yahoo!みんなの検定~鉄道の基礎を確認する検定

なお、この検定は一番好評でした。
鉄道というシステム全体に関する検定です。この検定をきっかけに鉄道に関する興味をお持ちいただけたら幸いです。なお、100点満点で60点で合格といたします(部分点があります)。
※2012年1月時点での状況でお考え下さい。
合格率:74.8%(127名中95名合格)



■10問中1問
交通機関を大きく分けますと、「鉄道」「自動車」「船舶」「航空機」に分類できます。以下の記述のうち、鉄道に当てはまる記述を選んでください。
(1)陸上交通機関で、様々なパターンの輸送に適応できる。
(2)海上交通機関で、大量輸送に適している。
(3)大気圏内を移動する交通機関で、高速輸送に適している。
(4)陸上交通機関で、大量輸送に向き、定時性や安全性に優れる。
配点 (1)3点 (2)0点 (3)0点 (4)10点 
【正解】
(4)です。
【解説】
(1)自動車の特徴の記述です。縦横に張り巡らされた道路網を使えば、様々なパターンの輸送に対応できます。この反面、鉄道に比べてエネルギー効率に優れないという欠点があります。
(2)船舶に関する記述です。石油など大量輸送に適しています。大量輸送が可能なため、輸送費も比較的安価です。スピードが遅いという欠点があります。
(3)航空機に関する記述です。高速輸送が可能なため、鮮度が重視されるものの輸送に適しています。輸送費が比較的高価という欠点があります。
(4)レールの上を走るという制約があるため、定時性や安全性に優れるという特長があります。また、輸送に必要なエネルギーが少ないのも見逃せません。一方、輸送量が少ないと非効率な交通機関です。
【まとめ】
特定の交通機関が優れているということはなく、各々の交通機関の特長を組み合わせることが重要でしょう。
【配点】
(1)ですが、「陸上交通機関」と分かられているわけですから、部分点3点が適切と判断いたしました。

■10問中2問
鉄道のシステム上の特徴は「鉄のレール」上を走行することでしょう。その鉄のレールに関する以下の文章中の空欄( A )と( B )に当てはまる語句の組み合わせとして、正しいものを選んでください。
鉄のレールを使うことのメリットは輸送に使うエネルギーの低減である。例えば、10t(トン)の荷物を引くことを考える。荷物に車輪を取り付けて道路上で輸送すると4人の力が必要だが、鉄のレールで輸送すると( A )人で済む。一方、鉄は( B )されて酸化鉄になりやすい。
(1)A. 10(人) B. 還元
(2)A. 1(人) B. 還元
(3)A. 10(人) B. 酸化
(4)A. 1(人) B. 酸化

【正解】
A. 1(人) B. 酸化 の(4)が正解です。
【解説】
A. レールと車輪との間にはたらく摩擦力は、コンクリートとゴムタイヤとの間にはたらく摩擦力のおよそ1/4です。このため、荷物に車輪を取り付けて道路上で輸送すると4人の力が必要な場面でも、鉄のレールでは1人の力で済みます。
B. 鉄はさびてしまいます。このような反応は酸化と呼びますが、鉄を使う以上、さびの問題とは無縁ではいられません。
【配点】
Aに5点、Bに5点の10点満点と考えました。そのため、(2)や(3)は片方の選択肢が分かったと見なして、部分点5点が適切と判断いたしました。

■10問中3問
鉄道は摩擦が少なく、エネルギー効率に優れた交通機関です。これは裏を返せば急な加減速ができないことを意味します。すなわち、追突事故が避けられないことを意味します。
さて、鉄道の追突事故を防ぐために行われた試みのうち、正しい記述はいくつありますか。
正しい記述のを選んでいただく問題です。
(a)線路を一定区間に区切り、1つの区間に同時に2本以上の列車を入れない「閉塞」という概念を導入して衝突事故を防いでいる。
(b)正面衝突事故を防ぐために、単線(両方向の列車が1本の線路を通る)区間は基本的になくした。
(c)初期の鉄道では、「時隔法」と呼ばれる方法を採用し、駅では前の列車が発車して一定の時間が経過した後に次の列車を発車させていた。
(1)全て誤り
(2)1つ正しい
(3)2つ正しい
(4)3つ正しい

配点 (1)0点 (2)3点 (3)10点 (4)3点 
【正解】
(a)と(c)が正しい記述ですから、(3)の「2つ正しい」が正解です。
【解説】
(a)現在の鉄道の基本的なシステムです。ATSだのATCだのありますが、基本的には「1つの閉塞には2つ以上の列車を入れない」ということを守るためのシステムです。
(b)単線であっても、「閉塞」という概念を導入すれば、正面衝突は避けられます。そのため、(安全性だけという面から)複線化する必要はありません。
(c)当初のイギリスで採用されたシステムです。この方法の欠点は、前の列車が立ち往生したところに、後続の列車が衝突する危険性があることです。そのため、時隔法はだんだん減っていき、「閉塞」に変わっていきました。
【配点】
正しい(あるいは誤った)選択肢の「数」を選ぶ問題は、1つの選択肢を選ぶ問題よりも難易度が高まります。そのため、正解の前後の選択肢を選んだ場合は、大部分分かったと見なして、部分点3点が妥当と判断いたしました。
【補足】
仙石線で導入されたATACSは「閉塞」という概念を覆すものです。今後の推移に注目したいと思います。

■10問中4問
鉄道は2本のレールが1組になり、1つの線路を構成しています。レールの間隔をゲージと呼びますが、ゲージに関する記述のうち、「正しいもの」を選んでください。
※この問題は各路線のゲージ幅の知識を問う問題ではありません。
(1)JR常磐線のゲージ幅は1067mmである。これは、レールの内側間の距離が1067mmであることを示している。
(2)ゲージの幅が広いほど、大量輸送に適していて、建設費が安くなる。
(3)ゲージの幅が異なる鉄道であっても、直通運転は容易に行うことができる。
(4)京成電鉄のゲージ幅は1435mmであるが、これは、レールの中心間の距離が1435mmであることを示している。

配点 (1)10点 (2)3点 (3)0点 (4)0点 
【正解】
(1)が正解です。
【全体の解説】
ゲージは鉄道の基本的な規格の1つであり、その定義はレールの内側間の距離で示されます(レール中心間の距離ではありません)。ゲージが異なりますと、直通運転はできません(一部で直通する例はありますが、例外といえます)。
【各選択肢の解説】
(a)記述の通りです。
(b)ゲージ幅が広いほど、建設費は高くなります。そのため、「建設費が安くなる」ことはありません。
(c)ゲージが異なると直通運転を行うことは難しいです。では、ゲージが異なる路線の直通を行い場合は?改軌といって、ゲージを変えてしまえば良いのです。「ミニ新幹線」や京成電鉄がその例と言えるでしょう。
(d)ゲージはレール中心間の距離ではありません。そのため、誤りの記述です。
【配点】
(2)は部分的に理解しているとみなし、部分点3点が妥当と判断いたしました。

■10問中5問
鉄道は摩擦が少なく、エネルギー効率に優れた交通機関です。これは裏を返せば急勾配に弱い証拠です。急勾配を克服するための方策について書かれた次の文章を読み、空欄( A )、( B )、( C )に当てはまる語句や説明の組み合わせとして最もふさわしいものを選んでください。
鉄道では、道路交通に比べて緩い勾配を採用している。このため、より勾配の単位には( A )を使っている。1( A )とは1000m進んだ際に1mの高低差があるということである。
勾配を緩和するためには距離を稼ぐのが最も簡単な方法である。この多くが( B )や馬蹄型線を採用することである。
また、トンネルやラックレールを採用することもある。ラックレールは( C )。
(1)A. %(パーセント) B. スイッチバック C. レールの歯車と車輪の歯車をかみ合わせて摩擦力を確保する方式である
(2)A. %(パーセント) B. ループ線 C. 急勾配を克服する最後の手段として近年採用例が増加している
(3)A. ‰(パーミル) B. スイッチバック C. 急勾配を克服する最後の手段として近年採用例が増加している
(4)A. ‰(パーミル) B. ループ線 C. レールの歯車と車輪の歯車をかみ合わせて摩擦力を確保する方式である

配点 (1)3点 (2)3点 (3)3点 (4)10点 
【正解】
A. %(パーミル) B. ループ線 C. レールの歯車と車輪の歯車をかみ合わせて摩擦力を確保する方式である
の(4)です。
【解説】
鉄道では、%よりも細かな単位である‰(パーミル)を使っています(諸外国では異なる場合があります)。1‰とは1000m進んだ際に1mの高低差があるということを示します。「1000m進んで」というのは、鉄道用語では線路の進む方向(sinの考え)ですが、本来の定義では水平方向(tanの考え)です。ただし、両者の間の差はわずかなので問題になりません。
線路を完全に一周させる形を「ループ線」と、一回転に満たない迂回形を「馬蹄型線」と、それぞれ称します。スイッチバックは急勾配中に水平な駅を設ける目的のものが多いです。
ラックレールはレールの歯車と車輪の歯車をかみ合わせて摩擦力を確保する方式です。近年は採用例が減っています。
【選択肢について】
Aは‰が適切です。そのため、(1)と(2)は正解ではありません。
Bはループ線が適切です。スイッチバック(線路をジグザグに配置して列車は前進と後進を切り替える)は純粋に急勾配を克服することではなく、駅を設けるためという意味合いが強いので、適切な語句ではありません。そのため、(1)と(3)は正解から除外されます。
Cは「近年採用例が増加している」のではありません。そのため、(2)と(3)は正解から除外されます。
以上から、(4)が正解と分かります。

【配点】
1つの空欄の正解で3点と考えました。そのため、(1)~(3)ともに部分点3点が適切と考えました。

■10問中6問
鉄道車両の動力源には、大きく分けて蒸気動力、内燃動力、電気動力に分類できます。動力源についての以下の(a)~(c)の記述のうち、正しい記述はいくつありますか。
正しい記述のを選んでいただく問題です。
(a)蒸気動力を使う場合は、燃料を燃やし、その熱によって蒸気を発生させて、蒸気機関を駆動する。燃料に石炭を使っている例が多いが、必ずしも石炭である必要はない。
(b)内燃動力を使う場合は、燃料の化学エネルギーをエンジンで運動エネルギーに変換する。エンジンにはガソリンエンジンを使うことが多い。
(c)電気動力を使う場合は、電気エネルギーをモーターで運動エネルギーに変換する。蓄電池を搭載する車両も定義上含まれるが、その数は少なく車両の外部から電気を供給する方式が多い。
(1)全て誤り
(2)1つ正しい
(3)2つ正しい
(4)全て正しい

配点 (1)0点 (2)3点 (3)10点 (4)3点 
【正解】
(a)と(c)が正しいため、(3)の「2つ正しい」が正解です。
【全体的な解説】
私は機械関係に疎いので、大まかな解説でご勘弁ください。
蒸気動力:ボイラーで蒸気を発生させてその蒸気で車輪を回す方法です。「蒸気で車輪を回せるの?」という疑問もあるかと思います。
フタを閉めた状態でお湯を沸かし続けるとフタが持ち上がります。これが蒸気を動力として使うことのイメージです。
蒸気を発生させられれば良いわけですから、燃料は石炭である必要はありません。
内燃動力:エンジンを動力源とするシステムです。鉄道車両では主にディーゼルエンジンが用いられます。ガソリンエンジンとディーゼルエンジンでは仕組みが異なります。
電気動力:電気エネルギーをモーターで運動エネルギーに変換する方法です。モーターの仕組みについては私の理解の範囲外になるので省略します。輸送量の多い所では、トータルコストが最も安くなるという強みがあります。
【各選択肢の解説】
(a)記述の通りです。過去にはサトウキビなどを燃料にしていた例もありました。蒸気動力を採用する例は減少傾向にあります。
(b)「エンジンにはガソリンエンジンを使うことが多い」という部分が誤りです。
(c)記述の通りです。
【補足】
鉄道に直接関係ありませんが、産業用の熱源として蒸気は重宝されています。

■10問中7問
動力源を集中させた方式(動力集中式)と分散させた方式(動力分散式)に分けられます。動力集中式と動力分散式の特徴やその運用についての記述のうち「誤り」のあるものを選んでください。
(1)一般に、動力集中式の場合、車両全体の製作費や保守費は減らせる。
(2)一般に、動力分散式の場合、線路側の建設費や保守費は減らせる。
(3)動力分散式で動力が電気の車両の場合、その車両は「電車」と呼ぶ。原則的に電車には全ての車両にモーターが付いている。
(4)動力集中式でディーゼルエンジンを動力源とする車両をディーゼル機関車と呼び、日本でも活躍している。

配点 (1)0点 (2)0点 (3)10点 (4)0点 
【正解】(3)に誤りがあります。
【全体的な解説】
動力の配置で、動力集中式と動力分散式に分けられます。機関車があれば動力集中式、機関車がなければ動力分散式と考えて構いません。それぞれの特徴をまとめます。
動力集中式:動力を持つ車両が少ないので、車両全体の製作費や保守費は減らせるメリットがありますが、重い機関車があるために、線路側の建設費や保守費はかさみます。
動力分散式:動力を持つ車両が多いので、車両全体の製作費や保守費がかさむというデメリットがありますが、重い機関車がないので、線路側の建設費や保守費を減らせます。
【各選択肢の解説】
(1)、(2)は記述の通りです。上の解説をご覧ください。
(3)「電車には全ての車両にモーターが付いている」という部分が誤りです。現代の電車はおおよそ半分の車両にはモーターがありません(モーターの付いている車両の割合は路線の条件で異なります)。
(4)記述の通りです。
【補足】
運行系統上の山手線の場合、11両編成の車両のうち、モーターの付いている車両は6両しかありません。

■10問中8問
鉄道が運ぶのは人や夢だけではありません。物を運ぶのも鉄道の重要な役割です。現在に至るまでの日本の貨物輸送に関する記述で「誤り<」のあるものを選んでください。
(1)現在の日本の貨物輸送で最も運ばれている物資の1つが石灰石・セメントである。しかし、トラック輸送への移行が進んでいる。
(2)かつて、日本では硫黄鉱山から硫黄を輸送していた。しかし、硫黄の枯渇により硫黄鉱山から硫黄を輸送することはなくなってしまった。
(3)炭鉱には多くの路線が伸びていたが、産業構造の変化に伴い多くの路線が廃止となった。
(4)現在でも長距離貨物輸送は残っている。

配点 (1)0点 (2)10点 (3)0点 (4)0点 
【正解】
(2)が誤った記述ですので、(2)が正当です。
【解説】
(1)現在の日本の貨物輸送で最も運ばれている物資の1つが石灰石・セメントです(他に石油輸送が挙げられます)。しかし、トラック輸送への移行が進んでいます。よって、正しい記述です。
例えば、石灰石輸送に美祢線が使われていました(このため、美祢線は「幹線」に区分されていました)。しかし、宇部興産が専用の道路を開通させたため、石灰石輸送に美祢線を使うことはなくなってしまいした。ここでは、トラックに降参してしまったのです。
(2)「硫黄の枯渇により」が誤りです。正確には、輸入する原油から硫黄が産出できるようになり、「硫黄鉱山から硫黄を産出することが採算が合わなくなった」ためです。
(3)記述の通りです。鉱物輸送のために建設された路線は過疎地を通ることが多いため、鉱物輸送という目的がなくなると、路線の目的がなくなってしまいます。万字線など多くの例が挙げられます。
(4)記述の通りです。福岡から札幌に向かう貨物列車も存在します。
【補足】
「輸入する原油から硫黄が産出できる」という部分について補足します。原油には微量の硫黄原子が含まれています。もしも、原油をそのまま使うと酸性雨の原因になってしまいます。そのため、原油を精製する段階で硫黄原子を取り除く必要があります。この際、硫黄(単体)が生成します。単純に述べると、この硫黄は精製業者にとってはゴミですから引き取って欲しいわけです。そのため、この硫黄は安く売っても良いのです。詳しく知りたければ「脱硫反応」を調べて下さい。

■10問中9問
人間が鉄道を利用する際、「駅」を利用します。駅についての(a)~(d)の記述で正しいものはいくつありますか。
正しい記述のを選んでいただく問題です。
※本問では貨物駅については考慮しません。
(a)駅の出入口は当初、1方向だけであった。このため、「駅裏」が発生することがあった。
(b)「駅裏」の解消のための方策の1つが「橋上駅」である。橋上駅というのは、線路の上に改札等がある構造である。
(c)「駅裏」の解消のための方策の1つに高架化も挙げられる。高架駅は地上階部分に改札などがあることが多い。
(d)都市部では、都市の中の位置づけとしては大きな役目を担っている。しかし、地方部では駅が町の中核とはなっていない例も多い。
(1)1つ正しい
(2)2つ正しい
(3)3つ正しい
(4)全て正しい

配点 (1)0点 (2)0点 (3)5点 (4)10点 
【正解】
全ての記述が正しいため、(4)の「全て正しい」が正当です。
【解説】
(a)駅の出入口が1方向しかない場合、出入口がない側は商店街が発達しないなどの問題点がありました。駅は元々街外れ
に設けられたのですから、街側の出入口しか設置されませんでした。
(b)(c)記述の通りです。橋上駅の場合、最低2回階段の上り下りがあります。(a)のような駅の場合は、駅舎に面したホームに行く場合は階段の上り下りの必要がありません。
(d)地方部では幹線道路沿いに多くの店舗が建設されて、駅前が寂れている例が多くあります。

■10問中10問
現代の鉄道には「高速鉄道」があります。高速鉄道についての記述のうち、「誤り」のあるものを選んでください。
(1)欧州の高速鉄道は田舎部分に新線を建設し、都市部は既存の路線を活用した例が多い。
(2)日本の高速鉄道は新幹線と呼ばれている。
(3)高速鉄道の運営方法や考え方は国によって異なる。
(4)高速鉄道は国を問わず、全て電車方式を採用している。

配点 (1)0点 (2)0点 (3)0点 (4)10点 
【正解】
(4)が誤りのある記述です。
【全体的な解説】
時速200km以上で営業運転を行う高速鉄道は日本から始まりました。建設前は一部から建設を疑問視する意見がありましたが、現実は成功しました。その成功例を見て欧州などが参考にしました。日本の場合は、「新幹線」として1つシステムを作ったのに対し、欧州では「高速新線」という考えを採用したことが多いです。
【各選択肢の解説】
(a)記述の通りです。日本の新幹線と異なり、高速新線という考えですから、用地買収の手間がかかる都市部では既存の路線を採用しました。
(b)記述の通りです。
(c)記述の通りです。そのため、各国の「良い所どり」をしようとしても目論見通りにならない可能性もあります。
(d)欧州は動力集中方式を採用した例もあります。
【私見】
日本と欧州には違いがありますが、いたずらに優劣をつけることは避けたいものです。地域によって求められているものが違うのですから。
フランクフルト中央駅に停車しているTGV

写真.欧州の高速列車の例(フランスのTGV)、これはドイツで撮影…



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