日本の鉄道信号
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。
手信号には、以下の種類がある。
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。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。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。
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。
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。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。
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ど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。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。
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。電車線路とは離隔距離が必要である。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。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。軟弱地盤の場合は電柱基礎枠を用いて施工する。
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。この措置は、信号機が故障による消灯(この場合、列車を緊急に停止させなければならない)と受け止められないようにするためである。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。
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。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(特殊)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。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、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。
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。
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。
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。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。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。
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。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。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。
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。
1872年(明治5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。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。これは「セマフォア相図柱」と呼ばれている。その後、腕木末端が魚尾型(主信号機)もしくはV字型(従属信号機)の腕木式信号機が用いられ始めた。
その後、地方で鉄道が開業するが米国式(北海道)やドイツ式(九州)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。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。そのため、1901年(明治34年)の「鉄道信号規程」によって官民ともに全て統一された。また、その直前の1900年(明治33年)には進行を示す信号を白色から緑色に変更している。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。
1904年(明治37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(バンジョー型信号機(英語版))が使用された。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(大正4年)から使用開始となった。
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。運転用語では「出発」と呼ぶ。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。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。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(通過する列車が存在する場合は進路の数に応じた信号機を設置しなければならない)。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。 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。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(場内信号機も同様)。