超 自 省 録

時事、日中関係、社会問題について。会社員、オタク、二ヶ国語をしゃべるやつが、書きます。

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自動車教習を終えて

 筆者超旅行人は、つい数日前に山形県長井市での自動車教習を終えた。AT車限定免許の14日間に渡る教習で、無事遅延することなく卒業することができた。
 ここで、教習期間中に思いついた疑問について書いてみたい。



・ABSがどうして制動距離を短くできるのか。

 車の走行中に思いっきり強くブレーキを踏むと、タイヤがロックしてしまう。ロックとはタイヤがまったく回転しない状態だ。車はタイヤと地面との摩擦でやがて停止するのだが、この停止するまでの距離が、タイヤがロックしない場合に比べて、ロックした場合の方が長いという。なんでだろう。
 手近な丸いものか円柱状のもの、なんでもいいのだが、を手にとって考えてみると、まったく回転させずに地面を滑らせる場合と、回転させて地面を転がす場合では、どっちが停止する距離が長いだろうか。どうも、直感的には転がす方が停止距離が長い気がするが、実際は逆で短いという。そしてABS(アンチロック・ブレーキング・システム)も、タイヤをロックさせないようなぎりぎりの力でブレーキをかけ、停止距離を短くする仕組み、ということになっている。???なぜ
 推測:これはおそらく高校物理で習うところの静摩擦とどう摩擦で解決される。想像してみると、本が詰まったダンボール箱が地面においてあり、それを引っ張る。ダンボール箱動き出すまでは大きなが力が要るが、いったん動き出すとより小さな力で引っ張ってもも動いてくれる。
 「動摩擦力」は物体同士が相対的にずれつつある状態で働く。これは、ずれていない状態働く「静摩擦力」よりも小さい。自動車の場合、タイヤがロックしてしまうと地面とずれつつある状態となり、動摩擦力が働くため、制動距離が長くなってしまうのだ。一方タイヤがロックせず、地面とちゃんと噛みあっている場合は静摩擦力が働くので、早く車体が止まる。



・シートベルトの仕組み

 普段はすらすら伸びて出てくるシートベルトだが、ブレーキが踏まれた際にはカチッととまり人の体を止めてくれる。中でどうなっているのだろうか。
 推測:中にベルト幅と同じ長さの小さなな鉄棒があって、車が減速した際には、これが慣性で前へ出てシートベルトを押し付けて、つまらせてしまう。ちょうど男性用ズボンベルトの一部が採用しているのと同じ仕組みだ。これによって、時々手でシートベルトを速く引き出したとき、摩擦力で小さな鉄棒が前へ出てベルトを詰まらせて止める現象も説明される。
 ただし、車が減速したとき、小さな鉄棒と同時に人間も同じく前へと進んでいく。果たして人間が前へ飛び出すのを、十分間に合う早さでベルトをとめることができるののか。依然疑問が残る。



・半クラッチの謎

 これは友達と何度も議論したが、答えは出ていない。クラッチとは、エンジンからタイヤへと動力を伝える途中にある節点みたいなもので、下図のように教科書に描かれている。左側がエンジンで、右側がタイヤへとつながっていく
060814_1511~01.jpg



ここで問題なのは、半クラッチとはどういう常態か、ということだ。
 推測:もし図のように、二つの平面が接して動力を伝えるのなら、「半」という状態は存在しないはずだ。平面は接しているか、接していないかのどちらかだからだ。
 もし、クラッチが完全なる剛体の平面でできているのではなく、歯車のような凸凹がついているか、またはゴムのような伸縮性のある材質だとすれば、さらに謎は深まる。たしかに、この場合なら両側を強く押さえつけた場合と、まったく離れている場合との中間に、「半」くらいの強さで押し付けた状態というのが存在し、動力をも「半」くらい伝える状態が存在するだろう。
 しかし、磨耗はどうする?歯車が半分の深さでかみ合って力を伝えていることを想像してみよう。すさまじく磨耗して金属粉が飛び散るはずだ。ゴムにしても、エンジン側の回転数がタイヤ側の回転数より高いのなら、磨耗が激しいはず。いずれにしても、10万kmもの耐久性はないんじゃないかな。 半分だけ動力をつたえる半クラッチはいったいどういう仕組みだろうか。想像だけでは、説明することができなかった。偉い人、教えて。





・交通信号の最適化

 原付バイクに乗り始めたときから思っていたことだが、信号が変わるタイミングというのは実に面白い。
 一番顕著な現象で、おそらく誰もが気がついてるのは、「手前の黄色信号を無理して突破しても、ほとんどの場合次の信号は赤で、止まらざるを得ない」ということだ。これは、果たして、信号を突っ切るインセンティブを与えないようにするためなのか、それとも交通の効率性を考えた上で当然の結果なのか。興味深い。
 疑問はさらに交通の効率性自体へとつながる。都市経済学の簡単なモデルでは、交通(移動)のコストは、移動時間そのものであるという記憶がある。だとすれば、いったいどういうタイミングで交差点の信号を切り替えれば、すべての人の交通コストが最小になり果ては国民経済にとって一番良いのだろうか。
 一番簡単なモデル、を考えてみると、さしずめこうなるだろう。つまり、道路幅が同じの二本の道路からなる交差点があり、交通量(台/h)も道路幅に準じて同じである。このとき、青信号期間の長さは必ず同じになるのだろうか。条件が対称なので、結果が異なるはずもない。しかし、ここから発展させて、一方の交通量が大きい場合はどうだろうか。また、歩行者の横断が片方に集中している場合、その便益をどうがんがえればいいのだろうか。さらに、青信号の絶対的な長さ、すなわち30秒おきにするのかそれとも3分おきにするのか、は、この交差点の前後の交差点の条件と距離とに依存するのではないだろうか・・・・また朝、夕方の時間帯によって都心方向にと郊外方向への交通量が変化するとしたらどうか。信号の長さも動的に変化させるべきなのか?
 実際の都市は、条件が異なる交差点が無数にあり、複雑極まりない。 調べてみれば、れっきとした学問があり、交通工学という。OR(オペレーションズ・リサーチ)の一つの適応分野となっている。
 また余談になるけど、先日東大で行われたαストラテジーのJason McQueenさんの講演会で得た情報だが、70年代に設立されたとあるヘッジファンド(名前失念)の運営者も、前身はこの種のORを行っていたというのだから、実に興味深い。





・道路交通規制と経済効果

 日本の道路交通規制はToo Muchだ。やりすぎだ。そういう気がする。安全にゃいいかんもしれないけど、不便だ。確かにすべての車が鉄道の踏み切りで一時停止すれば、事故はなくなるかもしれないけど、その一時停止が生み出す経済的損失はいくらよ。電車の中で、すべての男性が両手をあげて万歳し続けていさえすれば痴漢はなくなるってのと同じ理屈じゃないか。空港で全員素っ裸にしてから搭乗させればテロを防げるってのと同じじゃないか。
 そもそも、毎年交通事故で1万人くらい死んでいる。これをどう考えるか?考えようによってはすごい数である。しかしいくらがんばったところで交通事故による死傷者はなくならない。どうしても0にしたければ、モータリゼーション以前に戻るしかない。だけど実際には社会全体の便益の方が大きいからこそ、車社会が続いてんでしょ。ならばそこんとこをさあ、規制緩和による便益と、事故による損失を、天秤にかけて、(まがりなりにでも)量的に分析し、その結果踏み切りの手前で一時停止した方がいいというのなら、停止してやろうじゃないか。
 そうでなければ、どうしても、運転歴のないおれがみれば、ばかばかしくてやってらんないです。あと、乗車前に、車の下に子供が隠れていないか確認するのとかも。あれ、なに?そんな隠れるようなクソガキは淘汰されてしまえ!ニヤリ ←暴言
 
 まあ、街なか走ってて、大方の規制標示や規制標識は一理あるなあという気がするけどね、なかにはばかばかしいと思わざるをえないようなこともあるわけですよー。 
 こんな複雑な日本の道路交通規制だからこそ、自動車免許の取得に2週間という時間と25万円~30万円というお金がかかるのかもしれない。くそ高いんじゃない、世界的にみて。その結果たしかに、国土狭小人口密集にもかかわらず、交通事故死亡者数が世界的にみても低いかもしれない。(交通白書みたけど、ずばりの世界比較はなく、10万人あたりの死亡者数では先進国で一番低いというくらい) だけど、走行台数キロあたりになおしたらどうなんだろう。逆の説もある。参考:http://www.iatss.or.jp/review/30-sp/30-sp-49.html



はて、わりにあってんのかねーて感じです。
  1. 2006/08/15(火) 23:06:53|
  2. 雑感、随筆
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