日本の鉄道信号

日本の鉄道信号では、日本の「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」における鉄道信号の信号・合図・標識のうち、信号について説明する。この省令において信号は、係員に対して、列車または車両を運転するときの条件を現示するものと定義している。

この項目で特に断りなく白灯と書いてある場合は、厳密な純白ではない。単位については、「m」はメートル、「km/h」はキロメートル毎時を示す。

1. 概要
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形・色・音などによって定められた運転条件を指示するものが「信号」であり、この信号が表す符号を「現示」と呼ぶ天野光三・前田泰敬・三輪利英。そして、「信号」を「現示」する機構として「信号機」が設けられる天野光三・前田泰敬・三輪利英。

日本では、当初イギリスから技術を取り入れて鉄道を発展させたため、イギリス流のルートシグナルの考えからはじまった日本鉄道電気技術協会。しかし、列車の速度が向上するにつれ、進行現示と停止現示の中間となる現示が登場し、その中間となる現示にそれぞれ制限速度を定めた結果スピードシグナルの概念も取り入れられた日本鉄道電気技術協会。

信号の方式としては「地上信号方式」と「車内信号方式」の2つに大別されるが、更に「地上信号方式」を区分すると「腕木式機械信号機」と「色灯式電気信号機」の2つに区分される日本鉄道電気技術協会。しかし、腕木式機械信号機は現在、ほとんど使用されていない日本鉄道電気技術協会。

2. 信号機
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信号機の種類では「車内信号」を除いて一定の場所に常置されている「常置信号機」がほとんどであるが、工事時に用いられる「臨時信号機」、信号機が故障している場合などで用いられる「手信号」、事故や災害の時に使用される「特殊信号」などが存在する天野光三・前田泰敬・三輪利英。

信号機は現示は見通しとその後の処置が行えるように示さなければならない天野光三・前田泰敬・三輪利英。そして、信号機が故障していれば安全側の現示を示すようになっている天野光三・前田泰敬・三輪利英。thumb|100px|腕木式信号機 小坂鉄道小坂駅 古くは手動での信号リバー操作に連動して動作する腕木式信号機が用いられたが、日本国内で現存するものはわずかであり、ほとんどが色灯式信号機に移行している。

2.1. 常置信号機
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沿線や車両基地内などに一定の場所に常置して信号を現示する場内・出発・閉塞・誘導・入換信号機のことである。日本では列車は左側通行を基本とするため、原則としてその線路の直上または左側に設置する吉武勇。ただし、建築限界や架線との関係や、カーブなどでの視認性、除雪作業などを考慮して右側に設置することもある日本電気鉄道技術協会。線路が2つ以上隣接している場合は線路の配列順に設置して所属する線路が判別できるようにしている。また、場内・出発・閉塞・遠方信号機の信号現示の確認可能の距離は600 m以上を原則とし、地形などの特別の理由がある場合には200 m以上としている。確保できない場合は中継信号機を用いるなどする日本鉄道電気技術協会。進路表示機・入換信号機・中継信号機の信号現示の確認可能の距離は200 m以上とし、誘導信号機の信号現示の確認可能の距離は100 m以上としている。そして、信号機の機構は信号電球の電圧を定格の80 ％にした場合に定められた距離で確認できる性能であることと規定されている日本鉄道電気技術協会。ここでの距離は色灯式・単灯式信号機に取り付けられる背面板からの距離である日本電気鉄道技術協会。

常置信号機の構造や現示などの規定は「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」およびその解釈基準で示されているが、具体的な基準は鉄道事業者ごとに制定する日本鉄道電気技術協会。

2.1.1. 信号現示の種類と現示方式
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日本の鉄道においては現示方式により、1閉塞区間を運転条件とする「二位式」と2閉塞区間以上を運転条件とする「三位式」の2つの種類があり、二位式の場合は「緑色」と「赤色」の二色を基本的な現示とし、三位式は「緑色」と「橙黄色」と「赤色」の三色を基本的な現示とした色灯式信号機を採用している。道路信号に似ているように見えるが、点灯の順番が逆であったり、点灯している色の組み合わせによってその先の閉塞区間の制限速度を表示することが道路上の信号との最大の違いである。速度制限標識などで、その区間の信号現示の制限速度以下に制限速度が定められている場合は低い方に従う所澤秀樹。

色灯式信号機は灯球が2つ以上の多灯形が主流だが、かつては単灯形も存在していた。単灯形は「サーチライト信号機」と呼ばれ、赤・黄・緑のSA形と赤・緑のSB形が存在した君島靖彦。色ガラスを変えることによって現示を変えた君島靖彦。現在は廃止されている。

多灯形は2 - 6つの電球を使用している。電球には、フィラメントとLEDの2種類がある。前者の方は、フィラメントが二重に取付けられており、それぞれ寿命は5000時間と9000時間である土屋武之。鉄道用の信号機や標識に用いられるレンズは電球との組み合わせで光学的に確認距離の増大を図れ、さらに透過する色光は色度が厳重に規定されたものを使用する信号保安協会。さらに、信号機に用いられるレンズは焦点距離を短くして光度を増大させ、太陽光線の入射による疑似点灯を防止するために外側に有色、内側に無色のレンズを組み合わせて使用されている信号保安協会。後者の方は、LEDの寿命は設計上約10万時間で、消費電力量は1/3となり、電球式より長くメンテナンスの手間や費用の観点からメリットが大きい土屋武之。ただし、降雪地帯では電球式と比べ熱の発生が小さいため、レンズに電流を流すことで雪が付着して信号機が見えなくなることを防ぐ土屋武之。1個のユニットあたりLED素子が228個または144個取り付けられており、入力電圧の適正化を目的にトランスがセットされている日本鉄道電気協会。

二灯式には橙黄と赤の組み合わせもあり、これは進行信号を現示する必要がない路線終着駅手前の場内信号機や待避線進入用の場内信号機など、注意信号の制限速度以下の減速を必要とする場所に設置されている。また、養老鉄道養老線など、路線最高速度が注意信号の制限速度  とほぼ同等の場合、閉塞信号として利用されることもある。灯球にLEDを使った四灯式には、五灯式と同じ5現示を現示できるものも存在する。一部の進行信号・減速信号を現示しない信号機では緑色灯が、また、注意信号を現示しない三灯式では橙黄色が省略されることがある。その場合、空きの場所には灯球1個分のスペースが設けられている。二灯を同時に点灯させる現示の際には視認性を確保するため、灯火間を二灯以上離すのが原則となっており、高速進行信号は灯球を三灯離している。

信号機には現示を背景から分離し見やすくするため、後ろに背板を取り付けており、その形状は場内・出発・閉塞信号機は丸形、#従属信号機である遠方・通過信号機は角形である。ただし信号が複数設置され干渉する場合や、背板を設置すると建築限界を支障する場合、干渉・支障がある部分を切り取った形状となっている背板を設置する。さらに信号機が日光を背にする場所においては信号機とは別に背板の後ろに当たるところに遮光用の構造物を設置するが、逆に地下線やトンネル内など、背景が暗く、そもそも背板の必要性が無い場所においては背板が省略され灯具のみが設置される。また、豪雪地帯では灯具に雪避けの囲いが設けられることがある。

各信号現示の制限速度は鉄道事業者や路線により異なる。



2.2. 主信号機
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主信号機は、その信号機が防護する防護区間を持つ。主信号機の防護区間を、信号機の「内方」と呼ぶ。主信号機よりも手前側は「外方」と呼ばれる。ただし、非自動閉塞方式の場合の出発信号機は防護区間を持たず、信号機の先の進路が開通しているかを示すだけである。非自動閉塞方式の場合は信号機が進行でも、通票がなければ駅を出発することができない。

2.2.1. 場内信号機
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列車に対して停車場内への進入の可否と開通している進路を指示し、停車場内外の境界を示す信号機吉武勇。運転用語では「場内」と呼ぶ高橋政士。後述の閉塞信号機とは違い場内信号機は駅の管理下であり駅長の意思を表す信号機なので、この信号機には逆らって無閉塞運転をすることが許されない。複数の進路がある場合、主本線・副本線それぞれで信号機を設け、副本線の信号機は主本線のものの下位に設ける吉武勇。この信号機は対向分岐器の先端軌条または、背向分岐器の車両接触限界から外方に100 m以上離れた位置に設けられる吉武勇。ただし、列車の駅間最高速度が100 km/h以下の場合は80 mまでに縮小できる吉武勇。また、ATSを併設している場合も縮小可能天野光三・前田泰敬・三輪利英。

車内信号が採用されている区間でも閉塞区間を示す必要があるため、代替として場内標識が設置される吉武勇。 腕木式によって設置する場合は、赤色地の方形板に白色の帯線を入れた羽が用いられていた日本鉄道電気技術協会。

待避線や折り返し設備のない駅には場内信号機の代わりに、閉塞信号機が設置されている場合もある。こうした駅のことをかつての地方鉄道建設規程から停留所と呼ぶことがある。

2.2.2. 出発信号機
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列車に対して停車場内から出発の可否と開通している進路を指示し、停車場での停止位置の限界を示す信号機吉武勇。運転用語では「出発」と呼ぶ高橋政士。設置位置は対向分岐器のトングレールまたは背向分岐器の車両接触限界の手前である吉武勇。もし、線路の間隔などの問題で所定の場所に出発信号機を設置できない場合は「列車停止標識」を設置しなければならない吉武勇。複数の進路がある場合、通過する列車が存在しない場合は進路表示機を用いて1機の信号機のみで設置が可能である吉武勇。転てつ機が無い線路や、転てつ器が常時鎖錠されている場合は設けないこともある吉武勇。 列車に乗務する車掌から出発信号機がカーブなどで視認できない場合は出発反応標識がホーム上に併設される坂本衛。また、車内信号が採用されている区間でも閉塞区間を示す必要があるため、代替として出発標識が設置される 腕木式によって設置する場合は、赤色地の方形板に白色の帯線を入れた羽が用いられていた日本鉄道電気技術協会。

2.2.3. 閉塞信号機
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閉塞信号機は自動閉塞式の区間で、分岐器や線路の交差などが存在しない閉塞区間の始端に設けられる自動の信号機である吉武勇。二位式の信号機は用いられず、三位式の信号機のみ用いられる天野光三・前田泰敬・三輪利英。閉塞信号機には閉塞信号機が設置される数や建植される位置は運転曲線や現地での地形などを考慮して設定される吉武勇。 閉塞信号機は場内信号機や出発信号機と同様の形状をしており、これらと区別を図るため「閉そく信号機標識」が設置される吉武勇。この標識によって停止現示のときに一旦停止したあと15 km/h以下の速度で次の閉塞に進入することを許可し、信号機の番号を表示の役割も持つ天野光三・前田泰敬・三輪利英。

閉塞信号標識により表示された閉塞信号機は以下のように区別される。

場内信号機の外方より第一閉塞信号機、第二閉塞信号機、第三閉塞信号機…と区別される場合
路線の距離程に固有番号を組み合わせた番号にして区別される場合動作は前方の信号機と連動しているため、場内・出発信号機と違って人為的操作はできない。ある閉塞信号機がどのような現示をするかは、その内方の列車の有無と信号現示によって左右される。

閉塞信号機の設置位置はその線区を通過する列車の本数や線路容量を考慮して決定される日本鉄道電気技術協会。ただし、単線区間においては停車場間で上下1基を原則とする日本鉄道電気技術協会。

単線区間の場合、同一方向に対しては列車が続けて運行できるよう閉塞信号機の現示が出されるが、反対方向に向かう列車に対しては停止現示が出される所澤秀樹。

高密度運転区間の停車場では、場内信号機と出発信号機の間での運転時隔を短縮する目的で「0号閉塞信号機」が設けられることがある吉武勇。場内信号機を複数設けることも可能であるが、絶対信号機であるため停止現示でこれを超えての運転が許されておらず、代わりに規則の緩い閉塞信号機を設置することで運転時隔の短縮を狙う日本電気鉄道技術協会。この信号機を設置することで運転時隔を十秒から数十秒の範囲で短縮可能とされている日本電気鉄道技術協会。

2.2.4. 誘導信号機
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通常1閉塞には1列車しか入れない。これによって鉄道は安全を保っている。しかしこのルールを守っている限り、2つの列車が連結することはできない。駅構内の入換においては操車係の誘導により車両を移動することは可能であるが、頻繁に併結作業が行われる場合は業務の効率化を目的に誘導信号機が設置される磯兼雄一郎・井上孝司。この誘導信号機の進行現示がある場合は特例として1閉塞に2列車が入れるようになり、時速15 km/h以下の速度で先着する列車の近くまで進むことができる坂本衛。運転用語では「誘導」と呼ぶ高橋政士。

誘導信号機は場内信号機または入換信号機の下部に併設される湯川徹二。入換信号機に併設される誘導信号機はすべて色灯式である湯川徹二。旧「鉄道運転規則」では誘導信号機が進行現示の時は15km/h以下で運転するよう定められていた所澤秀樹。

灯列式と色灯式の2種類があり、どちらも普段は消灯しており、列車を進入させる場合だけ点灯する。灯列式では斜め45度に白灯を2つ点灯させ、色灯式では黄灯を点灯させる。JRで使用されているものは背板を持たない信号保安協会。

2.2.5. 入換信号機
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車両基地や駅構内などで入換作業を無誘導によって行うために設けられる信号機吉武勇。運転用語としては「入信」と呼ぶ高橋政士。停車場間を運転する列車には使われない。入換信号機は防護区間を持ち、その防護区間には軌道回路が設けられる吉武勇。旧「鉄道運転規則」では入換信号機が進行現示の時は45km/h以下で運転するよう定められていた所澤秀樹。

入換信号機を用いた入換運転ができる区間の終端には車両停止標識または車止標識が設置される吉武勇。

現示方式は灯列式と色灯式の2種類存在する日本鉄道電気技術協会。国鉄やその後継のJRでは灯列式の信号機を使用している日本鉄道電気技術協会。その一方で、私鉄は旧地方鉄道法に基づいて事業者が様式や点灯方式を定めて使用することになっていた日本鉄道電気技術協会。その結果、色灯式と灯列式を使用する鉄道事業者はほぼ半分で分かれている信号保安協会。色灯式を用いる鉄道事業者は地下鉄に多いほか、阪急電鉄や阪神電鉄などでも見ることができる所澤秀樹。JRで使用されているものは背板を持たない信号保安協会。

灯列式の入換信号機では停止信号を誤認する事象が多かったため、2006年頃から一部の鉄道事業者で停止灯を赤色にしたものが設置されはじめた日本鉄道電気技術協会。。

新幹線では同一の機構を利用して地上信号機とし、ATCを使用できない列車へ停車場に進入・進出の指示と停車場構内における車両の構内運転の指示を行う日本電気鉄道技術協会。

灯列式の場合は、JR各社では入換標識と同一の機構を利用するため、淡紫色灯の入換信号機識別標識が添装される所澤秀樹。ただし、新幹線鉄道においては規則が逆になり、入換信号機に相当する「地上信号機」を入換標識として運用するために入換標識識別標識が用いられる吉武勇。近畿日本鉄道では入換信号機と入換標識の区別を表示板によって行う所澤秀樹。

入換信号機の場合では閉塞信号機と同じく防護区間があるため、自動閉塞区間と同様に軌道回路が連続して設けられる吉武勇。入換標識には防護区間がない。

2.3. 従属信号機
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従属信号機とは、ある信号機の現示に連動して、その信号機の現示を予告するための信号機である。従属信号機は主信号機とは異なり、防護区間は持たない。

鉄道車両は自動車と違い、ブレーキをかけても減速するのに時間がかかるので、高速で走行中に警戒信号・停止信号を認めて減速・停止しようとしても減速が間に合わず、速度超過や信号冒進を招くことがある。そのため信号機から離れた場所で予告信号を出し、前方の信号に従うことができる速度まで減速するよう、運転士に注意を促す。

2.3.1. 遠方信号機
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自動閉塞以外の方式を採用する線区において、見通しが悪いか、または通過する列車が存在する場内信号機に対して設置される電気鉄道技術変遷史編纂委員会。従属信号機であるが、その内方では主信号機と同様に現示による制限がかかる。

遠方信号機は単線の駅間1閉塞とした自動閉塞式方式を採用の線区においても設置される。駅間に閉塞信号機がある自動閉塞の採用線区では中継信号機がその代わりを務める。

場内信号機の現示とそれに従属する遠方信号機の現示との対応は原則として以下の通りである。

遠方信号機は停止を現示することはないため、停止の赤色灯は存在しない所澤秀樹。また複数の場内信号機がある箇所では、全ての場内信号機が停止現示の場合は遠方信号機は注意信号を現示し、そうでない場合は場内信号機のうち停止現示以外のものの現示に従属する。

減速を現示する遠方信号は、対応する四灯の色灯信号機と同じ配列を用い、赤灯の位置が空きとなる。注意・進行のみを現示する遠方信号には、主に二灯式の赤を橙黄に替えたものが用いられる。色灯式の場合は背板は四角形にし君島靖彦、腕木式の場合は矢形で黄色地の方形板に黒色の帯線を入れた羽が用いられていた日本鉄道電気技術協会。

2.3.2. 通過信号機
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非自動区間の2位式信号方式の区間で、通過列車が存在する停車場の場内信号機の下に設置される電気鉄道技術変遷史編纂委員会。この信号機は出発信号機に従属し、列車に対して通過の可否を示すものである電気鉄道技術変遷史編纂委員会。通過列車が存在する主本線に対してのみ設置され、通過に使用できない副本線に対しては設置されない坂本衛。この信号機は非自動の2位式信号方式の区間で、通過列車が運転する停車場で設置されていたが、遠方信号機に減速現示を加えて通過の可否を容易に判断できるようなってきたことから廃止が進んでいる吉武勇。色灯式の場合は背板は四角形にし君島靖彦、腕木式の場合はばち形で黄色地に黒色の帯線を入れた羽が用いられていた日本鉄道電気技術協会。腕木式の通過信号機は、主に優等列車が存在する線区では優先的に自動閉塞化、色灯式信号機への交換が行われ、早期に消滅していった鉄道ピクトリアル編集部。

出発信号機の現示とそれに従属する通過信号機の現示との対応は以下の通りである。場内信号機の現示にも影響される。

通過信号機は停止を現示することはないため、停止の赤色灯は存在しない。出発信号機が複数の場合は、出発信号機1機に対し通過信号機を1機ずつ設置する。

2.3.3. 中継信号機
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中継信号機は、自動閉塞・特殊自動閉塞を行う区間において、場内・出発・閉塞の各信号機に従属して、地形などで主体となる信号機が確認困難な場合にその確認距離を補う目的で設ける信号機のことである電気鉄道技術変遷史編纂委員会。曲線が長く続くなどの場合、複数の中継信号機を設置することもある磯兼雄一郎・井上孝司。また、トンネルなどで取付場所が建築限界の制限を受ける場合は小型化されたものが使用される信号保安協会。無閉塞運転時に中継信号機を確認して先行列車がないと誤認して追突する事故が起きており、無閉塞運転の禁止や手前の閉塞信号機での現示数を増加して中継信号機を設置しないなどの対策が行われる日本電気鉄道技術協会。

灯列式 3つの白色灯の配列によって主体の信号機の現示が分かる湯川徹二。通常の色灯式の信号機と区別を付けるため、原則として灯列式が用いられる鉄道ピクトリアル編集部。高速信号現示を中継する灯列式の中継信号機の場合は二段の中継信号機を用い、上部は通常、すべて消灯している所澤秀樹。 新幹線鉄道では、地上中継信号機と称し、主体の地上信号機を中継している。

 色灯式 地下線などで、円形の中継信号機を設置することが困難な場合は、通常の色灯式信号機に中継信号標識を設けて中継信号機とすることがある湯川徹二。この場合は主体の信号機と同じ現示をおこなう。地下鉄での灯列式中継信号機の場合、かえって照明と紛らわしくなるおそれがあるため色灯式を用いても良いとされている鉄道ピクトリアル編集部。

2.4. 信号附属機
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場内信号機、出発信号機、入換信号機および誘導信号機に付属するもの。

2.4.1. 進路表示機
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複数の番線や複数の路線が出入りしている停車場では、場内信号機・出発信号機の上部に「冠」と呼ばれる識別票を取付けて、何番線への場内信号機か、何番線からのまたはどの路線への出発信号機かを区別して、通常1つの進路につき1基ずつ設置するが、スペースが確保できない等の事情により進路数と同じ数の信号機を設置することが困難な場合、1つの信号機で複数進路への信号現示を行う。このときにどの進路への進入を許可するかを表示するのが進路表示機である。

場内信号機・出発信号機・入換信号機でそれぞれ区別され、主体となる信号機に付設される日本鉄道電気技術協会。主体となる信号機が停止現示の場合は消灯している湯川徹二。

場内信号機には3進路用と多進路用、出発信号機には2進路用、入換信号機には3進路用と多進路用がある日本鉄道電気技術協会。多進路用は2進路または3進路用では対応できないほど進路数が多く、また多進路用にしても電球を使用したものでは十分な視認距離を確保するためには設備を大型化しなければならない欠点があったが、1986年に京葉線東京駅で設置されたLED式の進路表示機が好評で、1998年から正式に設置できるようになった日本鉄道電気技術協会。

民鉄では文字、数字、矢印を表示する進路表示機の設置が多い湯川徹二。

2.4.2. 進路予告機
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場内信号機や出発信号機で進路が2方向以上に分かれている場合、特に高速で走行する列車は分岐器の手前にある信号機の現示に応じて円滑な運転取扱いが困難であると懸念される吉武勇。そのため、分岐箇所の信号機の更に手前の信号機で予め開通している線路を予告するものである吉武勇。白色灯を2つ設置する場合、最大で3進路まで予告が可能である吉武勇。

右図では、進路が主要な線路より右方に開通しているときを表示している。

進路数が多い場合は数字などで開通している進路を示す方法が採られることがある湯川徹二。また、事業者によっては進路に対応するバーを表示する方法なども採用されている湯川徹二。主体の信号機が停止現示の場合は進路予告機は消灯する湯川徹二。

車内信号を採用している区間では主体となる信号機が地上にないため、進路予告機のみが立っていることがある所澤秀樹。

2.5. 常置信号機に関する用語
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2.5.1. 進行を指示する信号
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警戒現示・注意現示・減速現示・進行現示・高速現示・誘導信号は、信号機が防護する区間内方に進入することができることから、進行を指示する信号とよばれる。信号現示が消灯している場合は、その信号機が現示可能な最も制限される現示として扱われる。つまり、停止信号を現示することができる信号機が故障して一部でも点灯しない場合は、列車はその信号機の外方で停止することになる。

2.5.2. 許容信号機・絶対信号機
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信号機の防護区間に分岐器などが存在せず、他の列車などに支障されていないことを条件に進行現示を出す信号機を許容信号機と呼ぶ日本鉄道電気技術協会。こうした信号機は、半自動信号機と区別するため自動信号機と呼ばれている日本鉄道電気技術協会。信号機が故障した場合、運転士の前方確認による無閉塞運転が可能であるが、無閉塞運転による事故を受けて指令の許可を必要としたり、無閉塞運転自体を禁止にする鉄道事業者も存在する日本鉄道電気技術協会。

一方で、信号機の防護区間に分岐器などが存在し、他の列車などに支障されておらず、かつ進路が開通していることを条件に進行を指示する信号機を絶対信号機と呼ぶ日本鉄道電気技術協会。こうした信号機は半自動信号機とも呼ばれ、場内信号機や出発信号機などが該当する日本鉄道電気技術協会。絶対信号機が故障した場合、防護区間における開通状況及び分岐器等が正常に鎖錠されていることを確認する必要がある日本鉄道電気技術協会。

軌道回路によって現示が制御されず、信号扱者によってのみ制御される信号機を「手動信号機」という。非自動閉塞区間における出発信号機、場内信号機、入換信号機、誘導信号機が相当する。

2.5.3. 進行定位・停止定位
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通常時は信号現示を「進行」にしておき、その防護する区間で支障がある場合にのみ停止を現示する方式を「進行定位」と呼ぶ日本鉄道電気技術協会。自動進路制御装置やプログラム進路制御装置が導入されている線区において、通常は停止現示にしておき、列車が接近した時に自動的に進行現示を出す場合も進行定位として取り扱われる日本鉄道電気技術協会。自動信号機においては基本となる信号現示の方式であり、線路の交差や入換作業が少ない駅の主本線の信号機に適用される日本鉄道電気技術協会。

一方で、通常時は信号現示を「停止」にしておき、列車の運転が行われる時のみ進行を現示する方式を「停止定位」と呼ぶ日本鉄道電気技術協会。この現示方式は自動信号機以外の信号、列車の取り扱い本数が多い分岐駅などで導入される日本鉄道電気技術協会。

2.6. 車内信号機
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車内信号機とは、停車場に進入・進出する列車および、閉塞区間に進入する列車または入換運転をする車両に対して信号を現示するもの。一般的に、信号の現示は指示される速度が数字などで表示される日本鉄道電気技術協会。車内信号機の現示方式は新幹線で見られるか角形速度計方式とJR在来線などで見られる丸形速度計方式の2種類に分かれる日本鉄道電気技術協会。人間工学の見地では丸形速度計方式の方が読取速度・精度は優れている日本鉄道電気技術協会。

1964年に東京モノレールで日本で初めての車内信号によるATCが導入され、この時は地上信号機と同様の赤・黄・緑による現示が行われた日本電気鉄道技術協会。その後、同年の東海道新幹線開業によって数字による速度の現示が導入された日本電気鉄道技術協会。

1つの区間の信号現示は、その区間に列車が進入することで表示される日本鉄道電気技術協会。そのため、地上信号方式と比べて1区間ずれた形となっている日本鉄道電気技術協会。

2.7. 臨時信号機
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工事や災害などで一時的に列車の速度を制限する必要がある場合に臨時に設置される磯兼雄一郎・井上孝司。反射板式で天野光三・前田泰敬・三輪利英、見た目は信号機とは思えない形をしているが、信号機として扱われている磯兼雄一郎・井上孝司。以下3種類の信号機があるが、それを1組にして使用される坂本衛。列車の進行方向に対して左側に設けられるのが原則である信号保安協会。

2.7.1. 徐行予告信号機
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この先に徐行信号機が設置されていることを予告するもので、徐行信号機の400 m手前に設置される坂本衛。白の三角形に黒の小さい三角を組合わせたもので表され、その下には規制速度が表示された「徐行速度表示板」が設置される信号保安協会。事業者によっては白の部分を蛍光オレンジにしているところもある磯兼雄一郎・井上孝司。見通しが良い場合は省略されることがある湯川徹二。三菱グループのロゴマークに似ているため「ミツビシ」と呼ばれることもある高橋政士。

2.7.2. 徐行信号機
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速度を制限する区間の始点に設置される坂本衛。白いふちの付いた黄色い円盤で表され、その下には規制速度が表示された「徐行速度表示板」が設置されている湯川徹二。

2.7.3. 徐行解除信号機
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速度を制限する区間の終点に設置される坂本衛。白いふちの付いた緑色の円盤で表される。ただし速度制限解除標識と同じく、列車の最後尾が徐行解除信号の設置位置を過ぎるまで、徐行を続けなければならない。例えば編成長160mの列車は信号設置位置から160m進まないと、徐行制限速度以上に加速する事ができない。また運転士の負担を軽減するため、運転士の位置から見て、何両編成の列車の最後尾が徐行解除信号を過ぎたかを表す「徐行解除目標」の標識を設置しているケースも存在する磯兼雄一郎・井上孝司。徐行区間の途中で徐行速度が変更される場合は、この信号を設置せず連続して徐行信号機を設置する湯川徹二。

2.8. 信号機の設置方法
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信号機を取り付けるのに用いられる柱は鋼管柱かコンクリート柱で、信号機類の保守点検を行う為に点検台と梯子が設置される信号保安協会。この点検台は最下位にあるレンズの下方中心から下方0.7 mを標準に設置される日本鉄道電気技術協会。信号機の裏面は白色に塗装され、背面板や灯箱の内部は黒く塗装される日本電気鉄道技術協会。背面板は建築限界や他の信号機との見通しの関係で一部分を切り抜いて設置することがある日本鉄道電気技術協会。多雪地域では長い庇を設けることで積雪で信号現示が見えづらくなることを防いでいる田中一。

常置信号機を同一の場所に2基以上並列に設けるときは以下のルールが定められている日本鉄道電気技術協会。

最も左側の線路に対する信号機は最も左側に設ける。
主要な線路に対する信号機は他の信号機よりも上位に設ける。
同一の柱に信号機を設ける場合は3基を上限とする。こうした条件を満たした上で、堅牢な構造で、かつ適切な確認距離が確保できるよう設置する日本鉄道電気技術協会。

色灯式信号機の場合、信号機柱の建植位置は軌道中心から1900 mm離隔するのが原則であるが、設置場所によっては2000 mmもしくは2400 mm離隔することも認められている日本鉄道電気技術協会。複数の線路が並ぶ間に信号機柱を設ける場合は、軌道中心どうしの間隔が4080 mm以上なければならない日本鉄道電気技術協会。地上との離隔は主本線に対するものは4200 mm以上、副本線の対するものは3500 mm以上で設置するが、地面から離隔距離が小さくなる低柱で設置することもある日本鉄道電気技術協会。中継信号機の場合は一般用は4200 mm以上の高さで設置するが、特殊用は3500 mmで良い日本鉄道電気技術協会。点検台の支金下端は本線3100 mm、側線3500 mmを地面から確保する日本鉄道電気技術協会。

同一線路から複数の進路に分岐する場合、最も近接するレンズの中心点とうしの距離を基準として、場内信号機では縦・横500 mm以上、出発信号機では縦300 mm・横400 mm離して設置する日本鉄道電気技術協会。また、異なる線路が平行する場合は場内信号機で2000 mm以上、出発信号機で1000 mm以上離す日本鉄道電気技術協会。

信号機を新規に設置する場合、取り付ける前にレンズ清掃や機構内部の整備を行い、電球式の場合は柱に信号機を取り付けてから電球を挿入する日本鉄道電気技術協会。電車線路とは離隔距離が必要である日本鉄道電気技術協会。コンクリート柱の場合、段堀で掘削を行ない、根かせをUボルトで取り付け、底板を据えて水平に固定する日本鉄道電気技術協会。鋼管柱の場合、コンクリート基礎の上に柱を設置し、配線用の穴は電線に無理を与えない程度の大きさで空ける日本鉄道電気技術協会。軟弱地盤の場合は電柱基礎枠を用いて施工する日本鉄道電気技術協会。thumb|200px|信号機の使用停止
鉄道信号機を使用しない場合、「×印を信号機に付ける」「信号機を線路に対して横に向ける」といった措置が行われる鉄道ピクトリアル編集部。この措置は、信号機が故障による消灯と受け止められないようにするためである鉄道ピクトリアル編集部。併合閉塞によって閉塞扱いを頻繁に取りやめることが想定される場合は中間駅の信号機に信号機使用停止標を設置する君島靖彦。

3. 手信号
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信号機が故障したときや信号機が設置されていない場合に、手旗や合図灯を用いて信号を現示する。合図灯は夜間に用いられるもので、スイッチを操作することで緑色と赤色に転色できる田中一。

手信号には、以下の種類がある。

3.1. 代用手信号
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出発・場内信号機やそれにあたる車内信号機が故障で使用することができないときに、それら主信号機の代用として使用する。通称、手代。駅の「代用手信号現示位置」と書かれた所が現示位置となり、臨時手信号によって現示する。また、出発・場内信号機の設置している場所に係員を派遣することが困難な場合は出発・場内信号機に手信号代用器を常設しており、臨時手信号の代わりに手信号を現示する日本鉄道電気技術協会。

手信号代用器は、他信号機のように地上信号機に常設されている常設型の他に、使用する時だけ持ち込み設置する可搬型の物がある。また、新幹線鉄道に建植される手信号代用器には進行現示の一灯のみしかない進行手信号代用器という物もある。この代用器の場合、単独現示では無く併設される地上信号機と共に使用される。手信号代用器は転てつ器との連鎖がなく、取り扱う際は操作用スイッチの復位失念に気を付けなければならない日本鉄道電気技術協会。

3.2. 通過手信号
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通過信号機を使用することができないときに、その代わりに使用する湯川徹二。信号の種類は「進行」のみである湯川徹二。

3.3. 臨時手信号
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代用手信号・通過手信号を用いる以外で特に手信号を現示する必要がある場合の手信号湯川徹二。信号の種類は「停止」「徐行」「進行」の3種類あり、特に停止の場合は現示の方法も多様である湯川徹二。

停止手信号 閉塞に関係なく列車を緊急に停止させる場合や信号機故障の際に列車をそこで抑止させておく場合に使用するものである。昼間のみ赤色旗が使用され、昼夜問わず赤色灯で現示できる所澤秀樹。昼間、赤色灯と赤色旗のいずれも所持していない場合は両腕を高く上げるか、緑色灯以外の灯を急激に振ることで現示する所澤秀樹。夜間、赤色灯を所持していない場合は緑色灯以外の灯を急激に振ることで現示する所澤秀樹。 徐行手信号 線路支障などで列車の速度を落させて運転させる場合に使用するもので、保線係員により現示される。昼間は赤色旗と緑色旗を絞ったまま頭上で交差させ、夜間は緑色灯を点滅させる所澤秀樹。昼間に旗を所持していない場合は両腕を左右に伸ばし、緩やかに上下に動かすことで現示する所澤秀樹。 進行手信号 信号機故障や工事などの場合に列車を進行させる場合に使用されるものである。昼間のみ緑色旗が使用され、昼夜問わずは緑色灯で現示できる所澤秀樹。昼間、緑色灯と緑色旗のいずれも所持していない場合は片腕を高く上げる所澤秀樹。

4. 特殊信号
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特殊信号は、突発的な事象によって列車を緊急的に停止させるときに用いる坂本衛。種類と現示方式として以下のものがある。

4.1. 発炎信号
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信号炎管の赤色火炎により停止信号を現示するもの湯川徹二。係員が携帯する携帯用信号炎管、列車の屋根上に設置している車両用信号炎管、踏切付近などに設置している地上用信号炎管の3つがある。信号炎管は自動車用の「緊急保安炎筒」とは別のものである。この信号炎管は運転台や踏切警士の詰所に常備される湯川徹二。

また発炎信号は、列車に対して停止する限界を示す必要のある場合に使用することができる。

不点火を考慮して炎管を2つ同時に使用するよう求められており、別の列車が接近した際は再点灯する必要がある日本鉄道電気技術協会。 踏切内の押しボタンで発火させるタイプもある湯川徹二。しかしこのタイプは発炎時には補充する必要があること、また沿線で火災を起こす可能性があることから順次、点滅型の特殊信号発光機に置き換えられている日本鉄道電気技術協会。

4.2. 発報信号
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警音によって停止信号を現示するものである所澤秀樹。運転台に設けられた列車防護無線装置のボタンを押下することで、周辺を走る列車・車両に警音を鳴らせる所澤秀樹。

4.3. 発光信号
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灯火の明滅によって停止信号を現示するものである所澤秀樹。

4.3.1. 特殊信号発光機
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落石、雪崩、強風、踏切などに対して警戒を要する地点に設けられる装置日本鉄道電気技術協会。特発と略される場合もある。私鉄では踏切非常警報機、踏切非常警報灯と称する場合もある。平常時は滅灯しており、異常発生時に点灯して停止信号が現示される日本鉄道電気技術協会。支障箇所から800 m以上の視認距離を確保できるよう設置される日本鉄道電気技術協会。この視認距離は、異常時にのみ緊急で停止信号が現示されることから、通常の信号機の600 mに200 mの余裕を加えたものである吉武勇。非常ボタンなどの取り扱いによって作動する伊原薫。

現示方式は、五角形に並んだ赤色灯が連続2灯ずつ反時計回りに回転しながら点灯する「回転形」のほか、棒状に点滅する「点滅形」が代表例である日本鉄道電気技術協会。「回転型」は、人が発煙筒を右手で保持して時計回りで回転させる様子を参考日本鉄道電気技術協会とした。「点滅型」は、従来主流であった「軌道回路短絡器と信号炎管の組み合わせ」による列車防護に代わる方法として、1989年に製品化されたものである日本鉄道電気技術協会。信号炎管の取付台にそのまま取り付けられる形状である日本鉄道電気技術協会。私鉄では、赤色灯を4灯または2灯同時に点滅するものや、踏切が正常に動作していることを示す遮断反応灯と一体の機構となっている例がある日本鉄道電気技術協会。また、特殊信号発光機ではなく、単灯の「非常報知灯」などが同じ役割を持つことがある伊原薫。

特殊信号発光機は、さまざまな使用用途がある。

この他、長大トンネル箇所などでトンネル支障による事故から列車を防護するためトンネル入口に設置しているもの、工事用、船が橋梁に衝撃しその影響で線路が歪んだことを検知する橋梁偏位用などもある。

4.4. 発雷信号
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信号雷管}}信号雷管を列車が踏んだ際の爆音により停止信号を現示させるもの湯川徹二。信号雷管を30 m間隔で2個レールに仕掛け、車輪が雷管を踏み爆音を生じさせる所澤秀樹。停止位置は必ず発雷信号による停止現示の内方になる湯川徹二。しかし、近年では防護無線等の発達により使用されなくなっている。

5. 沿革
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1872年の鉄道開業から場内信号機や遠方信号機の建植が行われ、現在の「進行」「注意」「停止」はそれぞれ「無難」「注意」「危害」と称されていた電気鉄道技術変遷史編纂委員会。しかし、これは手旗の代用として用いられており、腕木が下がっている「無難」と腕木が上がっている「危害」を遠くから見えるようにした電気鉄道技術変遷史編纂委員会。これは「セマフォア相図柱」と呼ばれている電気鉄道技術変遷史編纂委員会。その後、腕木末端が魚尾型もしくはV字型の腕木式信号機が用いられ始めた電気鉄道技術変遷史編纂委員会。

その後、地方で鉄道が開業するが米国式やドイツ式のような違いや、官営鉄道でも東西で方式に違いがあった電気鉄道技術変遷史編纂委員会。そのため、初期の鉄道信号機の広がりは様々な方式が折衷する中で混乱が見られたといわれている電気鉄道技術変遷史編纂委員会。そのため、1901年の「鉄道信号規程」によって官民ともに全て統一された電気鉄道技術変遷史編纂委員会。また、その直前の1900年には進行を示す信号を白色から緑色に変更している電気鉄道技術変遷史編纂委員会。出発信号機が本格的に運用されるようになるのは大正時代に入ってからである電気鉄道技術変遷史編纂委員会。

1904年に甲武鉄道で日本初の直流軌道回路による自動閉塞式を採用した際、米国のUSS社から輸入した円板式信号機が使用された日本鉄道電気技術協会。また、現在見られる多灯式色灯信号機が用い始めたのは京阪電気鉄道であり、これは米国のUSS社から輸入して1915年から使用開始となった電気鉄道技術変遷史編纂委員会。官営鉄道における色灯式信号機の採用は1920年代以降であり、東京 - 有楽町が最初であった日本鉄道電気技術協会。この時、新宿駅下り場内信号機には現在の灯列式入換信号機に類似した灯列式のものが導入された信号保安協会。誘導信号機が生まれたのは1921年の規程の改正である信号保安協会。また、灯列式の入換信号機が導入されたのは1926年で、米国のUSS社から輸入された3灯式のものを使ったが、これがそのまま今日見かける灯列式の入換信号機となった信号保安協会。信号機に使われる電球は「A形」が用いられ、1925年から国産されるようになったが、1970年に量産性が高い自動車用の電球を改良した「G形」の電球が使われ始めた信号保安協会。G形はA形と比べ、価格が抑えられ、寿命が長く、同時断線や接触不良を減らせる利点があった信号保安協会。

自動閉塞式の導入につれて、当時主流であった機械式の腕木式信号機の可動部分が故障しやすいという欠点が目立ち始めた白土義男。そして、色灯式信号機は視認性も良く、保守作業の手間もかかりにくいとして鉄道信号の主流となっていった白土義男。単灯式の色灯信号機は1933年に採用されたが、1965年の運転保安設備基準規定および信号設備基準規程の制定に伴い順次姿を消していった信号保安協会。レンズ径ははじめは甲形と乙形の2種類を汽車線用と電車線用で採用されたが、レンズの改良に伴い乙形でも十分な視認性を確保できることから乙形を採用することになった信号保安協会。

電力を削減するため、列車の接近によって信号機が点灯する方式も検討されたことがある信号保安協会。愛知電鉄の美合駅では1933年から列車が接近したときのみに点灯する信号機を採用し、数年間で31パーセントの電力を削減した信号保安協会。一方で、国鉄でも東海道本線の大船 - 平塚で試験したが、運転士からは旅客線と貨物線の並行並行区間では紛らわしいと不評で本採用には至らなかった信号保安協会。

1957年に信号現示の確認距離が600 m以上になったことに伴って中継信号機が生まれ、入換信号機と入換標識の分離に伴い入換信号機には入換信号識別標識を取り付けることとなった信号保安協会。中継信号機の設置が進んだが、1965年には確認距離が不足する信号機に対してはその外方にある信号機で列車の速度を制限する信号を現示することとして設置を抑制することになった信号保安協会。

1990年に信号機の筐体の軽量化が図られ、1991年に営団地下鉄で日本初のLED式信号機が導入され、1995年4月には阪神淡路大震災の復旧として大阪 - 神戸間のLED式色灯信号機が導入された日本鉄道電気技術協会土屋武之。また、白色LEDの開発により入換信号機識別標識に用いられる月光色の表現が可能となったため、2002年以降に入換信号機のLED化が行われるようになった日本鉄道電気技術協会。2005年6月28日にJRで最後まで腕木式信号機が残っていた八戸線陸中八木駅の腕木式信号機が色灯式に置き換えられJRのすべての駅から腕木式信号機が消滅し、現役で使用されている腕木式信号機の残存箇所は津軽鉄道金木駅・五所川原駅のみとなった伊原薫。列車本数が多くなく、観光資源として有用であり、一部の部品の供給がある2021年現在は撤去・更新の予定はないという伊原薫。国鉄や大手私鉄の大都市路線ではおおよそ1960年代、ローカル線や中小私鉄でも1980年代には自動化され廃止される例が多かったが、一部のローカル線や私鉄では2000年代初期まで使われていた。また、相対的に列車本数が少ない貨物線や専用線では、自動化にかかる費用との兼ね合いで、ごく最近まで腕木式信号機を使用し続けている例が見られた。例えば福島臨海鉄道では2015年まで、小坂製錬小坂線は2009年の路線廃止まで使われ続けていた。腕木式信号機の中には「停止」・「注意」・「進行」の3つの現示を表示できるものも存在したが、筑豊本線筑前内野駅 - 筑前山家駅間に残っていたものが1960年3月3日に色灯式に置き換えられ消滅している。一方で、単灯式信号機は1936年に奥羽本線で導入されたのが最初で、1995年11月9日に北海道ちほく高原鉄道の上常呂駅で使用を終えたのが最後であった君島靖彦。

6. 脚注
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6.1. 注釈
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6.2. 出典
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7. 参考文献
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書籍
記事

8. 関連項目
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信号保安
列車保安方式
鉄道信号機
連動装置
ルートシグナル
スピードシグナル
無閉塞運転
手旗
列車選別装置
日本の鉄道
鉄道標識
鉄道合図

9. 外部リンク
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[1] - 腕木式信号機に関する記述。