世界骄傲的神户新干线：优点、缺点及技术之战⑥ ～对抗“隧道冲击波”！~

上期我们讨论了“道岔（分岔点）”。本期将按照预告，来聊聊关于“狭窄性”的问题。

这里的“狭窄”，并非指新干线车厢的尺寸。如果您实际乘坐过新干线就会知道，它有两列和三列共五列座位。而JR东日本东北新干线或上越新干线等线路，甚至有六列（三列+三列）。一般在用列车的特急号通常是两列加两列的四列布局。由此可见，新干线的车厢空间是非常宽敞的。本次所说的“狭窄”，指的是“隧道”和“会车道”的空间限制。
日本新干线隧道的横截面积基本约为65㎡。虽然这个尺寸足以让体型庞大的新干线顺利通过，但海外高速铁路的标准通常要求达到100㎡以上。为什么说隧道横截面越大越好呢？因为如果面积太小，列车进入隧道时产生的空气阻力就会非常大，进而导致对列车本身造成更大的冲击和晃动。此外，快速行驶的列车会推动隧道内的气流向相反方向，在另一端的出口处可能会产生所谓的“隧道气压冲击波”，发出如同炮击般的巨大声响。而“会车”距离也不得不说具有局限性。日本新干线标准轨距两条轨道中心之间的距离约为4.3米；然而，海外高速铁路的间距则轻松超过5米。例如法国的高速列车TGV在某些路段甚至达到了10米的间隔。对于希望最大限度减少土地征用、降低建设成本的日本来说，这或许是一种无奈之举，但这也给高速度会车时带来了冲击和晃动的问题。
那么，这些问题是如何克服的呢？初代0系新干线的设计就呈现出圆鼻子般的特征。而目前东海道新干线的主力车型“N700系”，除了白地配蓝色线条之外，几乎看不到0系的痕迹了。这也正是因为其设计融入了“遗传算法”。虽然对于我这样的文科生来说，“遗传算法”之类的概念是难以消化理解的……但总而言之，通过引入该技术，并采用保持隧道进入时横截面积变化率恒定的设计理念，才完成了如今的面貌。这也是它与那些不太需要考虑隧道问题的海外高速铁路外观不同的原因。此外，这种设计在减轻会车带来的冲击和晃动方面也发挥了显著作用。