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信号しんごう保安ほあん

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蒸気じょうき機関きかんしゃ運転うんてんだいからたイギリスの腕木うできしき信号しんごうもんがた支持しじぶつ

信号しんごう保安ほあん(しんごうほあん)とは、鉄道てつどうにおいて列車れっしゃ安全あんぜんたもち、とく衝突しょうとつふせぐためにもちいられる装置そうちやシステム、運行うんこう規定きてい総称そうしょうである。固定こていされた線路せんろ移動いどうし、運転うんてん障害しょうがいぶつ視認しにんしてからではめることができないほど高速こうそく走行そうこうする列車れっしゃは、とく衝突しょうとつよわい。このため、アメリカではウェッブ・ボール(Webb C. Ball)を1891ねん時刻じこく調整ちょうせい責任せきにんしゃ(general time inspector)に任命にんめいし、鉄道てつどうよう時計とけい厳正げんせい管理かんりつとめることになった。また、イギリスでは、アーマー鉄道てつどう事故じこをきっかけとして1889ねん鉄道てつどう規制きせいほう(Regulation of Railways Act 1889)が成立せいりつし、閉塞へいそく連動れんどう装置そうちなどの様々さまざま安全あんぜん装置そうち導入どうにゅうされることになった。

列車れっしゃ制御せいぎょは、おおくの場合ばあいかく区間くかん責任せきにんしゃたとえば信号しんごうしゅ駅長えきちょう)から通行つうこう許可きょか乗務じょうむいんあたえるかたちおこなわれている。運行うんこうのための一連いちれん手続てつづきと、運行うんこうもちいられる設備せつびをまとめて、イギリスでは"method of working"、アメリカでは"method of operation"、オーストラリアでは"safeworking"などとぶ。すべての方式ほうしきかならずしも物理ぶつりてき信号しんごう装置そうち必要ひつようとするわけではない。また単線たんせん鉄道てつどう限定げんていされている方式ほうしきもある。

運行うんこう方式ほうしきによる保安ほあん

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1830ねんはじめての実用じつようてき鉄道てつどうである、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道てつどう開通かいつうした時点じてんでは、まだ電信でんしん電話でんわ発明はつめいされるまえであった[注釈ちゅうしゃく 1]実際じっさい列車れっしゃって移動いどうして情報じょうほう伝達でんたつする以上いじょうはや情報じょうほうつたえる手段しゅだんはなく、現在げんざいのように信号しんごう設備せつびもちいて列車れっしゃ運行うんこう安全あんぜんはかることはできなかった。このため情報じょうほう伝送でんそうたよらずに列車れっしゃ保安ほあんおこな方式ほうしき工夫くふうされた。

単線たんせん区間くかんでは正面しょうめん衝突しょうとつ危険きけんおおきく、十分じゅうぶん安全あんぜん確保かくほすることができないものとかんがえられて、当初とうしょのイギリスの鉄道てつどうはほとんど複線ふくせん建設けんせつすすめられた。一方いっぽうで、アメリカでは人口じんこうすくなく経済けいざいせい観点かんてんから単線たんせんでの鉄道てつどう敷設ふせつすすみ、単線たんせん対応たいおうした保安ほあん方式ほうしき考案こうあんされた。

時刻じこくひょう運行うんこう方式ほうしき

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設備せつび観点かんてんでもっとも単純たんじゅん保安ほあん方式ほうしきは、たんめられた時刻じこくひょう厳正げんせいもとづいて列車れっしゃ運行うんこうさせることである。すべての乗務じょうむいん熟知じゅくちしているべき、固定こていされた時刻じこくひょう作成さくせいされる。かく列車れっしゃは、められた時刻じこくめられた区間くかんはしり、それ以外いがい列車れっしゃはその区間くかん走行そうこうすることをゆるされない。ダイヤうえ列車れっしゃ衝突しょうとつしないような計画けいかく作成さくせいされていて、すべての列車れっしゃ完全かんぜんにそれにもとづいてはしっているかぎりは、事故じこ発生はっせいしないことになる。

単線たんせん線路せんろ列車れっしゃ対向たいこうして運行うんこうしているときは、対向たいこう列車れっしゃわせる場所ばしょがダイヤじょうめられ、かく列車れっしゃかなら対向たいこう列車れっしゃめられた場所ばしょたなければならない。どの列車れっしゃ対向たいこう列車れっしゃ到着とうちゃくするまでは出発しゅっぱつすることがゆるされない。アメリカでは、2つのみどりはた夜間やかんみどりのライト)が、最初さいしょ列車れっしゃ続行ぞっこうしてつぎ列車れっしゃることをしめし、待機たいき列車れっしゃはその続行ぞっこう列車れっしゃたなければならないことを意味いみしている。これにくわえて、はたってきた列車れっしゃは8かいのブラストと汽笛きてき到着とうちゃくさいしてらし、待機たいきしている列車れっしゃはこれにこたえて8かいのブラストをひびかせることになっている。

時刻じこくひょう運行うんこう方式ほうしきには欠点けってん存在そんざいする。まず、前方ぜんぽう線路せんろ開通かいつうしている確固かっこたる保証ほしょうなに存在そんざいせず、開通かいつうしている時刻じこくであると計画けいかくされているにぎないということである。機関きかん計画けいかくあやまったり勘違かんちがいしたりした場合ばあい事故じこふせ手段しゅだんなに用意よういされていない。

またこの方式ほうしきでは、機関きかんしゃ故障こしょうやその問題もんだい発生はっせいによって列車れっしゃ運行うんこうできなくなったりおくれたりした場合ばあいへの対処たいしょ困難こんなんである。えきあいだ列車れっしゃ往生おうじょうしてしまった場合ばあい、その列車れっしゃ乗務じょうむいん列車れっしゃめるためすぐに列車れっしゃ防護ぼうごおこな必要ひつようがある。十分じゅうぶん列車れっしゃからはなれた位置いちまであるいて警告けいこくはたてるか、信号しんごうだんげるか、信号しんごう雷管らいかん設置せっちして、列車れっしゃ乗務じょうむいん往生おうじょうしている列車れっしゃがいることをらせることになっていた。あらかじめダイヤじょうそれらの列車れっしゃ防護ぼうご必要ひつよう時間じかん見込みこんで列車れっしゃ間隔かんかく設定せっていする必要ひつようがあった。

さらに、このシステムは柔軟じゅうなんせいけるという問題もんだいもある。事前じぜん通知つうちなしには列車れっしゃ追加ついかはしらせることができず、おくらせたり運転うんてん整理せいり実施じっししたりすることもできない。

上述じょうじゅつ問題もんだい結果けっかとして、システムが効率こうりつであるという問題もんだいもある。柔軟じゅうなんせいそなえるために、ダイヤじょうかく列車れっしゃおくれを許容きょようするひろ時間じかんはばあたえる必要ひつようがあり、路線ろせんかく列車れっしゃによる占有せんゆう時間じかん本来ほんらい必要ひつよう時間じかんよりもながくなってしまう。

そうした問題もんだいがあるものの、このシステムは列車れっしゃよりはや情報じょうほう伝達でんたつする通信つうしん手段しゅだんがなくても広範囲こうはんい施行しこうすることができ、きたアメリカでは鉄道てつどう草創そうそう一般いっぱんてきもちいられている方式ほうしきであった。

時刻じこくひょう列車れっしゃ順序じゅんじょ方式ほうしき

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電信でんしん発明はつめいされたことにより、列車れっしゃよりはや情報じょうほう伝達でんたつする手段しゅだん登場とうじょうしたため、より洗練せんれんされた運行うんこう方式ほうしき実現じつげんすることが可能かのうとなった。電信でんしんにより、列車れっしゃ順序じゅんじょ(train order)とばれる、ダイヤの変更へんこうおこなわれるようになった。これにより、列車れっしゃ運休うんきゅう運転うんてん整理せいり特発とくはつなどが実施じっしされるようになった。

列車れっしゃ乗務じょうむいん停車駅ていしゃえき列車れっしゃ順序じゅんじょかんする情報じょうほうり、また場合ばあいによっては走行そうこうちゅうえき通過つうかしているときながぼう使つかってわたされることもあった。運転うんてん指令しれいいんは、列車れっしゃ待避たいひせんれて対向たいこう列車れっしゃわせさせたり、優先ゆうせんたか列車れっしゃさきとおすために側線そくせん待避たいひさせたり、おな方向ほうこう続行ぞっこうする列車れっしゃ間隔かんかくけさせたりすることができるようになった。

時刻じこくひょう列車れっしゃ順序じゅんじょ方式ほうしき運行うんこうは、1960年代ねんだいまでアメリカの鉄道てつどうでよくもちいられ、とくウォーバッシュ鉄道てつどう(Wabash Railroad)やニッケル・プレート鉄道てつどう(Nickel Plate Road)ではだい規模きぼ運用うんようされた。カナダでは1980年代ねんだい後半こうはんまでアルゴマ・セントラル鉄道てつどう(Algoma Central Railway)や、カナディアン・パシフィック鉄道てつどう(Canadian Pacific Railway)の一部いちぶ路線ろせんもちいられていた。

時刻じこくひょう列車れっしゃ順序じゅんじょ方式ほうしききたアメリカ以外いがいではあまりもちいられず、またきたアメリカでも交通こうつうりょうすくない路線ろせんでは無線むせんもちいた制御せいぎょに、おお路線ろせんでは自動じどう信号しんごう方式ほうしきえられて消滅しょうめつした。

閉塞へいそく

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イギリスのしも動作どうさしき腕木うできしき信号しんごう停止ていしげんしめせ)とそのした従属じゅうぞく信号しんごう

同時どうじおな区間くかんことなる列車れっしゃ占有せんゆうできないようにすれば、列車れっしゃはおたがいに衝突しょうとつすることはない。このため、鉄道てつどうでは路線ろせん閉塞へいそく区間くかん分割ぶんかつしている。通常つうじょうは、1ほん列車れっしゃのみが1つの閉塞へいそく区間くかん進入しんにゅうすることがゆるされ、これがほとんどの鉄道てつどう安全あんぜんシステムの基本きほんとなっている。

閉塞へいそく歴史れきし

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それぞれの線路せんろ一方向いちほうこう列車れっしゃはしらせることができる複線ふくせん鉄道てつどう路線ろせんでは、追突ついとつふせぐためにそれぞれの列車れっしゃあいだ十分じゅうぶん間隔かんかくけなければならない。鉄道てつどうのごく初期しょきには、係員かかりいん当初とうしょ警察官けいさつかん出身しゅっしんしゃやとったため、ポリスメン(policemen)あるいはオフィサー(officer)とばれていた)が線路せんろ沿って一定いってい間隔かんかく配置はいちされ、ストップウォッチ先行せんこう列車れっしゃ通過つうかしてから一定いってい時間じかん経過けいかしたかどうかを通過つうかする列車れっしゃ運転うんてん信号しんごうつたえていた。この方式ほうしきときへだたほう(time interval working)とばれていた。先行せんこう列車れっしゃ通過つうかからみじか時間じかん続行ぞっこう列車れっしゃ通過つうかする場合ばあいは、速度そくどとして間隔かんかくけることになっていた。

計時けいじする係員かかりいんは、先行せんこう列車れっしゃがその区間くかん通過つうかしたかどうかを手段しゅだんなにもなく、先行せんこう列車れっしゃなんらかの理由りゆう停車ていしゃしてしまった場合ばあい続行ぞっこう列車れっしゃ乗務じょうむいんはそれを視認しにんしないかぎりはそれをることができなかった。この結果けっか当然とうぜんながら、初期しょき鉄道てつどうでは事故じこ日常にちじょうてき発生はっせいしていた。電信でんしん発明はつめいされたことによって、駅員えきいん信号しんごう扱所係員かかりいんは、列車れっしゃ通過つうかしてその区間くかん開通かいつうしたことをらせるメッセージをつたえることができるようになった。このシステムが閉塞へいそくである。

1830年代ねんだいから信号しんごうわりに固定こていされた機械きかいしき信号しんごう使つかわれるようになった。信号しんごう当初とうしょそれぞれに操作そうさされていたが、のち一定いってい範囲はんい信号しんごう操作そうさてこを信号しんごう扱所にまとめてあつかうことが普通ふつうになった。列車れっしゃ区間くかん進入しんにゅうすると、その区間くかん信号しんごう信号しんごうしゅ操作そうさして停止ていしげんしめせにする。列車れっしゃ通過つうかしたことをらせるメッセージがると、信号しんごうしゅ信号しんごう進行しんこうげんしめせもどす。

閉塞へいそく方式ほうしき1850年代ねんだいから1860年代ねんだいにかけて徐々じょじょ普及ふきゅうし、アーマー鉄道てつどう事故じこをはじめとする数々かずかず列車れっしゃ事故じこけてイギリス議会ぎかい1889ねん規制きせいほう成立せいりつさせて法的ほうてき強制きょうせいてき適用てきようされることになった。この法律ほうりつすべての旅客りょかく列車れっしゃ閉塞へいそく方式ほうしき使用しようすることを義務付ぎむづけ、また連動れんどう装置そうち義務付ぎむづけられていた。これらの装置そうち現代げんだい鉄道てつどう基本きほんてき保安ほあん装置そうちとなっている。ほぼどう時期じきにアメリカでも同様どうよう規制きせいおこなわれるようになった。

すべての閉塞へいそく方式ほうしき信号しんごうによって保安ほあんされていたわけではない。交通こうつうりょうすくない単線たんせん区間くかんでは、つうひょう(トークン)をかく列車れっしゃ運転うんてん携行けいこうし、そのつうひょう所持しょじしていることがその区間くかん進入しんにゅうする権限けんげんがあることを保証ほしょうするという方式ほうしきもちいられていた。

閉塞へいそく区間くかんへの進入しんにゅう進出しんしゅつ

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列車れっしゃ閉塞へいそく区間くかん進入しんにゅうするまえには、信号しんごうしゅはその区間くかん列車れっしゃがいないことを保証ほしょうしなければならない。列車れっしゃ閉塞へいそく区間くかん通過つうかしたら、信号しんごうしゅ列車れっしゃ通過つうかをその閉塞へいそく区間くかん担当たんとう信号しんごうしゅ通報つうほうする。先行せんこう列車れっしゃ通過つうかしたことをあらかじめらされていたとしても、信号しんごうしゅつぎ列車れっしゃ進入しんにゅうさせるときにはあらためて進入しんにゅう許可きょかけることになっていた。列車れっしゃ閉塞へいそく区間くかんけるとき信号しんごうしゅ列車れっしゃ通過つうか報告ほうこくをするまえ列車れっしゃ末端まったん標識ひょうしき確認かくにんしなければならない。末端まったん標識ひょうしき確認かくにんすることにより、列車れっしゃ分離ぶんり発生はっせいしてその区間くかん車両しゃりょう一部いちぶ残留ざんりゅうしていないことを保証ほしょうする。末端まったん標識ひょうしきにちちゅうしろ円盤えんばんか、夜間やかん点灯てんとうまたは点滅てんめつするあかいランプであった。つぎ閉塞へいそく区間くかん進入しんにゅうするさいに、信号しんごうしゅ末端まったん標識ひょうしきいていないことを確認かくにんした場合ばあい信号しんごうしゅつぎ信号しんごう扱所に連絡れんらくって、その列車れっしゃめて調査ちょうさするようになっていた。

許容きょよう閉塞へいそく絶対ぜったい閉塞へいそく

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許容きょよう閉塞へいそく方式ほうしきでは、前方ぜんぽう閉塞へいそく区間くかん列車れっしゃざいせんしていることを信号しんごうしめしていても、続行ぞっこう列車れっしゃがその区間くかん先行せんこう列車れっしゃ視認しにんしたらいつでもまれる程度ていど低速ていそく進入しんにゅうすることがゆるされる。この方式ほうしき場合ばあいによっては効率こうりつ改善かいぜんできるためにもちいられており、おもにアメリカで使つかわれていた。おおくのくにでは貨物かもつ列車れっしゃ適用てきよう限定げんていされ、また視界しかい程度ていどによってこの方式ほうしき適用てきよう制限せいげんされていた。

許容きょよう閉塞へいそく方式ほうしきは、停止ていしげんしめせ信号しんごうたされて一定いってい時間じかんっても運転うんてん信号しんごうしゅ連絡れんらくをとることができなかったり、信号しんごうしゅ電信でんしん故障こしょうなどによりつぎ信号しんごう扱所と連絡れんらくることができなかったりするような緊急きんきゅうにももちいられた。この場合ばあい列車れっしゃは20マイル毎時まいじかそれ以下いか非常ひじょう低速ていそく進行しんこうして、障害しょうがいぶつ発見はっけん次第しだいすぐにまれるようにすることがまっていた。きりゆき場合ばあいなど視界しかいわるときには、この措置そち禁止きんしされていた。

絶対ぜったい閉塞へいそく方式ほうしきでは原則げんそくとしてそのようなことはないが、それでも完全かんぜんに「絶対ぜったい」であるわけではない。複数ふくすう列車れっしゃが1つの閉塞へいそく区間くかん許可きょか進入しんにゅうすることもある。これはえき列車れっしゃ分割ぶんかつしたり併合へいごうしたり、故障こしょうした列車れっしゃ救援きゅうえんするとき必要ひつようとなる。このような進入しんにゅう許可きょかあたえるとき信号しんごうしゅ運転うんてん前方ぜんぽう状況じょうきょうつたえ、運転うんてんはそれを考慮こうりょれて安全あんぜん運転うんてんする。通常つうじょうは、信号しんごう停止ていしげんしめせのままで、運転うんてん口頭こうとう前方ぜんぽう列車れっしゃ状況じょうきょう説明せつめいされて進行しんこう許可きょかる。連結れんけつ作業さぎょうおこなえきなど、日常にちじょうてき列車れっしゃざいせんする閉塞へいそく区間くかん列車れっしゃ進入しんにゅうさせる必要ひつようがある場所ばしょでは、誘導ゆうどう信号しんごうばれる従属じゅうぞく信号しんごう使つかわれることがある。

自動じどう信号しんごう

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自動じどう信号しんごうシステムでは、その区間くかん列車れっしゃざいせんしているかどうかを自動的じどうてき検出けんしゅつして、それにもとづいて列車れっしゃがその区間くかん進入しんにゅうしてよいかどうか信号しんごうげんしめせする。信号しんごう信号しんごうしゅによって制御せいぎょできるようにされる場合ばあいもあるが、この場合ばあいでも進行しんこうげんしめせは、信号しんごうしゅ進行しんこう設定せっていし、さらにその閉塞へいそく区間くかん列車れっしゃざいせんしていないときだけげんしめされる。自動じどう信号しんごうシステムは列車れっしゃ位置いち検知けんち技術ぎじゅつ密接みっせつかかわっている。列車れっしゃ位置いち検知けんち技術ぎじゅつについてはふし参照さんしょうされたい。

固定こてい閉塞へいそく

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おおくの場合ばあい閉塞へいそくは、固定こていされた区間くかん設定せっていされている。時刻じこく表方おもてかたしき時刻じこくひょう列車れっしゃ順序じゅんじょ方式ほうしきつうひょう方式ほうしきでは、閉塞へいそく区間くかんえきはじまりえきわる。信号しんごうによるシステムでは、閉塞へいそく区間くかん信号しんごうあいだ設定せっていされる。

閉塞へいそく区間くかんながさは、必要ひつようとする列車れっしゃ運行うんこう頻度ひんどおうじて設計せっけいされる。交通こうつうりょうすくない路線ろせんでは、閉塞へいそく区間くかんちょうかずキロメートルにもおよび、交通こうつうりょうおお通勤つうきん路線ろせんなどでは閉塞へいそく区間くかんちょうすうひゃくメートル程度ていどになる。

列車れっしゃは、信号しんごう進行しんこうげんしめせするまで閉塞へいそく区間くかんはいることをゆるされない。あるいは、つうひょうしき場合ばあいは、つうひょうるまでは進入しんにゅうできない。ほとんどの場合ばあい直近ちょっきん閉塞へいそく開通かいつうしているだけではなく、そのさき最低限さいていげんのブレーキ距離きょりまでの範囲はんい閉塞へいそく開通かいつうしていなければ、その閉塞へいそく進入しんにゅうすることがゆるされない。信号しんごう間隔かんかく近接きんせつして設置せっちする自動じどう信号しんごうしき場合ばあいは、信号しんごうげんしめせが1つさき信号しんごうげんしめせ参照さんしょうするようになっていて、効率こうりつてき列車れっしゃあいだはさ閉塞へいそく区間くかんかず制御せいぎょできるようになっている。

閉塞へいそく区間くかんながさ(信号しんごう設置せっち間隔かんかく)を計算けいさんするためには、下記かきのようなことを考慮こうりょれる必要ひつようがある。

  • 路線ろせん最高さいこう許容きょよう速度そくど
  • 勾配こうばい(ブレーキ距離きょり変化へんか補償ほしょうするため)
  • その路線ろせん運行うんこうしている車両しゃりょうのブレーキ特性とくせい
  • 視界しかい運転うんてんからどの程度ていど距離きょりまで信号しんごうることができるか)
  • 運転うんてん反応はんのう時間じかんそらはし距離きょり

移動いどう閉塞へいそく

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固定こてい閉塞へいそくもちいることの欠点けってんとして、高速こうそく列車れっしゃはブレーキ距離きょりながくなるため、よりなが閉塞へいそく区間くかん占有せんゆうして、線路せんろ容量ようりょうげることがある。

移動いどう閉塞へいそく方式ほうしきでは、列車れっしゃ移動いどうともない、閉塞へいそく区間くかん移動いどうし、走行そうこう速度そくどおうじて閉塞へいそく区間くかん増減ぞうげんする。コンピューターがかく列車れっしゃたいして列車れっしゃ進入しんにゅうゆるさない範囲はんい計算けいさんする。システムはかく列車れっしゃ現在げんざい正確せいかく位置いち速度そくど進行しんこう方向ほうこう把握はあくできることを前提ぜんてい設計せっけいされており、線路せんろくるまじょうそなえられた様々さまざまなセンサー、タコメータ、速度そくどけいなどによって計測けいそくされている(GPS地下ちかせんやトンネルのなかでは測定そくてい不能ふのうになるので使つかえない)。移動いどう閉塞へいそくでは、路側ろそく信号しんごう不要ふようとなり、指示しじ列車れっしゃ直接ちょくせつ伝達でんたつされる。これにより、安全あんぜんじょう必要ひつようとされる最低限さいていげん間隔かんかくたもちながら、できるかぎ列車れっしゃ接近せっきんさせて走行そうこうさせることができるようになり、線路せんろ容量ようりょう増大ぞうだい貢献こうけんする。

移動いどう閉塞へいそくCBTCにも採用さいようされる。

移動いどう閉塞へいそくは、ロンドンドックランズ・ライト・レイルウェイ(Docklands Light Railway)や、ニューヨークのカナーシーLせん(Canarsie "L" Line)などでもちいられており、ジュビリーせんでも使用しようする計画けいかくがある。イギリスのウェスト・コースト本線ほんせん(West Coast Main Line)の近代きんだいでも移動いどう閉塞へいそく採用さいようして、最高さいこう速度そくどを140マイル毎時まいじまでげることが計画けいかくされたが、十分じゅうぶん成熟せいじゅくした技術ぎじゅつではないとかんがえられたことと、せんとの接続せつぞくてんおおいことなどから、計画けいかく断念だんねんされた。移動いどう閉塞へいそくERTMSETCS level 3でも仕様しようはいっており、この仕様しようでは列車れっしゃはブレーキ距離きょりだけの間隔かんかく先行せんこう列車れっしゃ続行ぞっこうしてはしることができるようになっている。

日本にっぽんではJR東日本ひがしにっぽん無線むせんしき移動いどう閉塞へいそく制御せいぎょ実用じつようさせ、無線むせんによる列車れっしゃ制御せいぎょシステム「ATACS」を2011ねんはるから仙石線せんせきせんあおばどおりえき-ひがし塩釜しおがまえきあいだ導入どうにゅうすると発表はっぴょうした。

信号しんごう

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ほとんどの鉄道てつどうでは、信号しんごう路側ろそくてられて、運転うんてん前方ぜんぽう路線ろせん開通かいつうしているかどうかをつたえ、列車れっしゃ間隔かんかく十分じゅうぶんけるためにもちいられている。

機械きかいしき信号しんごう

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最初さいしょ信号しんごうは、げんしめせ物理ぶつりてき動作どうさしめしていた。最初さいしょのものは、運転うんてんからえるようにせいたいしてけるか、線路せんろ平行へいこうしたきにけて運転うんてんからえないようにするか、回転かいてんさせることができるボードであった。この方式ほうしき信号しんごう現在げんざいでもフランスドイツなどいくつかのくにでは使用しようされているが、機械きかいしき信号しんごうとして世界せかいてき普及ふきゅうしたのは腕木うできしき信号しんごうである。腕木うできしき信号しんごうには角度かくどえることができるうでそなえられている。水平すいへいうで停止ていしげんしめせなど、もっと制限せいげんてき指示しじつたえる。

機械きかいしき信号しんごうは、信号しんごう扱所のてこからワイヤで接続せつぞくされて遠隔えんかく操作そうさされることが一般いっぱんてきであるが、人間にんげんちからうごかすにはとおすぎる場合ばあいには電動でんどうしき油圧ゆあつしき装置そうちもちいられる。

いろとうしき信号しんごう

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現代げんだいのほとんどの鉄道てつどうでは、いろとうしき信号しんごう機械きかいしき信号しんごうえている。いろとうしき信号しんごうひるでもよるでもおなげんしめせ方式ほうしき使用しようすることができ、機械きかいしき信号しんごうくらべてメンテナンスの手間てますくなくむ。

ルートシグナルとスピードシグナル

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イギリスの鉄道てつどう信号しんごうルートシグナル原則げんそくもとづいている。一方いっぽうで、世界中せかいじゅうのほとんどの鉄道てつどうのシステムはアメリカが考案こうあんしたスピードシグナル原則げんそくもとづいている。

ルートシグナルでは、運転うんてん列車れっしゃ進行しんこうする進路しんろもとづく信号しんごうる(進路しんろが1つしかない場合ばあい信号しんごうも1つである)。信号しんごう設置せっちされた進路しんろ指示しじることで進路しんろることができる。運転うんてんは、あらかじめ学習がくしゅうしているその進路しんろ制限せいげん速度そくどか、あるいは線路せんろわき速度そくど制限せいげん標識ひょうしきもとづいて、進入しんにゅうする進路しんろおうじた速度そくど列車れっしゃはしらせる。この方式ほうしき欠点けってんは、運転うんてんがよくらない路線ろせん乗務じょうむするときにはその進路しんろおうじた速度そくどからないということである。この欠点けってんゆえに事故じこきている。

スピードシグナルでは、運転うんてん列車れっしゃがどの進路しんろはいるのかはらされず、たん許容きょようする速度そくど信号しんごう表示ひょうじされるだけである。スピードシグナルを採用さいようする場合ばあいには、ルートシグナルにくらべて信号しんごうげんしめせ段数だんすうやす必要ひつようがあるが、運転うんてん路線ろせんたいする知識ちしきたよらずにむ。

接近せっきんげんしめせ

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列車れっしゃ本線ほんせんくらべて速度そくどがかなり制限せいげんされる進路しんろ進入しんにゅうする場合ばあいには、事前じぜん適切てきせつ警告けいこく運転うんてんつたえる必要ひつようがある。スピードシグナルでは、分岐ぶんきさき進路しんろおうじた信号しんごうげんしめせおこなわれるので、接近せっきんげんしめせ必要ひつようではない。

ルートシグナルでは、制限せいげん速度そくど伝達でんたつするげんしめせ存在そんざいしないので、接近せっきんげんしめせ(approach release)というシステムがもちいられている。接近せっきんげんしめせでは、分岐ぶんきてん信号しんごうつねもっと制限せいげんてきげんしめせ通常つうじょう停止ていしげんしめせ)が表示ひょうじされる。これによりその手前てまえ信号しんごう注意ちゅういげんしめせになる。運転うんてんはこの注意ちゅういげんしめせて、実際じっさい分岐ぶんき進路しんろすすむかどうかによらず減速げんそくする。列車れっしゃ実際じっさい分岐ぶんきてん信号しんごう接近せっきんすると、げんしめせ進行しんこう(もしくはそのさき進路しんろざいせん状況じょうきょうおうじたげんしめせ)にわる。

分岐ぶんき制限せいげん速度そくどがほとんど本線ほんせん速度そくどおなじである場合ばあいには、この仕組しくみは必要ひつようである。

連動れんどう装置そうち

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鉄道てつどう草創そうそうには、列車れっしゃ進行しんこう許可きょかするまえただしい進路しんろ分岐ぶんき開通かいつうしていることにたいして信号しんごう扱手が責任せきにんっていた。あやまった信号しんごう分岐ぶんきあつかいは事故じこにつながり、しばしば致命ちめいてきなものとなった。

分岐ぶんき信号しんごうなど、たがいに関連かんれんしている装置そうち動作どうさむすける連動れんどう装置そうちは、そのようなミスを防止ぼうしして安全あんぜんせい向上こうじょうするために導入どうにゅうされた。これにより、開通かいつうしていない進路しんろ信号しんごう進行しんこうげんしめせすようなあやまりをふせぐことができるようになった。たとえば、えきから列車れっしゃ出発しゅっぱつ許可きょかする信号しんごう進行しんこうえるためには、その進路しんろじょう分岐ぶんきすべただしい方向ほうこうわっている必要ひつようがあり、一旦いったん出発しゅっぱつ許可きょかする信号しんごうれば、それらの分岐ぶんき使つかほか進路しんろたいしては一切いっさい進行しんこう許可きょかすことができなくなるようにくさりじょう(ロック)される。これにより、信号しんごう扱手があやまった指示しじそうとしても、連動れんどう装置そうちけずに事故じこふせぐことができる。

初期しょき連動れんどう装置そうちは、信号しんごう分岐ぶんき操作そうさ安全あんぜんせい保証ほしょう機械きかいてきっていた。1930年代ねんだいからリレーもちいた連動れんどう装置そうちもちいられるようになった。1980年代ねんだい後半こうはんからエレクトロニクス技術ぎじゅつもちいた様々さまざま連動れんどう装置そうち登場とうじょうするようになっている。

列車れっしゃ位置いち検知けんち技術ぎじゅつ

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自動じどう閉塞へいそく連動れんどう装置そうち一部いちぶ機能きのう実現じつげんするためには、列車れっしゃ現在げんざい位置いち検出けんしゅつする技術ぎじゅつ必要ひつようとなる。

軌道きどう回路かいろ

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列車れっしゃがその区間くかんざいせんしているかどうかを検知けんちする方法ほうほうとして一般いっぱんてきなものは軌道きどう回路かいろである。かく区間くかん走行そうこうようレール区間くかん電気でんきてき絶縁ぜつえんされており、区間くかん一方いっぽうはしでレールに電流でんりゅうながす。リレー反対はんたいがわはしけられている。列車れっしゃざいせんしていない場合ばあい、リレーによって電流でんりゅう回路かいろ形成けいせいされ、リレーが動作どうさする。列車れっしゃがその区間くかん進入しんにゅうすると、列車れっしゃ車軸しゃじく回路かいろ短絡たんらくして電流でんりゅうがリレーにながれなくなり、リレーが落下らっかする。

この方式ほうしきでは、明示めいじてき列車れっしゃすべてが閉塞へいそく区間くかんたことを検出けんしゅつする必要ひつようがない。列車れっしゃ一部いちぶ分離ぶんりして閉塞へいそく区間くかん残留ざんりゅうした場合ばあい、その残留ざんりゅうした車両しゃりょう自体じたい軌道きどう回路かいろによって検知けんちされつづけるからである。

この方式ほうしき回路かいろは、信号しんごうげんしめせするとともにその連動れんどう目的もくてきでも列車れっしゃ検知けんちするためにもちいられている。たとえば、分岐ぶんきうえ列車れっしゃざいせんしているときにその分岐ぶんき転換てんかんさせないようにするといった目的もくてきでももちいられる。電気でんき回路かいろは、信号しんごう進行しんこうげんしめせまえ関連かんれんする分岐ぶんきただしく開通かいつうしていることを保証ほしょうする目的もくてきでももちいられる。軌道きどう回路かいろ方式ほうしき利用りようしている区間くかんでは、保線ほせん係員かかりいんなどは軌道きどう短絡たんらくというクリップと導線どうせん構成こうせいされた機材きざい携帯けいたいしており、軌道きどう欠陥けっかん発見はっけんした場合ばあいなどにこれを使つかって両方りょうほうのレールを短絡たんらくする。これにより当該とうがい区間くかん信号しんごう停止ていしげんしめせわり、信号しんごうしゅ連絡れんらくるよりもはや事故じこ発生はっせい防止ぼうしできる。

車軸しゃじくカウンタ

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列車れっしゃざいせん検知けんちもちいられるもう1つの方法ほうほうは、区間くかん進入しんにゅうし、区間くかんから進出しんしゅつする車軸しゃじくかずをカウントするというものである。車軸しゃじく区間くかん進入しんにゅうしたかずおなすうだけ進出しんしゅつすれば、その区間くかん列車れっしゃざいせんしていないと判定はんていできる。車軸しゃじくカウンタ軌道きどう回路かいろおなじような機能きのうくわえて、いくつかの特徴とくちょうがある。

長所ちょうしょとしては、湿度しつどたか環境かんきょうでは、軌道きどう回路かいろよりもなが区間くかん車軸しゃじく検知けんちざいせん検知けんちできる。これは、非常ひじょうなが軌道きどう回路かいろではバラスト軌道きどう自体じたい電気でんき抵抗ていこう低下ていかして、検知けんち精度せいどちるためである。

短所たんしょとしては、軌道きどう回路かいろはレールが破損はそんするなどの軌道きどう自体じたい問題もんだい一緒いっしょ検出けんしゅつできるが、車軸しゃじく検知けんちはそうではない。また、停電ていでんによって機能きのう停止ていししたのち電力でんりょく供給きょうきゅう再開さいかいされても、車軸しゃじく検知けんち方式ほうしきでは軌道きどうざいせん状態じょうたい確定かくていまり、最初さいしょにその区間くかん列車れっしゃ通過つうかしなければ保証ほしょうできない。軌道きどう回路かいろならば、通電つうでん即座そくざ軌道きどうざいせん状態じょうたい確定かくていする。

自動じどう列車れっしゃ保安ほあん装置そうち

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運転うんてん信号しんごうげんしめせ見落みおとして列車れっしゃ進行しんこうさせると、しばしばだい事故じこにつながる。このため、信号しんごう無視むしふせぐためにおおくの保安ほあん装置そうち考案こうあんされている。地上ちじょうがわから列車れっしゃたいして信号しんごうげんしめせ情報じょうほう伝送でんそうする地上ちじょう装置そうちと、それをって列車れっしゃ速度そくど制御せいぎょするくるまじょう装置そうちわせで動作どうさするようになっている。システムによって、たん運転うんてんだい視覚しかくてき聴覚ちょうかくてき方法ほうほう警告けいこくすだけのものもあれば、警告けいこく運転うんてん反応はんのうしなかった場合ばあい自動的じどうてきにブレーキをけるもの、さらに運転うんてん操作そうさによらずにほとんど自動的じどうてき列車れっしゃ運転うんてんするようになっているものまで様々さまざまなものがある。また、信号しんごう通過つうかする時点じてんでのみ作動さどうする装置そうちもあるが、より洗練せんれんされた装置そうち連続れんぞくてき制限せいげん速度そくど監視かんしおこなう。

装置そうちによっては、信号しんごうげんしめせ厳守げんしゅさせるだけではなく、曲線きょくせん分岐ぶんき通過つうか制限せいげん速度そくどまもらせるといった目的もくてきでも使つかわれることがある。

悪天候あくてんこう視界しかいがよくない場合ばあいには、これらの安全あんぜん装置そうちとく有用ゆうようである。人間にんげんはミスをおか存在そんざいであるので、こうした装置そうち事故じこふせぐためには不可欠ふかけつなものであるとかんがえられている。

車内しゃない信号しんごう方式ほうしき

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最新さいしんのシステムでは、前方ぜんぽう進路しんろ開通かいつうじょうきょう電気でんきてきくるまじょうつたえられ、運転うんてんだいのディスプレイにつね表示ひょうじされて、停止ていしげんしめせおかせすすむしたさいには自動的じどうてきにブレーキがかるようになっている。こうした装置そうち車内しゃない信号しんごうぶ。

運行うんこう規定きてい

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鉄道てつどう会社かいしゃ運行うんこう規定きてい取扱とりあつかい規則きそくは、安全あんぜんせい向上こうじょうするために運用うんようされている。くにによって、あるいは鉄道てつどう会社かいしゃによって規定きてい様々さまざまことなっている。

オーストラリアの運行うんこう規定きてい

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オーストラリアでは、運行うんこう規定きていは"safeworking"とばれている。

きたアメリカの運行うんこう規定きてい

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きたアメリカでは、運行うんこう規定きていは"method of operation"とばれている。きたアメリカでは3つのおも運行うんこう規定きていがある。

  • Canadian Rail Operating Rules(CROR)、カナダのほとんどの鉄道てつどう使用しよう
  • General Code of Operating Rules(GCOR)、アメリカのほとんどの鉄道てつどう使用しよう
  • Northeast Operating Rules Advisory Committee(NORAC)、アメリカの北東ほくとう鉄道てつどう使用しよう

イギリスの運行うんこう規定きてい

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イギリスでは運行うんこう規定きていは"method of working"とばれている。

脚注きゃくちゅう

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注釈ちゅうしゃく

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  1. ^ サミュエル・モールスが符号ふごう考案こうあんし、実用じつようてき電信でんしん技術ぎじゅつ確立かくりつされるのが1860年代ねんだい、グラハム・ベルにより電話でんわ実用じつようされるのがさらおくれること10ねんの1870年代ねんだい

参考さんこう文献ぶんけん

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関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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