コラム　207系の悲劇

23. 207系の悲劇

JR西日本の207系電車は、あの悲惨な脱線事故により今や日本人の多くがその型式を知る存在となってしまいました。事故による破壊のすさまじさから、207系がいかに欠陥車両であったかを論じる記事が多くありました。内容を大ざっぱに分類すると、
1. コストダウンのために軽量化が図られたため、側面衝突に対して無防備であった。
2. 先頭車が軽量の付随車で重心が高かったため、転覆しやすくなっていた。
3. 軽量車体に強力なモータを搭載していたため、スピードが出やすく危険であった。
ということになろうと思われます。これらの記事について検証を行い、最近登場した321系と比較してみたいと思います。

1. コストダウンのために軽量化が図られたため、側面衝突に対して無防備であった。
日本の鉄道車両に関して、衝突安全に対する明確な基準がなかったのは事実です。そのような中で、鉄道各社は独自の基準により車両を設計してきました。最も車体強度に対して神経を使っているのは、JR東日本とJR北海道の車両ではないかと思います。これは、元々JR東日本管内で113系がダンプカーと衝突して運転台か潰れてしまい、運転士が車体に挟まれて死亡するという痛ましい事故があったからです。113系電車はもともと踏切事故を想定して高運転台を採用するなど、それなりの対策がとられていましたが、この事故は想定された以上の事故であったわけです。このため、JR東日本は当時開発中であった209系に、乗務員の安全をより確保できるような構造が取り入れられました。209系以降に開発されたJR東日本の通勤形は全てこのような乗務員の安全確保を重点に考えた構造となり、追ってJR北海道の731系も同様に乗務員の安全を考慮した構造となりました。
それに対してJR西日本の車両は関西の多くの私鉄車両がそうであるように、客室からの展望を考慮して運転台の位置が国鉄時代と比べて低くなっています。昔の低運転台と比べると若干、高い位置にあるとはいえ、踏切事故に対して決して堅牢な構造とは言えません。
ただし、誤解の内容あえて説明すると、これらの衝突安全はあくまでも正面衝突を前提としていることです。鉄道技術の考え方として、脱線して車体横より荷重が掛かることの対策をするのではなく、脱線しないための対策をすることにより側面衝突を考慮しないと言う技術的な判断がありました。というのも衝突安全の基本は、車体の一部をわざと壊すことにより衝突のエネルギを吸収し、乗客のいるサバイバルゾーンに影響を与えないということであるからです。鉄道車両に例えると、車体長手方向にクラッシャブルゾーンを設けることは比較的容易なのですが、側面方向にクラッシャブルゾーンを設けることは現実には不可能です。鉄道車両の外形寸法は車両限界により定義されているため、それを外れてクラッシャブルゾーンを作るために車体を大きくすることはできません。逆に外形寸法を守ったまま十分なクラッシャブルゾーンを確保しようとすると、乗客が乗るスペースがなくなってしまいます。従って、側面衝突に耐えうる車両を開発するのではなく、脱線しない管理をすることで安全を担保しているのは技術的に合理的な考えであったわけです。
確かに衝突安全に関して言えば、自動車に比べて遅れているのは事実であると思います。しかし、自動車でも100km/h以上の速さでマンションに対して側面衝突をした場合は、乗員は決して無傷では済まず、車体に対して相当なダメージ(破壊)が加わることも事実です。残念ながら100km/h超の速度でマンションに衝突したときに車体が無傷になるような設計は技術的に不可能であるのが現実なのです。
一部の報道では209系の正面衝突対策と今回の側面衝突を混同しているものがあり、視聴者に誤解を与えてしまっているのは残念なことです。
ちなみに、車体の軽量化は線路への負担を軽減することにより安全に高速化を図ることを目的としています。従って、軽量車両のほうが脱線しにくくなります。また、この軽量車両の製造は比較的コストがかかり、軽い=安価というわけではありません。報道ではこの辺りを混同してしまっているケースがありました。

2. 先頭車が軽量の付随車で重心が高かったため、転覆しやすくなっていた。
電車の先頭車を軽量の付随車とする設計を最初に行ったのは、電車として初めて長距離用途として設計されたモハ80系です。長距離運用が前提と言うことで従来の客車列車の置き換えを想定していたため、比較的編成長が長くなることを前提に計画されました。従来の電車は1両で自力走行できる制御電動車が基本でしたが、制御電動車方式で長編成を組むと編成の中間にたくさんの運転台が入って不経済であったため、中間電動車と制御付随車の構成にしたのは非常に合理的な発想でした。この発想は以後の国鉄電車に受け継がれ、特に3両以下の短編成が要求される車種以外は全て中間電動車と制御付随車の構成となったため、207系の構成が特別であったというわけではありません。
なお、ヨーロッパの列車は機関車牽引による客車列車が中心です。日本的な発想であれば客車列車は終点に着くと、機関車を反対側につなぎなおして折り返していきます。しかし、ヨーロッパでは客車列車でも電車列車と同様の機動力を持たせるため客車の最後尾に運転台を設け、客車の運転台を先頭、機関車を最後尾という編成にして客車の運転台から最後尾の機関車を遠隔操作するというプッシュ/プル運転が当たり前のように用いられています。ちなみに日本では客車の前後に機関車を連結し2両の機関車で牽引する運転方法をプッシュ/プル運転と呼んでいますが、本当のプッシュ/プル運転とは、プッシュ(押)したりプル(引)したりする運転方法のことを呼びます。この運転方法であれば最後尾以外は全て軽量の付随車であるため207系に比べてはるかに条件が悪くすぐに脱線しそうですが、現実にはこのような編成で160km/h運転を行っています。当然線形の違いも考慮する必要がありますが、先頭車が付随車であった207系の設計が根本的に誤りであったかと言えば、そんなことはないと思います。また、仮に先頭車が重たい電動車であったとしても、あのような速度で曲線に突っ込むと転覆は避けられなかったと思われ、先頭車が軽量の付随車であることが問題であるとは言えないと思います。

3. 軽量車体に強力なモータを搭載していたため、スピードが出やすく危険であった。
確かに最新の207系電車に搭載されている主電動機の出力は220kWとなっており、205系の120kWと比べて相当大きくなっており、速度が出やすく危険な感じを受けます。ところが207系は電動車の比率が低くなっています。205系は基本的にはMT比が1:1であるため1軸あたり60kW相当のモータを積んでいると言えます。それに対して207系はMT比が1:2で設定されているため1軸あたり73kWと若干高くなっているに過ぎません。207系の加速度は2.7km/h/sと地下鉄で使用されている電車の加速度3.3km/h/sと比べるとそれほどの加速性能を持っていないことがわかります。また最高速度120km/hというのも最近の車両としては常識的な値であり、207系電車は飛び抜けて高性能な電車であると言うよりも、国鉄の性能の低い電車から民鉄並の標準的な性能の電車に変わったと見るのが公平な見方であり、特段速すぎる電車であるとは言えないと思います。

4. 207系の事故を受けて誕生した321系は?
あのような大変な事故を受けた後で、事故を発生させた車両の後継車として登場した321系は非常にデリケートな存在といえます。その象徴が車体の塗装(実際にはテープ)です。当初207系に類似した塗装を計画していましたが、急遽変更になってしまいました。また、従来の207系も塗装変更になるとのことで、このようになってしまったのはやむを得ないことであると思われます。むしろ注目すべき点は先頭車を全て電動車にしてしまったと言うことです。これは上記の第2項についての回答のように見えます。実際には中間に1両付随車があるだけで、他は全て電動車という構成となっていて、JR西日本の在来線電車のコンセプトであった1M2T思想を止め、より編成を柔軟に組むことができる全電動車編成に変わってきています。これは私の推測であり後日、本当の理由が判明すると思いますが、321系の編成構成は事故を受けてなされたものではなく当初からこのような構成にすることを前提にしていた可能性があると言うことです。現実には電動車には2軸分のモータと制御装置しか搭載されておらず、従来の電動車と付随車を足して2で割ったような車両になっています。上の論理ではできるだけ重たい車両を先頭に持ってくる必要があるはずですが、321系は現実には軽量電動車が配置されているとも言え、一般庶民やマスコミを納得させるために今回の電車編成に関する新しい技術を、うまく使用したのではないかと感じています。
現実に上記の3つの問題点をクリアしておれば事故が起こり得ないかといえば、程度の差は有れど殆ど同じ状況の事故になっていた筈です。そのあたり、321系は技術的な観点から見て素人の感覚的な意見に余り振り回されないで出場したのかなと言うのが私の印象です。

5. 最後に
今回の事故で欠陥電車のレッテルを貼られてしまった207系ですが、この車両は今現在製造されている車両の標準的な姿を示しているに過ぎず、207系の出来が悪かったのではありません。ただ、重ねて述べますがあのような脱線転覆を起こした場合に、車体や乗客を無傷に済ますことのできる技術は世の中にはありません。したがって、この脱線事故に対する第一次対策はいかに制限速度を守るためのバックアップシステムの精度を高めるかにあると思います。
なお、先日の報道で鉄道各社のダイヤを精査したところ、JR西日本のみ京都-三ノ宮などで余裕時分0でダイヤが設定されており、他社ではそのような状況が見られなかったとのことです。余裕時分0でダイヤを組むと言うことは、例えば設定されている停車時間が短すぎる場合、常に遅延状態が発生すると言うことです。このような状況で回復運転を強いられた運転士は、当然制限速度を破る以外に方法が無くなるわけです。今回の事故の真の原因はやはりこのような無理なダイヤを現場に強いるJR西日本の幹部社員の体質と見るべきなのではないでしょうか。