石橋を叩いて壊すページ

ゼロから始めるFactorioの鉄道構築(交差点編)

前回の記事では、線路に信号を配置し、列車同士の衝突を防ぐ方法を紹介した。
列車の扱いに慣れてくるとだんだん線路が長くなっていき、やがて線路の交差点を作りたくなってくると思う。
ここでは線路に交差点を設ける方法と、安全な交差点に不可欠な連動式列車用信号の使い方を紹介したい。

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線路に交差点を設けるには

線路に交差点を設けるには、単に線路を重ねて配置すればよい。


2本の線路を跨ぐように1本の線路が配された、線路の交差点。

ただし注意すべき点がある。
前回の記事で列車用信号の紹介をした際、線路の区間について述べたが、 線路が交差している場合、交差している線路もすべて1つに繋がった区間として扱われる。
線路の「区間」がどのように構成されているかは、手荷物から列車用信号を取り出して持ってみるとわかる。


ゲーム中に手荷物から列車用信号を取り出して手に持つと、上記画像のように線路の中央にカラフルな線が表示される。
この色は線路の各区間を表しており、信号を境に色(=区間)が区切られているのがわかる。
(なお色そのものに意味はなく、区間ごとに色を変えて線を引いているだけである。)
この図の中央部分をよく見ると、交差した3本の線がすべて同じ紫色で描かれている。
つまりここでは、交差した3本の線路は1つにつながった区間として扱われているとわかる。

前回の記事で説明した通り、列車用信号は信号の先の区間に列車がいると赤になる。赤信号を見た列車は信号の手前で止まる。
これは交差点にも当てはまる。 交差した線路をまとめて1つの区間とし、交差点の中に列車がいる時は交差点に入る信号を全部赤にすることで出合い頭の事故を防いでいる。


交差点に緑の列車が入った状態。交差点に入る方向の信号がすべて赤になっている。
これなら交差点には1度に1台の列車しか入れないので、交差点で2台の列車がぶつかる事故は起こり得ない。

しかし、上記の画像では交差点が全体で1つの区間になっているため、 例えば緑の列車が交差点を渡っているときは黄色の列車は交差点に入れず、手前で止まっていなくてはならない。
緑と黄色の列車は交差点ではすれ違いこそすれ、ぶつかることなどありえないにも関わらずである。

交差点の交通をもっとスムーズにしたい時は、交差点に列車用信号を追加で置いてみよう。
以下の画像では、交差点の中央に信号を追加したことで、 「3本の線路が交わる大きな交差点1つ」が「2本の線路が交わる小さな交差点2つ」に分割され、 2本の列車が交差点上ですれ違えるようになっている。


交差点の中央に列車用信号を追加配置した図。左記の画像では「1つの大きな交差点」だったところが 「2つの小さな交差点」に分割されているのがわかる。
これなら緑と黄色の列車が通る交差点はそれぞれ別の交差点なので、両列車は相互に支障せず同時に交差点を通過できるようになった。

ただしこれだけではまだ不足がある。以下の画像をご覧いただきたい。
駅には既に青い列車が停まっている。その後ろに赤い列車が接近している。
赤い列車が交差点を塞ぐ形で停車してしまい、事故こそ起きていないが緑と黄色の列車の進行を妨げている。


青い列車がどかない限り、赤はもちろん緑も黄色の列車すらも進めなくなっている。

こんなときはどうするべきか。
車の免許を持っている人なら、「交差点の中で停まりそうなときは、交差点の手前で停まって待つ」ルールは知っているだろう。
Factorioでそれができるのが連動式列車用信号である。

連動式列車用信号は何をするか?

まずは前回の記事のおさらい。
前回の記事では、列車用信号は「信号の先の区間に列車がいなければ緑、いれば赤に光る」と書いた。
信号の先の区間というのは、交差点についていえば「交差点の中」であり、「交差点より先」に列車がいるかは考慮されない。

そしてお察しの通り、連動式はこの点が異なる。
連動式列車用信号は交差点の中はもちろん、その先に列車がいる場合も赤になる。
交差点の中にも先にも列車がいないときだけ緑になる。

よって線路に交差点を作る時は、交差点の手前に連動式列車用信号を置くといい。
そうすれば、交差点の先が詰まっているときは手前で停まって待ち、交差点を通過できる時だけ進むという判断ができるようになる。
以下の画像をご覧いただきたい。


線路の交差部の手前2か所に連動式列車用信号を使った場合の図。信号の色にご注目。
1枚目の画像では交差点の先に列車がいないので、赤い列車に対して緑信号がでており、列車は交差点に入ることが出来る。
2枚目の画像では交差点の先に列車がいるので、赤い列車に対して赤信号がでており、列車は交差点の手前で停まって待ち、黄色と緑の列車の通行を阻害せずに済む。
3枚目の画像は連動式列車用信号を使わなかった場合の比較で、 交差点の先に列車がいるのに赤い列車に対して緑信号が出ているため、このままでは赤い列車は交差点のど真ん中で立ち往生することになる。

また、前回の記事では信号が黄色に光る「区間の予約」について記したが、 通常の列車用信号では列車は1区間ずつしか予約しないところ、 連動式列車用信号では列車は交差点を抜けた先までを一括で予約するという働きもついている。
これにより、列車が交差点を走行中に他の列車が割り込んで邪魔をするという心配も不要になる。


赤い列車が交差点を越えようとしている場面。こちらも信号の色にご注目。
直列する3つの信号がすべて黄色に光っており、交差点を抜けた先までの区間が一括予約されていることがわかる。
予約された区間には他の列車は入れないため、緑と黄色の列車に対しては赤信号が出ており、 これらの列車は赤い列車が通り過ぎるまで交差点に入らず待っていてくれる。

以上をまとめると、
・「交差点の手前」や「交差点の間」には連動式列車用信号を置く
・「交差点の先」には通常の列車用信号を置く
ようにすると、上手に線路の交差点を作ることができる。


上記のまとめを実践し、交差点の信号配置を見直した完成例。
3本の線路それぞれにつき、「交差点の手前」には連動式、「交差点の先」には通常式の信号を置いた。
本記事冒頭記載の通り、交通がスムーズになるよう「交差点の間」にも連動式の信号を置いて区間を区切ってある。

線路の交差点の作り方としては、
① まずは線路だけ引いて交差点を作る。
② 各列車の進行方向を考えながら、交差点の手前に連動式、先に通常式の列車用信号を置く。
③ 交通がスムーズになるよう、交差点の間に連動式を置いて区間を細かく区切る。
という流れで進めるといい感じになる。
線路が密集していて信号を置くスペースがないときは、線路自体をひきなおしてスペースを確保してみるのもいいだろう。

ただし連動式列車用信号の使い方にはひとつ注意点がある。 交差点を抜けた先の区間には、十分な長さを確保しなければならない。
以下の図で、赤い列車は3両編成だが、交差点を抜けた先の区間は1両分の長さしかない。
連動式列車用信号は交差点の先の区間に列車がいないことはチェックするが、列車の長さまではチェックしないので、 赤い列車は交差点を抜けた後で結局赤信号につかまってしまい、交差点にしっぽを残して停車してしまう。


一見問題ないように見えるが、交差点を抜けたあとの区間が1両分の長さしかないため3両編成の赤い列車は交差点を抜けきれない。
このようなケースを防ぐため、連動式列車用信号を使うときは交差点を抜けた先の区間は一番長い列車が収まる長さにする必要がある。

線路の分岐地点に連動式列車用信号を置いてみよう

連動式列車用信号のもうひとつの使い方。
線路が途中で分岐しており、そのどちらにも先行列車が止まって線路をふさいでいるような場合を考える。


線路が途中で分岐しているケース。緑と黄色の列車はどちらが先に発車するかはわからない。
連動式列車用信号を使わない場合、赤い列車は行けるところまで行こうとして緑と黄色のどちらかの真後ろにつけてしまう。

自動運転の列車は「線路をバックして戻る」という機能は付いていないので、 上図のように赤い列車が黄色の列車の後ろにつけたあと緑の列車が先に発車してしまうと、 列車がいなくなって空いた線路を横目で見ながら、我が道を塞ぐ黄色い列車にやきもきする羽目になる。
もし赤い列車に「分岐の手前で停車して、2本の線路のどちらか空いたほうへ進む」という能動さがあったなら、 赤い列車はよりスムーズにこの場所を通過できたはずである。

こんなときも、連動式列車用信号の出番である。
「交差点の中で停まりそうなときは、交差点の手前で停まって待つ」ルールを線路の分岐部に応用することで、 分岐の中で停まりそうなときは分岐の手前で停まって待ち、列車がいなくなってから進むことで問題を解決できる。


分岐の手前に連動式列車用信号を置いておくと、後続の赤い列車は連動式列車用信号の先のいずれかの区間を予約しようとする。
しかし図の場合はいずれの区間も列車がいて予約できないため、赤い列車は信号の手前で停車し、区間が予約できるまで待つ。
どちらかの列車が駅を発車すると線路が空くので、赤い列車は空いたほうの区間に予約を入れて発車する。
こちらも、「分岐(交差点)の手前に連動式、分岐の先に通常式の列車用信号を置く」という点で上記した信号の置き方のルールに準じている。

ちなみにこのようなケースでは、連動式列車用信号が水色に光る場合がある。
連動式列車用信号の水色信号は、信号の先で線路が2本以上に分かれており、赤信号の線路と緑信号の線路が混在していることを示している。
混在していない(先の線路が全部赤か緑信号の)場合は連動式列車用信号も赤か緑信号になる。
水色信号の場合、緑信号の線路へ行こうとする列車は進むことができるが、 赤信号の線路へ行こうとする列車は連動式列車用信号の手前で停まって待つ。

往復可能な単線の線路をひいてみよう

連動式列車用信号を使うと、往復可能な単線を作ることができる。
往復可能な単線とは、1本の線路を列車が往復、どちらにでも走れる状態である。

往復可能な単線は線路が1本で済むので、往路と復路のために線路を2本ひくのに比べて使うレールの数を半減できる。
しかし信号の配置が複雑になり、難易度が格段に上がるし、交通量も制限される。
正直申し上げて、お勧めは致しかねる。 地方の単線ローカル鉄道にロマンを感じる人か、どうしても線路を2本引けない場合の応急措置用である。

今まで本記事で見てきた線路の交差点は「2本の線路が直角に重なった状態」だったが、 往復可能な単線は「2本の線路がすごく浅い角度で重なった状態」と考えると話が簡単になる。
要するに単線区間全体がひとつの大きな交差点というわけである。
信号の置き方も、「単線区間の手前に連動式、単線区間の先に通常式の列車用信号を置く」 という意味で交差点に対する信号の置き方の法則がそのまま使える。


完成した往復可能な単線の図。線路は一本だが、左方向へも右方向へも走ることが出来る。
当然ながら、左右両方から同時に列車が来ると中央でぶつかってしまうので、そうならないよう信号が活躍する。
これも上記同様、単線区間(≒交差点)の手前に連動式、先に通常式の信号を置くという点では共通ルール。
連動式列車用信号を使うことで、単線を抜けた先の区間に列車がおらず、 列車が単線区間を走り抜け切れる(単線の途中で止まらない)ことを保証している。
画像の場合は、予約したい区間に青い列車がいるため赤い列車は単線の手前で停止しているが、 黄色い列車は予約したい区間に他の列車がいないため緑信号が出ており、発車可能になっている。
もし連動式でない通常の列車用信号を使っていたら、赤い列車は行けるところまで行こうとして青い列車の真後ろで詰まってしまい、 黄色い列車の進行を阻害してしまう。

ひとつ注意点として、往復可能な単線の途中に信号を設置する場合、線路の左右両側にペアで信号を置く必要がある。

記事で何度も触れたとおり、信号を置くと線路の区間を区切ることが出来る。
そして信号には方向性があり、列車は列車から見て線路の右側に置かれた信号だけを見るようにできている。
このため、線路に信号が置かれているにも関わらず、線路の右側に信号がない場合、 列車はその信号の先の区間が赤信号か緑信号かがわからないので通行不能になるわけである。
ある区間に双方から列車が進入可能にするには、線路の左右両側にペアになるように信号をおく必要がある。


単線区間の途中に信号があるケース。単線と単線が交わり、かつ各方向へ曲がることが出来る。
真ん中のクロス部分、斜め4か所、上下左右4か所の計8か所に、線路の両側に2個ずつで合計16個の連動式列車用信号を配置した。
これにより、「左から来た列車が上へ」と「右から来た列車が下へ」のように経路が交錯しない列車同士は交差点を同時に通過できつつも、 「左から右へ」と「上から下へ」のような経路が交錯する列車同士は事故を防ぐという複雑な動きができる。

いろいろな交差点を作ってみよう

最後に、いくらかの交差点の例と、自分が使っているいくつかの交差点の型の画像を載せてみる。


一方通行・単線同士の交差点。基本の形。
交差点の手前に連動式、交差点の先に通常式を置く。


一方通行・単線同士の交差点。右左折が可能なケース。(一方通行なので逆走方向の右左折は作っていない。)
線路の分岐部の手前に連動式が置いてあるのがミソ。 これにより行きたい方向が何らかの理由で詰まっていた場合に分岐の手前で止まるので、 そこから考え直して別ルートで迂回運行してくれる可能性がある。


右側通行・複線のT字路。
だんだん複雑になってきたが、「交差点の手前に連動式、先に通常式」というパターンは不変。
1枚目の画像は線路同士が隣接していて信号を置く場所がないため区間がうまく区切れず、 1度に1本ずつの列車しか交差点を通過できない。
これはこれでニューヨーク市地下鉄っぽい形でかっこいいのだが、交通のスムーズさが必要な場合は、 2枚目の画像のように線路をS字させたりして信号を置くスペースを確保すると、 「左から右へ」と「右から左へ」のように導線が交錯しない列車同士は交差点を同時に通過可能な形に改善できる。


右側通行・複線の十字路。これも上記と同じ理由で線路の間に信号を置くスペースを確保してから交差させている。
この形はあくまで一例だが、これなら列車同士の事故を防ぎつつ最大4本の列車まで同時に交差点を通過できる。
どんなに複雑に見えても「交差点の手前に連動式、先に通常式、交差点の間を連動式で区切る」のルールで信号が置かれていることに気づけば、 ここからどんな発展形の交差点も作っていける。


右側通行・複線から単線が1本飛び出すケース。
1枚目左は複線から単線への一方通行(単線への入口)、1枚目右は単線から複線への一方通行(単線からの出口)、 2枚目は複線と往復可能な単線との交差点。
複線部分の左行き線路と右行き線路の間を区切るように信号が置かれているので、 単線との出入りがないときは左右行きの線路が相互に干渉せずスムーズな交通が可能。
これらは単線が使いたい時というよりは、主要幹線から一本外へ線路を飛び出させて、 鉱床などの積み込み駅に列車を引き込み、再度主要幹線に合流させたい時に使う。
3枚目の画像はその使用例で、左からやってきた列車が石炭を積んでまた左に戻っていくケース。 石炭を使う工場が左にしか無い想定で、右への線路を省略して簡略化している。

これで、ひととおり列車と信号に関する基本的なことは紹介できた。
しかし、Factorioの列車や駅や信号には他にも鉄道運行を便利にする様々な機能が用意されている。
次回の記事では、そのあたりを紹介したい。

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