のブライトライン[13] 。
8年生[米国5] 時速160マイル（257キロメートル） テキサス・セントラル鉄道;ロードアイランド州とマサチューセッツ州の北東回廊の3つの区間（合計33.9マイル（54.6 km）[14]とニュージャージー州の追加の16マイル（26 km））;ブライトライン・ウェストは、カリフォルニア州ランチョクカモンガとネバダ州ラスベガス間の218マイル（351 km）のルートにクラス8の線路を設置し、最高速度186 mph（299 km/h）で走行します。
9年生[米国6] 時速220マイル（354キロメートル） マーセドとベーカーズフィールド間のカリフォルニア高速鉄道。
  1. ^ 特例線では貨物列車のみが運行が許可されており、最高速度は時速10マイル（16km/h）に制限されています。また、1編成の列車に危険物を積載した車両を5両以上連結することはできません。旅客列車（営業運転）はいかなる形態でも運行禁止です。
  2. ^ 幹線道路の大半、特に大手鉄道会社が所有する路線はクラス4の線路である[要出典]
  3. ^ クラス5の線路は、貨物列車の速度が時速60マイル（97 km/h）を超える貨物鉄道で運行されています。BNSF鉄道のシカゴ・ロサンゼルス本線（歴史的には旧サンタフェ本線）の一部では、アムトラックのサウスウェスト・チーフ号などのATS装備の旅客列車が最高速度90マイル（145 km/h）で運行できます。列車停止システムの廃止に伴い、この速度は徐々に低下していますが、時速60マイルを超える貨物列車には依然としてクラス5の線路が必要です。 [要出典]
  4. ^ アムトラックの北東回廊の一部にはクラス7の線路がある。 [要出典]
  5. ^ 北東回廊の一部は、北米で唯一時速135マイル（217 km/h）の最高速度が認められる クラス8の線路である[要出典]
  6. ^ 現在、アメリカ合衆国にはクラス9の高速鉄道は存在しないが、アムトラックはアセラ列車の最高速度165mph（266km/h）での試験走行を行っている。カリフォルニア高速鉄道は最高速度220mph（354km/h）で運行する計画で、テキサス・セントラル鉄道は最高速度205mph（330km/h）で運行する計画である。将来的には、アムトラックのアベリア・リバティ列車が北東回廊を最高速度186mph（299km/h）で運行する可能性がある。

曲線

適切に整備された線路を前提とすると、曲線通過時の最高速度は、列車を転覆させる「遠心力」によって制限されます。この遠心力を相殺するために、線路は片勾配（外側のレールが内側のレールよりも高くなっている）になっています。線路の傾斜によって遠心力が完全に相殺される速度は、つり合い速度と呼ばれます。最高速度は次の式で求められます。この式は、列車がつり合い速度を超えて走行できる余裕を与えています。

V m a x = E a + E u 0.0007 d {\displaystyle V_{max}={\sqrt {\frac {E_{a}+E_{u}}{0.0007d}}}}

どこ：

E a {\displaystyle E_{a}} 曲線上で外側のレールが内側のレールよりどれだけ高くなっているか（インチ単位）
E u {\displaystyle E_{u}} 不均衡な片勾配の量をインチ単位で表したものです
d {\displaystyle d} 100フィート（30メートル）あたりの曲率の度数です。
V m a x {\displaystyle V_{max}} 時速マイルで表されます
路盤が濡れているために動きやすい逆カーブの軌道潤滑

通常、旅客列車は平衡速度を超えて走行し、速度と曲率の平衡片勾配と曲線上の実際の片勾配との差は、不平衡片勾配と呼ばれます。線路の片勾配は通常 6 インチ (150 mm) に制限されており、低速で重量のある貨物列車が走る路線では内側のレールの摩耗を減らすため、より低く設定されていることがよくあります。米国で許可されている不平衡片勾配は 3 インチ (76 mm) に制限されていますが、免除により 6 インチ (152 mm) が許可される場合があります。アセラのような傾斜型列車は、列車の重量を動的に移動することにより、さらに高い不平衡片勾配で運行されます。列車の実際の転覆速度は、主に乗客の快適性のために設定されている速度公式で設定された制限よりもはるかに高くなります。ヨーロッパの鉄道には、不平衡片勾配の最大値に関する厳格な規定はなく、高速輸送を可能にするために不平衡片勾配が 11 インチ (280 mm) を超えるカーブがある鉄道もあります。[15]

許容される不均衡な片勾配により、列車は通常のフランジ接触で走行します。車輪とレールの接触点は、車輪のタイヤプロファイルの影響を受けます。列車の速度の違いを考慮する必要があります。低速列車はカーブで内側のレールにフランジ接触する傾向があり、高速列車は外側に走行して外側のレールに接触する傾向があります。速度と片勾配が許容範囲内にない場合は、どちらの接触も摩耗を引き起こし、脱線につながる可能性があります。多くの高速路線では、特に車軸荷重が大きい場合、低速貨物列車の運行は許可されていません。場合によっては、カーブでのフランジ接触の摩耗や摩擦は、フランジ潤滑剤を使用することで軽減されます。

参照

ウィキメディア コモンズには、米国の速度制限鉄道標識に関連するメディアがあります。

参考文献

  1. ^ 「米国連邦規則集 第49編 運輸、サブタイトルb 運輸に関するその他の規則、第2章 連邦鉄道局 運輸省、第236部 信号および列車制御システム、装置、機器の設置、検査、保守、修理に関する規則、基準、指示」 。 2013年12月4日閲覧。
  2. ^ 「Ask Trains from November 2008」. Trains Magazine. 2008年12月23日. 2010年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年12月29日閲覧。
  3. ^ William Wendt (2007年7月30日). 「Hiawathaのディーゼル化」. Yahoo!グループ. 2012年11月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年12月6日閲覧。
  4. ^ ジョン・グルーバー、ブライアン・ソロモン (2006). 『ミルウォーキー・ロードのハイアワサ家』 . Voyageur Press. ISBN 978-0-7603-2395-3。
  5. ^ 2008年米国鉄道安全改善法、Pub. L.  110–432（テキスト）（PDF）、122  Stat.  4848、49 USC  § 20101。2008年10月16日承認。
  6. ^ 「ポジティブ・トレイン・コントロール（PTC）」連邦鉄道局. 2021年9月9日. 2022年11月30日閲覧。
  7. ^ 連邦鉄道局 (2014年1月6日). 「連邦鉄道局 - 線路・鉄道・インフラ健全性コンプライアンスマニュアル：第2巻 - 第1章 - 線路安全基準 - クラス1～5」. 米国政府. pp. 2.1.15, 2.1.16. オリジナル(PDF)から2016年12月25日アーカイブ。 2016年1月5日閲覧。
  8. ^ 連邦鉄道局 (2014年1月5日). 「連邦鉄道局 - 線路・レール・インフラ - 完全性遵守マニュアル、連邦鉄道局線路安全基準遵守マニュアル、第6章」. 米国政府. pp. 2.2.13. オリジナル(PDF)から2016年12月25日にアーカイブ。 2016年1月5日閲覧。
  9. ^ abcd 「トラック分類」。2019年8月26日。
  10. ^ アイオワ州運輸省(2021年11月). アイオワ州鉄道計画(PDF) (報告書). pp. A–32 to A–34 . 2024年3月6日閲覧。
  11. ^ AECOM Technical Services, Inc. (2022年9月). コネチカット州鉄道計画 (2022-2026) (PDF) (報告書).コネチカット州運輸省. p. 2–6. 2022年9月30日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2024年3月6日閲覧。
  12. ^ 「アムトラック、シカゴからセントルイスまで時速110マイルの列車運行を開始」CBSニュース、2023年6月26日。
  13. ^ ab 「ブライトライン・フロリダ：高速で成功する列車のモデル」。高速鉄道連盟。 2023年12月13日閲覧。
  14. ^ ab 「トラック分類」。
  15. ^ Zierke, Hans-Joachim. 「アップグレードの比較では、カーブの速度の違いを認識する必要がある」2008年4月10日閲覧。
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