日本铁路信号

概要

日本的鐵路號誌最初基於英國技術，之後的發展也一直將英國的路徑號誌作為基礎。然而，在不斷提高的鐵路技術的壓力與美國技術的影響下，現在的號誌形式已經演變成了路徑號誌和美式速度號誌的混合號誌。

號誌機

在日本鐵路發展的早期，曾使用與人工控制的號誌聯動的臂木式號誌機，但現在大多數都已過渡到色燈式號誌機。
2005年6月28日，位於八戶線陸中八木站的JR最後一台臂木式號誌機被更換為色燈式，此後其在JR旗下的各車站中絕跡。目前臂木式號誌機在津輕鐵路、福島臨海鐵路、黑山站分岐新潟東港專用線的部分車站中仍舊繼續使用。大手私鐵的城市近郊線路近鐵長野線在1960年代中期曾使用過臂木式號誌機，但在線路使用ATS系統後臂木式號誌機也已全部被色燈式號誌機取代並絕跡。

常置號誌機

常置號誌機是指在線路旁或車輛基地內的某些地方固定裝設的號誌機。原則上裝設在鐵道線路的左側或者上方，在多條線路相鄰時應裝設得易於辨別號誌機所屬線路。站內、出發、閉塞、遠方號誌機的可視距離應大於600米，當受地形等特殊原因限制時也應大於200米。進路表示器、調車號誌機、預告號誌機的可視距離應大於200米，誘導信號機的可視距離應大於100m。

信號顯示的種類與顯示方式

日本的鐵路系統中，有顯示前方1個閉塞區間狀況的「二位式」和顯示前方2個以上閉塞區間狀況的「三位式」兩種顯示方式。採用二位式中「綠色」與「紅色」兩色為基本顯示，三位式中則「綠色」、「橙黃色」與「紅色」三色為基本顯示的色燈信號機。這種信號與公路信號十分相似，但與公路信號最大的差異在於鐵路信號採用相反的亮燈順序（綠→紅→黃→綠）以及用亮不同顏色組合的燈（信號顯示）來體現前方閉塞區間與速度限制。
色燈信號機使用2-6個燈泡，單燈式現在已被廢除。二燈式也有黃、紅燈的組合，用於沒有必要顯示行進信號的線路終點站前的場內信號機、進入待避線用的場內信號機或需減速至注意信號的限速以下的場所。此外在如養老鐵路養老線等線路最高速度與注意信號的速度限制（65km/h）幾乎相同的場合也可用於閉塞信號。使用了LED燈泡的四燈式可以顯示出與五燈式相同的五種顯示。一部分不顯示行進信號、減速信號的信號機的綠色燈，和不顯示注意信號的三燈式（本應使用二燈式，但一些線區並不使用二燈式的信號）的橙黃色燈可以被省略，在這種場合中，設計上仍會預留出1個燈泡的空位。為了保證可辨識性，設計上也保證了在同時點亮兩個燈時，這兩個燈之間有兩個燈以上的空位；而高速行進信號更是會有三個燈的空位。為了更方便看清信號機的顯示，背後都安裝了背板，場內、出發、閉塞信號機用橢圓形背板，而遠方、通過信號機則用方形背板。

高速行進

高速行進顯示（GG顯示）顯示兩盞綠燈，指示可以超過130km/h的速度行進。最初在1997年開通的北越急行北北線中引入，其最高速度達140km/h，首次超過了130km/h。此後，在1998年12月速度提升到150km/h，2002年3月達到160km/h。2010年首次被大手私鐵京成成田機場線採用。
北越急行北北線的特急「白鷹號」、京成成田機場線的「Skyliner」列車使用此種顯示。高速信號顯示使用六燈式和五燈式，點亮中間空出三個燈的兩盞綠燈時代表「高速行進」沒有限速（線路最高速度160km/h），點亮一盞綠燈時代表「行進」限速130km/h。
北越急行和京成的地上設備會接收車載答詢機發送的信號（北越急行須前方3個閉塞區間空閒），如果行進速度可能超過130km/h，那麼就會顯示高速行進。

行進顯示

行進顯示（G顯示）顯示一盞綠燈，指示可以越過顯示處行進，在北北線和京成成田機場線中則指示可在130km/h以下行進。儘管這個顯示並不產生速度限制，但仍須遵守不同路線的最高速度、標識等帶來的限制。應當指出，當使用車內信號機運轉時，應在信號顯示的速度之下行進。

減速顯示

減速顯示（YG顯示）顯示一盞綠燈和一盞橙黃色燈，指示應預期下一信號機顯示警戒信號或注意信號並以50km/h-75km/h的速度行進。應當指出，不同鐵路事業者和路線所應用的速度限制可能會有所不同。

限速顯示

限速顯示（YGF顯示）也被稱作閃爍信號，顯示每分鐘點滅80次的一盞綠燈和一盞橙黃色燈，指示應減速至105km/h以下。在京濱急行電鐵品川站-橫濱站間（1995年起）、北總鐵道北匯流排、京成成田機場線全線（2010年起，北總部分區間2009年起）中使用。在京濱急行電鐵的最高速度由105km/h提高至120km/h時，為了在不移動或增設閉塞區間信號機、不變更閉塞數的前提下確保制動距離而引入。據此，在應用該速度限制時，可在與之前的行進顯示相同的距離內停止，因此可以提高最高速度。

注意顯示

注意顯示（Y顯示）顯示一盞橙黃色燈，指示應預期下一信號機顯示停止信號或警戒信號，或前方有停止位置，並以40km/h至65km/h的速度行進。應當指出的是，不同鐵路運營方對應旗下路線所應用的速度限制可能會有所不同。

警戒顯示

警戒顯示（YY顯示）顯示兩盞橙黃色燈，指示下一信號機顯示停止信號、前方有停止位置、閉塞區間短、過走餘裕距離短、不允許冒進停止信號等，並以25km/h-30km/h以下的速度行進。不同鐵路事業者和路線所應用的速度限制可能會有所不同。

停止顯示

停止顯示（R顯示）顯示一盞紅燈，指示列車不許越過信號機行進。但是在信號機失靈時，如有運轉指令，仍可按指示越過停止顯示運轉（參考無閉塞運轉）。

主信號機

主信號機是指防護（保證沒有其它列車）了一段防護區間的信號機。主信號機的防護區間稱作信號機的「內方」，主信號機的前方稱作「外方」。但是非自動閉塞方式的出發信號機並不具有防護區間，而是只表示信號機後的進路已開通（道岔向正確的方向開通）。非自動閉塞方式時如果未持有路票（不用路票等的連查閉塞式、連動閉塞式、雙信閉塞式除外），即使信號機顯示行進，也不能從車站出發。

場內信號機

該信號機用以指示可否進入停車場內。與後述的閉塞信號機不同，場內信號機屬車站管理，是表達站長意圖的信號機。這個信號機是絕對信號機（不允許無閉塞運轉）。根據車站構造不同，可能設置複數個場內信號機，亦可能在站台內設置場內信號機，此時，自停車場最遠端的場內信號機向停車場內（或出發信號機）方向依次稱為第一場內信號機、第二場內信號機、第三場內信號機等。為了應對過走的情況，場內信號機設置在最外方道岔的前100m或150m以上的位置以留出餘裕。
未設置待避線或折返設備的站的場內信號機有可能被閉塞信號機（根據事業者不同，有稱作相當於場內的閉塞信號機）所取代。

出發信號機

指示可否從停車場出發的信號機，與場內信號機同樣是絕對信號機。司機在確認「出發」信號機「行進」顯示（右圖）時會呼喚「出發行進」，同理，在出發信號機顯示注意信號時呼喚「出發注意」，警戒信號時「出發警戒」，減速信號時「出發減速」等。根據車站構造不同，可能設置複數個出發信號機，此時，自停車場最近端的出發信號機依次稱為第一出發信號機、第二出發信號機、第三出發信號機……等。應當指出，未設置待避線或折返設備的站的出發信號機有可能被閉塞信號機所取代，這時，有的事業者會要求司機呼喚「出發「相當」行進」。出發信號機設置在最內方的道岔前20m以上的位置、或車輛接觸限界標識前。

誘導信號機

通常鐵路的安全是靠每1個閉塞只能有1列車保障的。但如果遵守這條規則，2列車（車輛）的連掛就變得不可能了（2車輛需要進入同一個閉塞之後才能連掛）。在站內進行入換時，設置誘導信號也可避免在操車員的指示下移動車輛、分割合併定期車輛、更換機車時可能帶來的不便與效率低下。誘導信號機的行進顯示指示允許2列車（或1列車和1車輛）進入1閉塞這種特殊情況。
誘導信號機原則上並設在站或信號場的場內信號機或入換信號機的下部。受到誘導信號機誘導的列車，允許以15km/h以下的速度行進。如予贊線松山站與南海高野線橋本站中，需要設置誘導信號機以使兩列車能面對面停在未分割的閉塞中，因這就是前述1閉塞2列車的情況。但如京阪電氣鐵道淀屋橋站、西武鐵道池袋站、京成電鐵成田機場站這種閉塞已經分割的場合，則就無必要設置（淀屋橋站進入4道時看第3場內，4道出發時看第1出發信號機）。
有燈列式和色燈式兩種，平時均不亮燈。當需要列車進入時亮燈，燈列式顯示斜向45度的兩盞白燈，色燈式顯示黃燈。

從屬信號機

從屬信號機是與一信號機的顯示聯動，並預告該信號機的顯示的信號機。從屬信號機與主信號機的不同在於其沒有防護區間。
鐵路車輛不像汽車，其制動減速需要較長的時間，在高速運行時如果看到警戒、停止信號太遲，來不及進行減速、停止就可能導致超速或冒進信號（冒進到停止顯示的信號機內方）。因此在距離信號機較遠處設立預告信號，可以促使司機注意，並在到達前方信號前將速度減低到合適的程度。

信號附屬機

作為場內信號機、出發信號機和入換信號機的附屬。

進路表示機

停車場通常會為1條進路設置一組場內信號機、出發信號機，但在空間不足等設置同樣數量的信號機困難的場合，1台信號機就可能顯示複數條進路的信號。「進路表示機」即用來表示許可進入哪條進路。
通過設置與進路的位置關係相對應（最大3個方向）的燈列，使其指向開通的線路來表示。對於有3條進路以上的場內信號機，會使用「進路表示機（多進路用）」來顯示出進路所對應的數字。通過燈列的形狀與文字兩種方式來表示進路的開通狀態。在站場內，場內信號機多用3進路或多進路用的進路表示機，出發信號機多用2進路的。另外，入換信號機的進路表示機多用3進路或多進路的。

指示可行進的信號

警戒顯示、注意顯示、減速顯示、行進顯示、進行顯示、告訴顯示、誘導信號等，指示可以越過顯示處運轉，因此又稱「指示可行進的信號」。應當指出，在信號機不亮燈時，應該看作其正在顯示最嚴格的信號。也就是說，當有停止信號顯示的信號機發生失靈不能正常亮燈時，列車應該在信號機外方停止。

絕對信號機與容許信號機

場內信號機和出發信號機是受車站管理的信號機，是表明站長是否允許進入與離開車站的信號機。除了有手信號在進行誘導時，這種信號機的信號顯示是絕對不能違背的。這種信號機被稱為「絕對信號機」。閉塞信號機與場內、出發信號機不同，在車站間無分岔的直線路上時，因為派遣職員進行誘導較耗時間，在停止信號前停止1分鐘後，如懷疑信號或設備可能故障，則可以越過停止信號按無閉塞運轉、閉塞指示運轉行進。這是與絕對信號機相對的「容許信號機」。

車內信號機

車內信號機是為進入、進出停車場的列車，進入閉塞區間的列車和入換運轉的車輛顯示信號的設備。山手線、京濱東北線、新幹線與地鐵等使用列車自動控制系統（ATC）的路線中，信號機位於車輛的駕駛台上。
如在山手線中，速度計周圍有多個指示燈，對應目前的最高速度的會被點亮。在新幹線中，因列車高速運行時看不清車外信號燈的可能性高，且事故一旦出現將具相當規模而採用車內信號機。

臨時信號機

在因為工事等需要臨時限制列車速度時會設置臨時信號機。儘管它們看上去像是標識，在技術上仍被歸類為信號機。

徐行預告信號機

該信號機預告前方設置有徐行信號機，在需要時設置於徐行信號機之前。由黑色與白色的三角形組成，其下方顯示速度限制。有些事業者在上方三角形表示板的白色部分使用螢光橙色。

徐行信號機

徐行信號機在速度限制區間的起點設置，由黃色的圓形表示，其下方顯示速度限制。

徐行解除信號機

徐行解除信號機在速度限制區間的終點設置，由綠色的圓形表示。但與速度限制解除標識相同的是，列車必須在尾端通過徐行解除信號機之後才能開始加速。比如編成長160米的列車需在信號設置位置前進160米後才能開始加速到徐行速度限制以上。有時為了降低司機的負擔，在司機所處位置能看到的地方會設置表示幾輛編成列車尾部已通過徐行解除信號的「徐行解除目標」（如對於10輛編成的列車，在綠三角框內寫「10」）。

手信號

在信號機發生故障且替換用信號機還沒有設置時，使用信號旗或手持信號燈顯示的信號。

代用手信號

當場內信號機、出發信號機以及車內信號機不能正常使用時，用作取代它們的主信號機。通稱「手代」。應當指出，車站通常設置手信號代用器來顯示手信號，也存在一些預先已確定下代用手信號顯示位置的站。
手信號代用器是指可樹立作其它信號機的與常置型不同的可搬動的物品。此外，新幹線鐵路所樹立的手信號代用器只有行進顯示一盞燈，被稱作「行進手信號代用器」。這種代用器會與無此顯示的地上信號機並設使用。

通過手信號

當通過信號機不能正常使用時，用作取代它的信號機。

臨時手信號

有必要使用的代用手信號、通過手信號以外的手信號。臨時手信號包括停止信號、徐行信號、行進信號。

特殊信號

特殊信號是以保護列車為目的而使用的。以下是特殊信號的種類和表示方式。

發炎信號

信號炎管（即火炬信號）發出的紅色火焰來表示停止信號，分乘務員攜帶的「攜帯用信號炎管」、列車頂部安裝的「車輛用信號炎管」、道口附近安裝的「地上用信號炎管」三種。信號炎管和汽車用的「緊急保安炎筒（也被稱作發火筒）」是兩個不同的東西。
另外發炎信號也可以用來表示列車停止的限界（例如，根據傳令法，救援列車開到故障列車旁停止時，救援列車的停止限界用發炎信號表達）。

發報信號

也有通過無線通信，使用警報音來表示停止信號的，被稱為「防護無線」的一種信號。乘務員在發生人身事故之類的情況時，按下乘務員室里搭載的列車防護無線裝置的按鈕，就會發送無線信號，半徑約1km的周邊列車就能收到此無線信號，並發出警報音。請參照列車防護無線裝置。

發光信號

用紅色燈的亮滅來表示的停止信號。

發雷信號

使用信號雷管（即響墩）的爆音來表示停止信號。當列車的車輪碾上信號雷管時，會立即爆炸，產生巨大的聲響。但是，和近年防護無線等技術的發達相比，發雷信號的使用已經很少了。