レイアウト

複線ポイントレール④

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実際に組んでみました.直線レールの節約のため,踏切や駅を追加している他は,SketchUp上での検討と同じです.

今回,大きすぎていつもの部屋では収まらず・・・しかたなく居間を使用したため,製作後,即,壊される運命です(^^;

車両は2つ.子供の希望で「E3こまち」と「EH500金太郎」です.本来大編成が魅力のEH500ですが,脱線防止及び自動のりかえ駅での衝突防止のため,4両編成に制限されています.

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初期状態.ループ1上にE3,ループ2にEH500です.

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ループ2のポイントを手動操作してEH500をループ2から出します.

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EH500は自動のりかえ駅で停止.

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ループ1上のE3が自動のりかえ駅を通過することによりEH500が発車し,ループ1のポイントを脱出方向に切換え,自動ターンアウトへ向かいます.

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EH500は自動ターンアウトにより左分岐方向へ進行.E3はまだループ1上です.

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E3はループ1を脱出し,自動のりかえ駅を通過(逆走).ループ2へと向かいます.

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E3はループ2を周回中.EH500はループ1脱出用ポイントを脱出方向からループ方向へ戻すべく,ループ1へ進入します.

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EH500はループ1用ポイントを切換え,再度,自動ターンアウトへ向かいます.

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今度は自動ターンアウトを直進し,

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ループ1へ進入します.

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無事,E3がループ2を周回,EH500がループ1を周回する形となりました.

この後すぐ,嫁の「はい,おわり」との号令によりレイアウトは撤去されましたが,それまでのしばらくの間,子供と共に車両の入換えを楽しむことができました(^^)

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複線ポイントレール③

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とりあえず・・・なんとか組みあげてKerkytheaでレンダリングしてみました.
正直言ってイマイチです(^^; 組んでいくうちに妙に巨大化してしまい,設置床面積がでか過ぎます.次はコンパクト化するのが目標ですが・・・現有レールだけでは難しそうです.

床面積を減らすためには高層化が必要ですが,基本構成として複線幅(複線ポイントレール)とY字幅(自動のりかえ駅)が混在しているため,この幅の差を厳密に調整するのが難しく,橋脚位置が合いません.
(複線幅60mm.Y字幅215/2=107.5mm(1/2直線レール).さらにその半分の53.75mm(1/4直線レール).60-53.75=約6mmの差が厳密には調整不可です)
さらに,この夏に複線橋脚を買い忘れた(^^;のが痛く・・・複線部の上に橋脚を積めません.

複線橋脚は今のところ諦めるしか手がないですが,複線幅の調整は,単線・複線ポイントレールを使ってうまくずらすか,6mm程度なんでテキトウにごまかす(少し無理して組む)方向でなんとか調整することを考えています.

ともかく,今回のレイアウトについて簡単に説明します.

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全景.
中央部に複線ポイントレールと自動のりかえ駅を配置.
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地表面上側のループがループ1.複線ポイントレールの右には自動のりかえ駅への接続のためY字ポイントレール.左側には複線幅の調整も兼ねて,単線・複線ポイントレールを使っています.
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右側の大鉄橋を含んだループがループ2となってます.スペースの節約と地表面に今回購入した金太郎(EH500+貨車大編成)専用の単純ループを構成すべく高層化しましたが・・・直線レールと橋脚が足りなくなり,いずれも実現できていません.
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ループ1,2間で車両の入換えを行う際に最初に通過する反転路.
ループ1を走行する車両との衝突を防止するため,高層化して路線長を稼いでいます.
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車両入換えの最終行程でループ1へ入線するためのループは地表面に構成しています.

オプションとしては,ループ2の入出部を下図左から右とすることで,自動運行となりますが,今回は子供に敢えて操作させるべく,手動部を残しました.
2009091211

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複線ポイントレール②

複線ポイントレールAを使って,2つのループ間で車両を入換えるレイアウト・・・実際のレイアウトは後に考えるとして,構想として以下のところに落ち着きました.

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plalayout@ウィキさんで紹介されているスプリングポイントや,自動ターンアウトレールをSetの位置にて使用する(スプリングポイントと同じ機能が得られる)と,さらにレイアウトの自由度が高まりそうですが,とりあえずのところ,無改造で現所有レールのみ(自動ターンアウトが1本しかないので(^^;)で構成しています.

まずループ1とループ2

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この状態が初期状態で,ループ1を走行する車両A(赤),ループ2を走行する車両B(緑)とも延々とループし続けます.ループ1の回転方向は左周りで一定ですが,2についてはどちらの方向でも可です.
なお,自動のりかえ駅を使う関係で,前回検討した構成からループ1上の複線ポイントレール左右のポイントを,ターンアウトレールからY字ポイントレールに変えています(機能的には同じです).また,自動のりかえ駅の設定は,上側(ループ1内)が手動(通過),下側を自動(停止)としています.

ここでループ2のポイントを一つ手動で切換え,車両B(緑)をループ2の外へ出します.
車両B(緑)は衝突防止用の自動乗り換え駅で停車します.(「自動」設定)

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ループ1を走行する車両A(赤)が自動乗換駅に到達し通過(「手動」設定)すると,車両B(緑)も発車します.

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車両B(緑)がループ1に進入することで,ポイントを車両A(赤)がループ1から脱出する方向に切換えます.
その後,車両B(緑)は複線ポイントをクロス方向へ進行し,ループ1より抜けます.

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これにより,車両A(赤)はループ1から抜け,ループ2へと進みます.自動乗り換え駅は逆走となるため機能(停止)しません.

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車両B(緑)は自動ターンアウトにより(設定Auto)最初は左へ曲がります.

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その後,車両B(緑)は複線ポイントをクロス方向へ抜け,ループ1を逆走(右周り)し,再度,複線ポイントからクロス方向に抜けます.
これによりループ1脱出用のポイントが,再度ループ方向に切換えられます.

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自動ターンアウト機能により,車両B(緑)は自動ターンアウトを今度は直進し,ループ1に左周り方向から進入します.

2009083009

脱出用ポイントはループ方向に戻っているので,車両B(緑)はループ1を延々と回り続けます.

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ループ2方向へ進行した車両A(赤)は,車両B(緑)を最初に脱出させたポイントからループ2に進入します.
どちらから進入するか,どちら周りになるかは,車両B(緑)がループ2を回転していた方向に依存します.元々車両B(緑)が右周りであった場合は左周り,左周りであった場合は右周りとなります.
いずれにせよ,ループ2に進入後はポイント操作を手動で行って脱出させない限り,延々とループ2を周回し続けます.

2009083011

これでループしていた両車両が入れ替わるレイアウトができる・・・と思います.
入換えのきっかけは一つのポイント操作で与え,以後は自動で入換え完了しますので,子供にも操作は簡単なはずです.

もっとも,一通り眺めた後は各ポイントをテキトウに弄りだすのは目に見えていますので・・・すぐに破綻するのは明白ですが(^^;

次は,各区間のレールの長さを適度に調整し,実際に組むレイアウトを考えてみます.

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複線ポイントレール①

新規購入した複線ポイントレールAを使って,今までとはちょっと違ったレイアウトができないかと考えています.

このレールの特徴は,下図の通りで・・・下図右側から入った場合はクロス方向に進行し,左側から入った場合は直進します.

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今後少し,このレールを使って現有レールで組めるレイアウトを考えていくつもりです.
「こんなのを作りたい!」ではなく「この部品を使いたい!」が最初に来ていますので,微妙なレイアウトになる予感がしないでもないですが(^^;・・・今のところ,以下のようなものを構想しています.

基本構成としてループが一つ.特に何もしない場合は延々と回り続けます.

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このループから抜け出すために,下図Aより別の車両(緑)を進入させます.
この車両(緑)はD方向へ抜けて行きます.

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この際,車両(緑)はポイントAを直進方向に切換えるため,ループしていた車両(赤)はポイントAを直進しループから抜け出します.

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抜け出したままで戻れないのでは面白くないので,今度は下図Bの方向から車両(桃)を進入させます.すると元のループ方向とは逆方向に1周し,ポイントAを元の位置に切換え,ループからD方向へ抜け出します.

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この状態で,ループ用の車両(赤)をC方向よりループに進入させると,一度ポイントBを直進方向に切換えますが,一周回ってくることで元の位置にポイントBを戻します.
その後は元々の通り,延々とループを回り続けます.

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次回以降,上記構成を基本として,2つのループ間で車両を入換えるようなレイアウトに発展させる方向で考えていくつもりです.

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自動のりかえ駅を使った多編成運行⑥

いつの間にやら「その⑥」・・・引っ張りすぎです.
なんとか今回で締めるべく,見た目は後回しでレール長さを稼ぐことだけを考えて作ってみました.

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単純なL字型のタワーです.
前回検討の自動のりかえ駅部に本線としてタワーを付けただけです.なんとか最大7段まで積みましたが・・・レール,橋脚とも残りが心もとなくなり限界となりました.とりあえず重ねただけなのでポイント等,一切使用しておらず,息子曰く「つまんない」とのことでした(^^;
画像は,少しでも艶をつけるべく,簡単な部屋っぽいモデルを作ってレンダリングしたものです.

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実際に組んでみた写真.坂レールとの干渉が微妙な部分があったので,SketchUp上での検討に対して,1/4直線レールを追加して逃がしています.また,息子のリクエストにより踏み切りをなんとなく追加しています.

で,気合を入れてドクターイエロー以外,3列車の電池を新品にして走行所要時間を計測してみたところ・・・

300系: 60.1秒
E2あさま: 54.3秒
E3こまち: 56.8秒
ドクターイエロー: 63.8秒

やはり新品電池は気合が違います.予定していた80秒には20秒も足りません(^^;
自動のりかえ駅部の反転路の走行時間は,E2あさまで5.5秒.ドクターイエローでは6.5秒です.

想定していた,最速80秒(実際約55秒),最大速度差20%(実際約17.5%),反転路所要時間5秒(実際約6.5秒)というテスト条件からするとかなり厳しいテストとなりそうです.

計算上は54.3/(63.8-54.3+6.5)+1=4.4列車が同時走行可能(余裕ゼロの場合).
54.3/(4-1)=18.1秒の初期間隔で,余裕は18.1-16=約2秒しかありません.

「ドクターイエローの電池がどこまで持ちこたえるかが勝負か・・・単3やし厳しいかも」
と思いつつ試験開始です.自動のりかえ駅の外側を手動,内側を自動に設定し,一台を自動設定のホームに停車させた状態から,約18秒間隔で後続の3台を順次発車させます.

最初の数週は無事クリア.

下の子のミルクを作りつつ10分経過・・・無事です.

ミルク飲み干して20分経過・・・まだ無事です.結構いい感じかも.

さらに下の子の「大」の処理をしつつ30分経過・・・

2009020105

手を洗って戻ってきたところ,まだ無事に走行してました(^^)

列車間の間隔にも特に異常は見られません.1箇所,やや間延びした間隔が見られましたが,1周ごとにその長めの間隔が1つ前の列車間に移っていっており,特に問題なく安定しています.

この時点での走行所要時間を計測してみると,E2系あさま61.3秒(元は54.3秒),ドクターイエロー67.0秒(元は63.8秒)となってました.
スタート時に9.5秒あった時間差が5.7秒になってますので,走行を重なることで楽になってます.
この調子であればまだまだ行けそうでしたが,子供の「飽きてきたから壊していい?」との要求により打ち切りました(^^;

今回,反転路ありのレイアウトで4列車同時走行にて,少なくともしばらくの間は安定して周回できることが確認できました.
電池特性のことは良く分かりませんが・・・たぶん,新品時の余分な元気は急速に衰え,平均的なレベルとなった後は長くだらだらと落ちていき,最後は急速に速度ダウンするようになるんじゃないかと思われます.ですので,今回の場合であれば,ドクターイエローの電池が終わる(急速に速度が落ちる)ところまでは,何とか同時走行を継続できるのはないかと想像しています.

ともかく,30分安定して周回できれば,子供と楽しむには十分そうです(^^)

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自動のりかえ駅を使った多編成運行⑤

前回,自動のりかえ駅のロジックが上手く働かなかった原因を調べてみました.

事故の発生した300系とE2あさまの組み合わせにて簡単なレイアウトを組んで走行させてみたところ,10回に1回程度の割合で,自動のりかえロジックが作動不良を起こしました.

よくよく観察すると,明らかに300系が原因です.最後尾車両のスカート部が自動のりかえ機を引っ掛けるような感じで自動のりかえ機能が誤作動しています.

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車両を裏返してみると,ネジ留めされている車軸を押さえる部材がズレてました.そういや子供がドライバー持ってゴソゴソやってた記憶が・・・ともかく,正常な位置に組み直したところ,自動のりかえ機能は問題なく作動するようになりました(写真は組みなおし後です).

正常に機能するようになったので次回テスト用のレイアウトを検討してますが・・・前回作った自動のりかえ駅周りのレイアウトは,やはりどうにも不恰好で拡張しにくい構成です.
現実的には,以前に作った「短い反転路+長い本線」の組み合わせの方が,色々なレイアウトに組み込みやすく便利そうです.

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例えば上記のような構成で短い反転路を構成し,自動のりかえ駅の左側を「手動」,右側を「自動」に設定すれば,前回までで検討しているのと本質的には同じ機能が得られます.この構成であれば,上図下部側には好きなようにレイアウトできますし,自動ターンアウトレールも必要ありません.

ただし,以前に4編成同時走行を狙って失敗し,結局上記レイアウトで3編成同時走行とした際に問題となった点・・・手動側を通過した列車が自動側に到着する前に次の列車が到着してしまうとシーケンスが崩れる・・・という点がやはり問題になります.そもそも今回の検討はこの点の防止が思考の出発点になってたのですが,理論的にベターでも使いにくいレイアウトでは役に立ちませんので(^^; この反転路の影響をもう少し考えてみます.

基本的には,反転路を走行するのに必要な時間を,前回検討した内容に余裕として足し込んでやれば問題ないはずです.
実測してませんが,上記反転路の必要走行時間は・・・たぶん3,4秒.余裕を見て仮に5秒とします.

本線側の必要走行時間が,仮に一番速い列車で40秒,一番遅い列車で45秒とすると,反転路のない前回のようなレイアウトとした場合,最大同時走行可能列車数は,40/(45-40)+1=9列車.余裕を5秒見込んだ場合は40/(45-40+5)+1=5列車で,10秒の初期間隔となります.

これに反転路分としてさらに5秒の余裕を見込んだ場合,40/(45-40+5+5)+1=3.6列車となり,3列車同時走行が実用限度と思われます.

この反転路分の5秒ですが,他の要素が本線の長さには依存しないのに対して(車両の速度差にのみ依存),常に「5秒」が(ほぼ)固定と考えられるため,本線の長さが長ければ長いほど,その影響は小さくなるはずです.

上記例で計算した場合,
本線の長さが40秒相当であるとすると,
反転路なし:5列車
反転路あり:3.6列車

本線の長さが20秒相当であるとすると,
反転路なし:20/(22.5-20+2.5)+1=5列車
反転路あり:20/(22.5-20+2.5+5)+1=3列車

本線の長さが80秒相当であるとすると,
反転路なし:80/(90-80+10)+1=5列車
反転路あり:80/(90-80+10+5)+1=4.2列車

本線の長さが120秒相当であるとすると,
反転路なし:120/(135-120+15)+1=5列車
反転路あり:120/(135-120+15+5)+1=4.4列車
となります.

本線長さが80秒相当で4列車同時走行であれば・・・電池の消耗等で余裕がほぼゼロになったとしても,速い列車に対する遅い列車の速度が約80%以上あれば,なんとか同時走行できるはずです.

次回は現有レールで可能な限り長く,本線長さ80秒以上を目標に,反転路ありでレイアウトを考えてみます.

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自動のりかえ駅を使った多編成運行④

前回に引き続き自動のりかえ駅と自動ターンアウトです.
まずは実際のレイアウトをPC内に作ってみます.

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無駄にKerkytheaでレンダリングしてますが(^^; 自動のりかえ駅と自動ターンアウトレール部の構成は前回の検討通り.そこからぐるぐるっと上へレールを延ばしています.

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実際に組んでみたところ・・・特に問題なく組めましたが,ややデカイ.もうちょっとスマートに組めないかな? というところが今後の課題です.

前回までの検討の通り,新幹線系4列車を実際に走らせて速度を計測してみます.子供が無茶させてますので電池がかなり弱ってますが,敢えてそのまま計測してみました.

3周しての平均タイムは以下の通り.
ドクターイエロー: 41.5秒
300系: 40.2秒
E2系あさま: 41.2秒
E3系こまち: 45.8秒

E3系こまち,電池がほぼ終わってます.タイムもさることながら上り坂で止まりそうな勢いだったので電池を新品に交換したところ・・・

E3系こまち(電池新品): 34.6秒

速すぎました(^^; しょうがないので余ってた貨物列車から電池を抜き取って試したところ,

E3系こまち(程良い電池): 39.0秒

となり,程良い感じです.各列車の周回ごとのタイムのバラツキは最大でも1秒程度で,この点でもなんとかいけそうです.

理論的な最大同時走行可能数は,39.0/(41.5-39.0)+1=16.6列車.これに対して実際は4列車ですから余裕バリバリのはず.
与える初期間隔は39/(4-1)=13秒.最低必要な間隔が41.5-39=2.5秒ですので,10.5秒の余裕.各列車のタイムのバラツキを考慮しても,これだけあれば楽勝なはずです.逆にいうと検証という意味では楽過ぎますが・・・まずはテストということで(^^;

自動のりかえ駅を両側とも自動に設定し,最初の一台を投入.その後自動ターンアウトレールの手前から約13秒間隔で列車を発車させます.

しばらくは問題なく走行していましたが,「まあ,問題なさそうやね」と目を離していると・・・

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ガシャンという音と共に,自動のりかえ駅後の合流部分で,E2あさまと300系が衝突転覆.高架下へ落下して大事故発生です(^^;

原因を探るべく再度走行試験を行ったところ,自動のりかえ駅での入れ換え時,時々,ロジックが上手く働かないことがあることが分かりました.

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この写真,本来であれば外側に停車している300系が内側のE2あさまの到着により発車し,E2あさまは次のドクターイエローの到着まで停車する状況なのですが・・・E2あさまの到着により300系が発車するところまでは良かったのですが,300系の発車によりなぜかE2あさままで発車してしまっています(内側が手動に設定されているような感じ).
このままいくと合流部で衝突するのも納得です.

「晩飯ギョーザなんで,さっさと片付けてギョーザの皮作れ

奥様の温かいお言葉により,本日は残念ながらここまででした(^^;

基本的なシステムとしては上手く作動してそうですが,もう少し厳しい状況でテストしてみる必要がありそうです.
自動のりかえ駅の問題は・・・駅そのものに問題があるのか,車両に問題があるのか,レイアウトに問題があるのか,今後原因を調査してみます.

勘ですが,自動のりかえ駅の前後に1/4直線レールを使ったため,自動のりかえ駅の高さと通常レールの高さの差によってやや急な段差ができています.この段差で発車した列車が跳ねて自動のりかえ機能が誤作動しやすくなっているんじゃないかと疑っているのですが・・・子供はかなり手荒なので,駅が単に壊れ気味なだけかもしれません(^^;

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自動のりかえ駅を使った多編成運行③

実際にレイアウトを作成する前に,周回路の全路線長と同時走行可能な列車数を考えます.

感覚的に「長い方が間隔を長く取れるので有利やろ」と単純に思っていましたが・・・ちょっと考えると・・・明らかに間違いでした(^^; 一定なのは各列車の速度比ですので,追突を避けるために必要な距離は,路線長が伸びればそれに応じて伸び,結局,路線長を長くしても同時走行可能な列車数は増えないことに気が付きました.

もちろん,物理的に最低必要な路線長はありますし,要求される発車間隔精度としては明らかに路線長が長い方が有利です.そしてたぶん,路線が長い方が,周回ごとの列車速度(所要時間)のバラツキも抑えられるのではないかと感じます.(ひょっとすると逆かもしれませんが(^^;)

全路線長をX,一番速い列車の速度を1.0,一番遅い列車の速度が仮に0.8であったとすると,1周するのに必要な時間はそれぞれ,X/1=X,X/0.8=1.25Xとなります.
つまり衝突を防ぐには最低1.25X-X=0.25Xの間隔(時間)が必要です.
速い列車基準で考えると,1周回に必要な時間がXですので,0.25Xは1/4周となり,この場合は周回路上を同時に走行できる最大数は4,さらに自動のりかえ駅に停止している分を含めて5列車が最大となります.

同様に計算すると,遅い列車の速度が1.0であれば(理論的には)同時走行可能数は無限大.0.9で10列車,0.8で5列車,0.75で4列車,0.67で3列車となります.(実際には余裕を見込む必要がありますので,さらに列車数を減らす必要があります)

今後,実際にレイアウトを組み,以下で走行させる列車数を決めます.
①各列車を実際に走行させ,周回タイムを計測する.
②最速タイム / ( 最遅タイム - 最速タイム ) + 1 が同時走行可能な最大列車数をなります.
最速30sec,最遅37secであれば30/(37-30)+1=5.3列車となる.
③小数点以下は切り捨て,さらに余裕を見込んで同時走行させる列車数を決める.
上記の場合であれば,最大5,実際は余裕を見込んで4列車とします.
④決定した列車数から常時停止している1列車分を引き,その値で最速タイムを割った値を間隔として各列車をスタートさせる.
上記例では,最速タイム30sec/(4-1)=10secとなりますので,分岐(自動ターンアウトレール)の手前から,10秒ごとに各列車を発車させます.

この例の場合,実際の時間的な余裕は10-7=3秒です.果たしてこれで十分なのかどうか・・・厳しそうな予感がしますが,実際にレイアウト組んで試してみます.

で,現在構想中なのが以下のレイアウトです.

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正直不恰好なんですが・・・(^^; 気をつけた点としては,分岐(自動ターンアウト)から自動のりかえ駅を通り再び合流するまでの路線長がなるべく等しくなるようにした点です.
分岐後の路線長さの差が大きくなると,周回(もしく列車)ごとに1周あたりの走行距離が変わってしまいますので,追突を防ぐために非常に大きな余裕が必要になると思われます.

後はテキトウに上へレールをつなげ,レイアウトを組んでみます.

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自動のりかえ駅を使った多編成運行②

前回に引き続き,自動のりかえ駅と自動ターンアウトレールを使った周回路について,もう少し検討を進めてみます.

まず・・・単純な周回路の場合,同時運行可能な列車数は基本的に1です.
列車間の速度差がゼロであれば物理的に配置可能な限り同時運行できますが,現実的にはありえません.

自動のりかえ駅を使った場合,基本的には常に1列車をホームに停車させておくことで,2列車を運行可能としています.ただし,周回路上を走行している列車数が常に1であることに変わりありません.

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クリスマス用レイアウトに使った上図の方法の場合,2列車が同時に動いている状態を作り出すことができる点で優れていますが,本質的には単純なレイアウトと同様です.

長い方の路線が本来の周回路で,この本線上で動いている列車数は常に1です.短い方の路線は自動のりかえ駅の構成上,ホームを入れ換える必要があるための反転路であり,「本線(長い方)の列車が戻ってくるまでの間,ずっと停車してるのも暇なので・・・ちょっと動いて反転してきた」ってな扱いです.
ですので,本線の列車が戻ってくるまでに,必ず反転を終わらせて駅に停車していなければなりません.本線上を動いている列車の数を増やすことは,残念ながらこのレイアウトでは難しそうです.

自動のりかえ駅を複数個使えば,周回路を幾つかの「本線」に分割できることになるため同時運行可能数は増えていくのですが・・・さすがに同じセットを複数個買うといった暴挙は,嫁に「アホの極みやね.子供の教育上よろしくないのでさっさと捨てて来い」と言われること確実ですので・・・実現不可能です(^^;

前振りが長くなってますが,何とか現有レールで複数同時運行の実現を目指した苦肉の策が,今回検討中のレイアウトです.

2009012201

前回同様,
・右側のY字ポイントレールは「自動切換機能を持っている」.
・自動のりかえ駅は「1番線(上),2番線(下)とも右側から列車が進入した際に自動のりかえ機能が働く」スペシャル品である.
と考えて下さい.

このレイアウトの場合,先行する列車との間隔は,後続の列車によって作られる点がポイントです.
先行する遅い列車と後続の速い列車を考えた場合,走行することによって両列車の間隔は縮まりますが,自動のりかえ駅で停車することにより,両列車の間隔は,速い列車とさらに後続の列車との間隔に等しくなります(リセット).

別の言い方をすると,ある列車と後続列車との間隔が,先行列車との間隔に移るという感じです.自動のりかえ駅の直前で,AとBの間隔が9秒,BとCが5秒,CとDが8秒であったとすると,自動のりかえ駅を通ることで,
A 9秒 B 5秒 C 8秒 D ・・・であったものが,
A 5秒 B 8秒 C ・・・ D ・・・となります.

実際は,先行する遅い列車に後続の速い列車が走行中に追突しないように初期間隔を与えます.ただし,遅い列車と後続列車の間にだけ大きな初期間隔を与え,他の速度が同程度の列車間には短い初期間隔しか与えなかった場合,この短い初期間隔がいずれは遅い列車とその後続の列車間に移ってきますので,その周回で追突が発生してしまいます.

また,一番遅い列車の後ろに少し遅い列車,その後ろに速い列車というように配置したとしても,結局のところ,一番遅い列車とその後続の列車間に,一番遅い列車と一番速い列車の速度差に相当する間隔の減少が発生します.つまり,どのように列車を配置したとしても,各列車間に初期間隔として,1周のうちに一番遅い列車に一番速い列車が追突しないだけの間隔(+余裕)を最低与える必要があります.

仮に列車Aから列車Dまでの4列車同時走行とし,一番速い列車Aを基準として見た場合の各列車の遅れが,
A=0秒
B=5秒
C=2秒
D=4秒
であったとすると,一番遅い列車Bに一番速い列車Aが1周のうちに衝突しないだけの初期間隔5秒+余裕5秒=計10秒以上を,他の列車間にも初期間隔として与えれば問題ないということになります.

一番速い列車の速度を基準として全体を見た場合,全体の動きとしては,周回ごとに各列車間の遅れが先行する列車間に伝播し,最終的にはぐるっと一巡して元の列車まで到達して本来の遅れと相殺されて元の間隔に戻る,という動きを繰り返します.

各列車間の遅れは全体の周回速度を遅らせる方向には蓄積されますが,ある列車間に複数の列車間の遅れが蓄積されることはありません.

というわけで・・・試してませんので自信はありませんが,理論的にはたぶん,今回検討したレイアウトで複数編成の同時走行ができるはずです.

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自動のりかえ駅を使った多編成運行①

前回の失敗(4列車同時走行に挑むもあっさり失敗)以降,暇を見つけては自動のりかえ駅と自動ターンアウトレールを使い1路線上に多編成を同時運行するレイアウトを考えています.

そんなわけで,子供のお漏らしパンツ(「大」付き)を洗面所で泣きながら洗ってる時に(^^; ふと思いついたレイアウトについて以下検討してみました.

基本コンセプトは・・・単線の周回路線に自動のりかえ駅を単純に組み込み,自動ターンアウトで入線するホームを切換えて自動のりかえを機能させつつ同一方向に列車を流す・・・というものです.

以下,もっとも単純な自動のりかえ駅のレイアウトですが,考えやすくするために,敢えてこの絵を使います.

2009012201

・右側のY字ポイントレールは「自動切換機能を持っている」と考えて下さい.
・自動のりかえ駅は「1番線(上),2番線(下)とも右側から列車が進入した際に自動のりかえ機能が働く」スペシャル品であると考えて下さい.

いずれもそんなもんは存在しませんので,あくまで概念上のものです.

現実は,自動のりかえ機能が働く方向が1,2番線で逆であるため,上図で反時計回りに列車を運行する場合,
自動ターンアウト → 2番線へはそのまま入線して右から左へ抜ける.
自動ターンアウト → 1番線へはぐるっと回って左から入って右に抜け,再度ぐるっとまわって2番線から抜けてきたレールに合流する.
といった形でレイアウトを構築する必要があります.

実現方法は後で考えるとして(^^; ともかく・・・
・1,2番線とも「自動」に設定.
・列車Aが1番線に停車している状態で,自動ターンアウトにより後続の列車Bが2番線に入線し停車.これにより1番線の列車Aが発車.
・さらに後続の列車Cが自動ターンアウトにより1番線に入線して停車.これにより2番線の列車Bが発車・・・
といった運行方法です.

仮に列車A,Cが同じ速度で,列車Bが1周あたりA,Cに対して5秒遅れるとし,各列車間の初期間隔が10秒であったとします.

1周の後,列車AとBの間隔はBが5秒遅れるため15秒となり,BとCの間隔は5秒となります.この段階ではCとAの間隔は10秒のままです.
自動のりかえ駅が無ければ次の周回後にCがBに追突しますが・・・

自動のりかえ駅がある場合,Aの停車後,Aの発車はBの到着を待たねばなりませんので,Aは15秒間停車することになります.
Aの発車(=Bの到着)後,5秒後にCが到着しBが発車します.つまりAとBの間隔は5秒となります.
Aは通常より5秒長く停車していたため,CとAの間隔は15秒となっており,Bの発車(=Cの到着)後,15秒後にAが到着しCが発車します.つまりBとCの間隔は15秒になります.

次の周回では,Bが1周することで5秒の遅れが生じるため,5秒であったAとBの間隔は10秒となり,Aの到着後,10秒後にBが到着しAが発車します.つまりCとAの間隔は再度10秒となります.
同様に,15秒であったBとCの間隔は10秒となるため,Bの到着後,10秒後にCが到着しBが発車します.つまりAとBの間隔も再度10秒となります.
CとAの間隔も10秒となっているため,Cの到着後,10秒後にAが到着しCが発車します.つまりBとCの間隔も再度10秒となります.

以下繰り返しで・・・構想上,追突せずに周回し続けることができるはずです.

実際に試していませんので本当に正しいかどうか自信はありませんが,構想段階の結論としては,
①速度がそれぞれ異なる複数同時走行であっても,理論的には構想通り機能するはず.
②同時運行可能な列車数は,路線全長には依存せず,同時運行する列車内でもっとも速い列車と遅い列車の速度差に依存する.
③同時運行可能な列車数は上記速度差に反比例し,各編成間の間隔を理論的な必要最小限とした場合(余裕なし)でも,遅い列車の速度が速い列車の速度の66%を下回ると,同時運行可能な列車数は2列車となり,自動のりかえ駅を普通に使ったのと変わらなくなる.
といったところにたどり着きました.

以下次号.

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