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共通試験 問題 - 公益財団法人 鉄道総合技術研究所
鉄道設計技士試験 平成 23 年度 共通試験 問題 公益財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道技術推進センター 鉄道設計技士試験事務局 無断転載を禁じます 問1 次の文章は、 「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等における実施基準について 述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入しなさい。 ① 鉄道事業者は、施設、車両の設計及び維持管理並びに運行を行うにあたって、省令等の範囲内で個々の 鉄道事業者の実状を反映した詳細な実施基準を策定する。 ② 実施基準の項目は、鉄道事業者の実状により定めてよく、解釈基準に従う事項については実施基準に定 める必要がない。 ③ 鉄道事業者は、実施基準を定め、又は変更しようとするときは、地方運輸局長の認可を受けなければな らない。 ④ 実施基準は、解釈基準を参考に定めるものとするが、技術的実績に応じ、実証データによる確認や理論 解析等客観的な検討方法により、鉄道事業者が省令への適合を証明した場合は、解釈基準によらない 構造等を妨げないものであり、届出をする際にその根拠等について説明することとする。 ⑤ 地方運輸局長は、実施基準がこの省令の規定に適合しないと認めるときは、実施基準を変更すべきこと を指示することができる。 問2 次の文章は、 「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等における係員の教育及び訓 練等について述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入しなさい。 ① 踏切保安設備を操作する係員は、 「列車等の運転に直接関係する作業を行う係員」である。 ② 施設及び車両の保守その他これに類する作業を行う係員に対する教育及び訓練は、 鉄道事業者管理のも とに他の者が行う教育及び訓練を含むものとする。 ③ 列車の運転に直接関係する作業を行う係員に対する身体機能検査は、視機能、聴力、疾病、身体機能等 の状態を各職種に応じて、3 年に 1 回以上行い、検査の結果が作業を行うのに支障がないことを確かめ なければならない。 ④ 列車等の運転に直接関係する作業を行う係員に対する教育及び訓練の実施は、 新たに業務に従事させる 場合が対象であり、同一職種であれば、他の箇所へ配置換えとなった場合は含まない。 ⑤ 鉄道事業者は、 列車等の運転に直接関係する作業を行う係員が知識及び技能を十分に発揮できない状態 にあると認めるときは、その作業を行わせてはならない。 - 1 - 問3 次の文章は、 「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」 における電車線路等の施設等について述べたもの である。( )の中に入れるべき適切な語句を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。な お、同一番号の( )には同一語句が入るものとする。 (1) 電車線路は、予想される最大( ① )荷重、電線による張力等に耐えることができ、かつ、列車の速度及 び車両の( ② )方法に応じ、支障なく( ② )することができるように施設しなければならない。 (2) 電車線及びき電線は、標準( ③ )、周波数その他これに類する条件が異なる他の電車線及びき電線との ( ④ )による障害を防止するように施設しなければならない。 (3) 電車線の( ③ )は、列車の適正な( ⑤ )を確保するため十分な値に保たなければならない。 語群： ア 電力、 イ 混触、 ウ 追随、 エ 集電、 オ 電圧、 カ 安全、 キ 風圧、 ク 誤配線、 ケ 制御、 コ 制動力、 サ 電流、 シ 接続、 ス 地震、 セ 運行、 ソ 振動 問4 次の文章は、 「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」 における列車の運転速度ならびに施設及び車両の 保全について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句を下の語群から 1 つ選び、その記号を解 答欄に記入しなさい。 (1) 列車は、線路及び電車線路の状態、車両の( ① )、運転方法、信号の条件、列車( ② )の方法等に応じ、 安全な速度で運転しなければならない。 (2) 施設及び車両の定期検査は、その種類、構造その他( ③ )に応じ、検査の周期、対象とする部位及び方 法を定めて行わなければならない。 (3) 新製又は購入をした車両及び改造又は修繕をした車両は、これを検査し、( ④ )を行った後でなければ、 使用してはならない。 (4) 災害その他運転事故が発生した運転保安設備で( ⑤ )の疑いがあるもの及び使用を休止したものを使 用するときは、これを検査し、機能を確かめた後でなければ、使用してはならない。 語群： ア 使用の頻度、 イ 確認、 ウ 救援、 エ 火災、オ 整備状況、 カ 感電、 キ 停止、 ク 試運転、 ケ 故障、 コ 仕様、 サ 使用の期間、 シ 性能、 ス 整備、 セ 防護、 ソ 使用の状況 - 2 - 問5 次の文章は、鉄道事業法および同法施行規則における認定鉄道事業者制度について述べたものである。正 しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入しなさい。 ① 設計管理者とは、設計の管理及び当該設計が鉄道営業法第 1 条の国土交通省令で定める規程に適合する ことの確認を行う者をいう。 ② 鉄道事業者は、その業務能力により一般認定と全般認定に区分して認定を受ける。 ③ 一般認定を受ける場合、設計管理者、竣工確認者、竣工確認管理者および業務統括管理者を選任しなけ ればならない。 ④ 一般認定を受けた鉄道事業者は、認定後 10 年ごとにその更新を受けなければならない。 ⑤ 認定を取り消された場合、取消しの日から 2 年を経過しない者は工事計画の変更の認可申請を行うこと ができない。 問6 次の文章は、鉄道事業法における輸送の安全性向上および立ち入り検査について述べたものである。正し い記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入しなさい。 ① 鉄道事業者は、安全管理規程を定め、安全統括管理者、設計管理者及び運転管理者を選任しなければな らない。 ② 鉄道事業者は、安全統括管理者を解任したときも、国土交通省令で定めるところにより、遅滞なく、そ の旨を国土交通大臣に届け出なければならない。 ③ 国土交通大臣は、その職員に、鉄道事業者の事務所だけではなく、特に必要がある場合には、その事業 者から業務の委託を受けた者の事務所に立ち入り、検査又は質問させることができる。 ④ 鉄道事業者は、輸送の安全の確保に関し、安全統括管理者のその職務を行う上での意見を尊重しなけれ ばならない。 ⑤ 国土交通大臣は、毎事業年度、安全報告書(輸送の安全を確保するために講じた措置など国土交通省令 で定める輸送の安全にかかわる情報を記載し、又は記録した書面又は電磁的記録)を作成し、公表しな ければならない。 - 3 - 問7 次の文章は、鉄道事業法の目的および鉄道事業法の定義に関する条文から引用したものである。( )の中 に入れるべき適切な語句を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。なお、同一番号の( ) には同一語句が入るものとする。 (1) この法律は、鉄道事業等の運営を適正かつ合理的なものとすることにより、輸送の安全を確保し、鉄 道等の( ① )の利益を保護するとともに、鉄道事業等の健全な発達を図り、もって( ② )の福祉を増進 することを目的とする。 (2) 第一種鉄道事業とは、他人の( ③ )に応じ、鉄道による旅客又は貨物の( ④ )を行う事業であって、第 二種鉄道事業以外のものをいう。また、第二種鉄道事業とは、他人の( ③ )に応じ、自らが敷設する鉄 道線路以外の鉄道線路を使用して鉄道による旅客又は貨物の( ④ )を行う事業をいう。 (3) 第三種鉄道事業とは、鉄道線路を第一種鉄道事業を( ⑤ )する者に譲渡する目的をもって敷設する事業 及び鉄道線路を敷設して当該鉄道線路を第二種鉄道事業を( ⑤ )する者に専ら使用させる事業をいう。 語群： ア 運行、 イ 公衆、 ウ 公共、 エ 事業者、 オ 運搬、 カ 管理、 キ 要求、 ク 需要、 ケ 営業、 コ 国家、 サ 経営、 シ 国民、 ス 依頼、 セ 運送、 ソ 利用者 問8 次の文章は、鉄道事業法に定める手続きについて述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句を 下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。なお、同一番号の( )には同一語句が入るもの とする。 (1) 鉄道事業者は、国土交通省令で定めるところにより、( ① )、停車場、その他の国土交通省令で定める 鉄道事業の用に供する施設について工事計画を定め、許可の際国土交通大臣の指定する期限までに、工 事の( ② )を申請しなければならない。 (2) 鉄道事業者は、工事を必要としない鉄道施設について、許可の際国土交通大臣の指定する期限までに、 国土交通省令で定めるところにより、国土交通大臣の( ③ )を申請しなければならない。ただし、現に 鉄道事業の用に供されている鉄道施設については、この限りでない。 (3) 鉄道運送事業者は、国土交通大臣の( ④ )を受けた車両の構造又は装置を変更してこれを鉄道事業の用 に供しようとするときは、国土交通大臣の( ④ )を受けなければならない。ただし、国土交通省令で定 める( ⑤ )な変更をしてこれを鉄道事業の用に供しようとするときは、この限りでない。 語群： ア 運営計画、 イ 通達、 ウ 路線、 エ 軌道、 オ 施行の認可、 カ 鉄道線路、 キ 形式的､ ク 適合、 ケ 特殊、 コ 検査、 サ 確認､ シ 軽微、 ス 調査、 セ 点検、 ソ 実施計画 - 4 - 問9 次の文章は、鉄道事業法および同法施行規則等における認定鉄道事業者制度に係る事項について述べたも のである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入しなさい。 ① 認定鉄道事業者制度は、 鉄道施設又は車両の設計に関する業務を一体的かつ有機的に実施する事業者ご とに、当該業務の能力が国土交通省令で定める基準に適合することについて国から認定を受ける制度 である。 ② 認定鉄道事業者は、認定事務所の業務実施規程を変更しようとするときは、必要事項を記載した業務実 施規程変更承認申請書を国土交通大臣に提出し、その承認を受けなければならない。 ③ 踏切道の種別の変更(踏切保安設備の新設又は変更に伴うものに限る)に係る設計の確認の業務は、鉄道 土木施設に係る設計管理者が確認することをもって足りる。 ④ 一般認定を取得した認定鉄道事業者であっても、簡略化された手続きによらないことは可能であり、こ の場合においても、認定事務所が定める業務実施規程に示された設計の実施、設計確認、竣工確認等 の手順によらなければならない。 ⑤ 認定鉄道事業者が、簡略化された手続きにより鉄道施設の変更の申請を行う場合は、設計確認書を添付 しなければならない。 問 10 次の文章は、鉄道事故等報告規則および運輸安全委員会設置法における鉄道事故等の調査について述べた ものである。( )の中に入れるべき適切な語句を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。 なお、同一番号の( )には同一語句が入るものとする。 (1) 鉄道運転事故が発生するおそれがあると認められる事態とは、 「列車の運転を( ① )して行うべき工事 又は保守の作業中に、列車が当該作業をしている区間を走行した事態」 、 「車両の走行装置、ブレーキ 装置、電気装置、連結装置、( ② )等に列車の運転の安全に支障を及ぼす故障、損傷、破壊等が生じた 事態」 、 「鉄道線路、( ② )等に列車の運転の安全に支障を及ぼす故障、損傷、破壊等が生じた事態」等 である。 (2) 運輸安全委員会は、鉄道事故等の原因及び鉄道事故に伴い発生した被害の原因究明の調査を行うとと もに、調査結果に基づき、( ③ )のため講ずべき施策又は措置について、国土交通大臣又は原因関係者 に対して( ④ )することができる。 (3) 運輸安全委員会は、事故等の現場、鉄道事業者等に立ち入って、鉄道施設、帳簿、書類その他の事故 等に関係のある物件を( ⑤ )し、又は鉄道事故等関係者に質問することができる。 語群： ア 閉鎖、 イ 勧告、 ウ 廃棄、 エ 運転保安設備、 オ 事故防止、 カ 再発防止、 キ 提案、 ク 信号通信設備、 ケ 検査、 コ 停止、 サ 分類、 シ 換気設備、 ス 指導、 セ 規制、 ソ 被害の軽減 - 5 - 問 11 次の文章は、日本工業規格(JIS)で規定された鉄道に関する用語について述べたものである。( )の中に入れ るべき適切な語句または数値を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。 (1) 軌道とは、( ① )上の道床(スラブを含む)、軌きょう及び直接これらに付帯する施設である。軌きょう とは、レールとまくらぎとを、はしご状に組み立てたものである 。 (2) ロングレールとは、( ② ) [m]以上の長さのレールである。 (3) 脱線係数とは、脱線に対する走行安全性の評価指標で、横圧を( ③ )で除した値である。 (4) 電車線路とは、( ④ )を通じて車両に電気エネルギーを供給する導体システムである。 (5) 鉄道車両とは、レール又はこれに準じるものに、車輪等を用いて荷重を負担させ、人力又は畜力以外 の( ⑤ )を用いて運転する車両である。 語群： ア 手段、 イ 速度、 ウ 基盤、 エ 軸重、 オ 集電装置、 カ 放電装置、 キ 蓄電池、 ク 外力、 ケ 動力、 コ 施工基面、 サ 輪重、 シ 掘削底面、 ス 100、 セ 200、 ソ 1,000 問 12 次の文章は、運輸安全委員会の調査対象等について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句 を解答欄に記入しなさい。 (1) 運輸安全委員会では、航空、鉄道および船舶に関わる事故および( ① )を取り扱う。 (2) 列車の衝突事故、脱線事故、および( ② )事故については、全てのものが調査対象となる。 (3) 調査対象となる事故等が生じた場合、鉄道事業者は鉄道事故等報告規則に従い( ③ )に報告を行わなけ ればならない。 (4) 運輸安全委員会設置法において、運輸安全委員会は、事故等調査を終える前に、原因関係者から( ④ ) を行わなければならない。また、事故等調査を終えたときは、当該事故等に関する報告書を作成し、 これを( ⑤ )に提出するとともに、公表しなければならない。 - 6 - 問 13 次の文章は、信頼性に関連した事項について述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には× を解答欄に記入しなさい。 ① 時間当たりの故障発生確率を表す故障率が時間と共に示す変化の傾向は、 故障率減少型、 故障率一定型、 故障率増加型の 3 つの型に分けることができる。このうち、故障率増加型は、故障率が時間と共に増 加するもので、製品や装置の新製時や修復直後に多くみられる。 ② 一定時間経過毎に装置等を交換する予防交換は、 故障率が時間と共に変化しない故障率一定型の装置に 対して有効な保全方法である。 ③ フェールセーフとは、その装置の機能の維持･達成が安全性に関与している場合、装置の一部に故障が 発生しても、その装置を安全側の状態に固定し、故障の影響を限定するような設計手法のことをいう。 ④ パイプの外径を 2x 1、内径を 2x 2 とすると、パイプの肉厚 y は y = x 1 - x 2 で表される。このパイプの寸 法は、1 年後に x 1 = 10±1 [mm]、x 2 = 8±1 [mm]という使用環境上のばらつきを生じることが分かって いる場合、このパイプを 1 年間にわたって使用するという設計は、パイプに穴があく可能性があるた め不適切である。 ⑤ 次の図に示すように、信頼度(要求される機能を果たすことができる確率)が 0.9 と 0.8 の 2 つの機器 A および B を並列に接続し、両方の機器が故障するとシステムがダウンとなる場合、このシステムの信 頼度は 0.72 である。 - 7 - 問 14 次の文章は、運転線図について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な数値を下の語群から 1 つ 選び、その記号を解答欄に記入しなさい。ただし、解答の有効数字は 3 桁とする。 次の図は、ある電車の運転線図を簡略化して示したものである。 (1) AB 間の平均加速度は、( ① ) [(km/h)/s]である。 (2) CD 間の平均減速度は、( ② ) [(km/h)/s]である。 (3) CD 間に走行した距離は、( ③ ) [m]である。 (4) AH 間の距離は、( ④ ) [m]である。 (5) AH 間の表定速度は、( ⑤ ) [km/h]である。 語群： ア 1.25、 イ 2.00、 ウ 2.25、 エ 2.50、 オ 2.75、 カ 3.00、 キ 27.6、 ク 39.2、 ケ 50.8、 コ 325、 サ 375、 シ 450、 ス 1,380、 セ 1,960、 ソ 2,540 問 15 次の文章は、物体の運動について述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に 記入しなさい。なお、外力等について特に断りがない限り、質点に作用する空気抵抗等の外力は無視するも のとする。 ① 質点に力が作用しないかぎり、質点は静止または加速度運動を続ける。この法則をニュートンの運動の 第一法則という。 ② 質点に力が作用するとき、質点にはその力と同じ方向に加速度を生じ、加速度は力の大きさに比例し質 量に反比例する。この法則をニュートンの運動の第二法則という。 ③ 質点 A が質点 B に力を及ぼすとき、逆に質点 B は必ず質点 A に力を及ぼす。その大きさは互いに等し く、方向は 2 つの質点を結ぶ直線に沿い、向きは同じである。この法則をニュートンの運動の第三法 則という。 ④ 質点の質量を m、質点の速度を v とすると、等速度運動する物体の運動エネルギーは、mv2 である。 ⑤ 外力として重力が存在する場所について、質点が運動するときに、その運動エネルギーと位置エネルギ ーの和を力学的エネルギーといい、その和は一定である。 - 8 - 問 16 次の文章は、電気抵抗と電気回路について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な数値を解答欄 に記入しなさい。 次の図は、電圧 E = 12 [V]の直流電源に円柱状の抵抗を 2 つ並列に接続した電気回路である。抵抗 A の 抵抗値は RA = 6 [Ω]、抵抗 B の半径、および長さはいずれも抵抗 A の 2 倍である。なお、抵抗 A と抵抗 B は相似形であり、材質等は同一のものとする。 (1) 抵抗 A に流れる電流 IA は( ① ) [A]である。 (2) 抵抗 B の抵抗値 RB は( ② ) [Ω]である。 (3) 抵抗 B に流れる電流 IB は( ③ ) [A]である。 (4) 抵抗 A と抵抗 B の合成抵抗値 R は( ④ ) [Ω]である。 (5) 抵抗 A と抵抗 B を合わせて消費される電力は( ⑤ ) [W]である。 問 17 次の文章は、地震について述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入し なさい。 ① プレート境界型地震は、地球表面の地殻の内部で、固く密着している岩盤同士が、断層と呼ばれる破壊 面を境目にして、急激にずれ動くことで発生する。 ② 地震が発するエネルギーの指標値がマグニチュードである。マグニチュードが 1 大きくなると、地震の エネルギーは約 100 倍になる。 ③ 地震の揺れの程度を示す震度には、いくつかの種類があるが、我が国の気象庁が定めている震度の最大 は 7 である。 ④ 平成 23 年 3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震のマグニチュードは、1900 年以降の国内観測史 上最大であった。 ⑤ 中高層建築物に設置されている大部分の免震あるいは制震構造は、長周期振動に対して有効である。 - 9 - 問 18 次の文章は、単純ばりの曲げによる応力およびたわみについて述べたものである。( )の中に入れるべき 適切な語句を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。なお、同一番号の( )には同一語 句が入るものとする。 (1) 曲げモーメントによって、はりの横断面に垂直に直線的な分布の曲げ応力が生じ、曲げ応力が 0 とな る軸を( ① )という。 (2) 単純ばりでは、横断面内の曲げ応力は( ① )からの距離が最大となる点で最大となり、この応力は曲げ モーメントを( ② )で除して求められる。 (3) 一般に、はりの強度設計においては、最大応力が許容応力以下となるようにする必要があり、はりの 全長の中で曲げ応力が最大となる位置ではりの強さが決定される。この断面を( ③ )といい、はりの断 面が全長にわたって一定である場合には、曲げモーメントが最大になるところが( ③ )である。 (4) 曲げモーメントによりはりが変形したとき、その中心線が作る曲線をたわみ曲線という。同一の曲げ モーメントに対して、はりのたわみの曲率はヤング率と( ④ )の積に反比例するので、このヤング率と ( ④ )の積をはりの( ⑤ )という。 語群： ア 横断面積、 イ ポアソン比、 ウ 中心軸、 エ 曲げ強さ、オ 中立軸、 カ 図心軸、 キ 断面積、 ク 危険断面、 ケ 曲げ抵抗、 コ 最小断面、 サ 基準断面、 シ 断面二次モーメント、 ス 曲げ剛性、 セ 断面係数、 ソ 縦ひずみ 問 19 次の文章は、 「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等における建築限界について 述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句または数値を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答 欄に記入しなさい。 (1) 普通鉄道の直線における建築限界と車両限界の基礎限界との間隔のうち、車両窓の側方については ( ① ) [mm]以上とするが、乗客が窓から身体を出すことのできない構造の車両のみが走行する区間で は 200 [mm]以上とする。 (2) 曲線における建築限界は、車両の偏いに応じて直線における建築限界を拡大し、かつ、( ② )に伴い傾 斜させたものでなければならない。 (3) 建築限界内には、列車等以外の物を置いてはならない。ただし、工事等やむを得ない場合であって、 ( ③ )の制限等の運転の安全を確保する措置を講じたときは、この限りでない。 (4) 電気を動力とする鉄道にあっては、一般の建築限界のほか、集電装置に対して車両限界に車両の動揺 と電気的障害のないように( ④ )離隔を考慮した上部限界を設定する必要がある。 (5) 建築限界の下部限界は、車両の( ⑤ )を確保するように定められている。 語群： ア フランジウェー、 イ カント、 ウ 感電、 エ 車体傾斜装置、 オ 変動、 カ タイヤ厚、 キ 運転速度、 ク 仮設物変位、 ケ 車両重量、 コ 絶縁、 サ 車輪内面間距離、 シ 曲率、 ス 300、 セ 400、 ソ 500 - 10 - 問 20 次の文章は、 「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等における曲線の諸元につい て述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句を解答欄に記入しなさい。なお、同一番号の( )には 同一語句が入るものとする。 (1) 鉄道車両が曲線を円滑に走行できるように設定する軌間の拡大量を( ① )という。 (2) ( ① )を設定することにより、軌間変位および通り変位の増大、レールの( ② )を抑制する効果が期待で きる。 (3) ( ① )の設定法は、外軌を基準とし、内軌を曲線の( ③ )側に移動することにより設定する。( ① )の逓 減は、緩和曲線がある場合はその全長とし、緩和曲線がない場合には円曲線端から当該曲線を走行する 車両の最大( ④ )以上の長さで行うことを基本とする。 (4) 手前に半径 400 [m]、カント 105 [mm]の曲線 A の区間があり、その先に緩和曲線を挟まずに同方向の半 径 600 [m]、カント 90 [mm]の曲線 B の区間が接続している場合、カントの逓減が必要になる。乗り上 がり脱線に対する安全性の確保の観点から、カントの逓減は曲線 A または曲線 B のうち曲線( ⑤ )の区 間で行なった方がよい。 問 21 次の文章は、構造物に作用する地震動について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句を解 答欄に記入しなさい。 (1) 震源で生じた地震波は、震源を中心に伝播し、地表面に到達する。( ① )波は最初に到達する実体波であり、 縦波あるいは疎密波と呼ばれる。( ② )波は伝播方向に垂直に振動しながら伝播するため、横波あるい は( ③ )波と呼ばれる。 (2) 地下水位が高い、ゆるい( ④ )地盤では、液状化が発生することがある。液状化が進行すると、地面からの泥 水の噴出や地盤沈下が起こり、堤防や岸壁が壊れる、建物の土台が傾いたり壊れたりする等の被害が発生す ることがある。 (3) 1900 年以降世界で最大の地震は、1960 年の( ⑤ )地震で、マグニチュードは 9.5 である。 - 11 - 問 22 次の文章は、停車場について述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記入 しなさい。 ① 停車場は、駅、信号場をいい、操車場は含まれない。 ② 信号場は、列車の行き違いまたは待ち合わせ等に使用される場所をいい、旅客の乗降や貨物の積み卸し はできない。 ③ 旅客駅は、旅客のみを扱う駅で、駅本屋および線路の位置によって、地平駅、橋上駅、高架駅、地下駅 等に分類することができる。 ④ 旅客駅のプラットホームの配置には、相対式(対向式)ホームと島式ホーム等があり、島式のものは旅客 設備を集約でき、また、将来のホームの拡張が容易であるという利点を有する。 ⑤ 貨物駅におけるコンテナの荷役作業は、解結式荷役方式が主流であったが、編成状態で荷役を行う着発 線荷役方式が導入され、現在全国に普及している。 問 23 次の文章は、電気鉄道の架空電車線設備について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句ま たは数値を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。 (1) トロリ線とちょう架線の 2 本の線条で構成される架空電車線を( ① )カテナリという。 (2) トロリ線、 補助ちょう架線、 ちょう架線の 3 本の線条で構成される架空電車線を( ② )カテナリという。 (3) トロリ線への電力供給や、線条相互の電位を等しく保つために、トロリ線、ちょう架線、補助ちょう 架線相互を電気的に接続する金具の総称を( ③ )という。 (4) トロリ線の支持や電気的接続のため、パンタグラフのしゅう動に支障しないようにトロリ線の溝部を つかむ爪状の金具のことを( ④ )という。 (5) 「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」の解釈基準において、トロリ線を支持するハンガの標準 間隔は( ⑤ ) [m]である。 語群： ア コンプレックス、 イ ダブル、 ウ トリプル、 エ ツイン、 オ シンプル、 カ コンパウンド、 キ ジャンパ、 ク コネクタ、 ケ ボンド、 コ イヤー、 サ クリップ、 シ チャック、 ス 3.5、 セ 5、 ソ 6 - 12 - 問 24 次の文章は、直流変電所について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句を下の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。 (1) 普通鉄道において、直流変電所は、交流変電所に比べて( ① )電圧が低く、輸送規模により異なるが、 3～20 [km]程度毎に変電所を設置する必要がある。 (2) 直流変電所の変成機器は、特別高圧または高圧の三相交流電力を直流電力に変換する設備で、整流器 用( ② )と整流器から構成されている。 (3) 直流変電所において交流を直流に変換する変成機器は、当初、回転変流器や水銀整流器が使用されて きたが、半導体技術の進歩に伴い、1960 年代の前半から信頼性および保守性に優れた( ③ )整流器が使 用されるようになった。 (4) 「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」において、列車の運転の用に供する変成機器の容量は、 予想される( ④ )に耐えるものでなければならないと規定されている。 (5) 直流変電所に設けられた直流高速度遮断器は、直流回路の過大電流を自らの機能で検出し、高速度で 開放して機器や回路を( ⑤ )するための遮断器であり、継電器と遮断器の働きをもっている。 語群： ア 断路器、 イ サイリスタ、 ウ 配電、 エ 障害、 オ PWM、 カ 負荷、 キ 制御、 ク シリコン、 ケ 変圧器、 コ 稼働、 サ 電圧変動、 シ 保護、 ス 変流器、 セ 絶縁、 ソ き電 問 25 次の文章は、鉄道信号について述べたものである。正しい記述には○を、誤った記述には×を解答欄に記 入しなさい。 ① 衝突及び脱線のおそれのある線路の交差又は分岐その他の箇所について、 衝突の防止その他列車等の運 転の安全を確保することができるように信号の現示装置を設けなければならない。 ② 信号機と信号機、信号機と転てつ器等の間に連鎖を施し、停車場構内における全体的な保安機能を実現 し、安全な列車運転を確保するための装置を閉そく装置という。 ③ 本線と安全側線を分岐する転てつ器の反位方向は、原則として安全側線の方向である。 ④ 信号の方式は、大別して地上信号方式と車内信号方式の 2 種類に区分され、地上信号方式は、列車を運 転する線路に沿って地上に設置した信号機によって信号を現示する方式である。 ⑤ 信号に対する取扱いにおいて、警戒信号の現示があるときは、次の信号機に注意信号又は減速信号の現 示があることを予期して進行しなければならない。 - 13 - 問 26 次の文章は、データ伝送について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句または数値を解答 欄に記入しなさい。なお、同一番号の( )には同一語句または数値が入るものとする。ただし、解答に小数 点第 2 位以下がある場合には、小数第 2 位を四捨五入して小数第 1 位までで解答しなさい。 図 1 は、遠隔地にあるパソコンがセンサから出力される測定値を取得し、センターのサーバに測定値デ ータを送信するシステムの構成図を示したものである。通信回線の伝送速度は 9,600 [bps]で、パソコンは、 図 2 に示すデータ量が 1,200 バイトの送信データを作成して 1 分に 1 回通信回線に送出する。 (1) 1 回の通信でサーバが送信データの受信を完了するまでに要する時間は、( ① )秒である。ただし、1 バイトは 8 ビットとする。また、通信回線における遅延はないものとし、再送等の制御は行わないも のとする。 (2) パソコンには測定値データを圧縮するソフトウェアを、サーバには圧縮されたデータを復元するソフ トウェアをそれぞれ導入し、圧縮した測定値データを通信回線で伝送するようにした。パソコンから サーバへのデータ転送が完了するまでに要する時間(圧縮および復元処理を含まない通信回線上での伝 送時間)を測定したところ、平均で 0.6 秒であった。1 回のデータ伝送でパソコンから通信回線に送出さ れる送信データ量(ヘッダ･誤り検出符号を含む)は、平均で( ② )バイトである。 (3) パソコンとサーバでの測定値データの圧縮および復元に関わる平均処理時間がそれぞれ 0.1 秒である とすると、これらの処理時間を含む全体の転送に要する時間は平均( ③ )秒になる。 (4) 測定値データのみ圧縮を行い、 ヘッダと誤り検出符号のそれぞれの長さが図 2 のままであるとすると、 測定値データの圧縮率は平均で( ④ )％である。また、伝送効率を表す符号化率は平均で( ⑤ )％であ る。 - 14 - 問 27 次の文章は、車両の軽量化について述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句または数値を下 の語群から 1 つ選び、その記号を解答欄に記入しなさい。 (1) ボルスタレス台車は、台車枠と車体を( ① )により直結した方式であり、構造の簡素化により軽量化が 図られている。 (2) 主電動機の大幅な軽量化が可能になったのは、( ② )が利用可能となったからである。 (3) 構体に使用されるステンレス鋼 SUS301L は、普通鋼 SS400 に比べ、( ③ )は低いが材料強度が高いとい う機械的性質を有している。また、ステンレス鋼は、( ④ )にも優れているので薄肉化が可能になる。 (4) アルミ合金は、鉄系材料に比べて密度が約( ⑤ )であり、適切な設計を行うことで大幅な軽量化が可能 である。 語群： ア 溶接性、 イ Cr(クロム)含有量、 ウ 軸ばね、 エ 交流電動機、 オ 密度、 カ 直巻電動機、 キ ヤング率、 ク まくらばね、 ケ 耐腐食性、 コ 軸継手、 サ 直流電動機、 シ 加工性、 ス 1/5、 セ 1/4、ソ 1/3 問 28 次の文章は、車両運動モードについて述べたものである。( )の中に入れるべき適切な語句を解答欄に記 入しなさい。なお、同一番号の( )には同一語句が入るものとする。 次の図は、走行中の車両に発生する回転運動を示したものである。 (1) ( ① )運動は、車両の前後方向軸まわりの回転運動である。 (2) ( ② )運動は、車両の重心を通る左右方向軸まわりの回転運動で、車上では( ③ )振動として感じられる が、車体の前半部と後半部では振動の位相が逆であり、その振幅の値は車端部ほど大きい。 (3) ( ④ )運動は、車両の( ③ )方向軸(レール上面がつくる平面の法線方向)まわりの回転運動で、( ② )運 動と同様、車体の前半部と後半部では振動の位相が逆である。 (4) 左右振動の発生原因には、軌道の通り変位や車両の自励的な( ⑤ )等がある。 - 15 - 問 29 次の文章は、鉄道が省エネルギーな輸送機関といわれる理由について述べたものである。( )の中に入れ るべき適切な語句を解答欄に記入しなさい。なお、同一番号の( )には同一語句が入るものとする。 (1) 鉄道は、一度に大量の旅客や貨物を輸送することができるため、( ① )あるいはトンキロ当りの消費エ ネルギーであるエネルギー消費原単位が小さく、例えば自動車の約 1/6 の値である。 (2) 鉄道車両は、単位質量当りの( ② )が小さく、一旦加速した後ノッチオフすると、惰行により相当の距 離を走行することができる。 (3) 電気鉄道では、自列車の走行用エネルギー源を搭載する必要がないので車両を( ③ )でき、走行に要す る消費エネルギーがその分少なくて済む。 (4) 電気鉄道では、架線を媒介にしたブレーキエネルギーの( ④ )が容易であり、発生した( ④ )エネルギー を他列車で再利用することができる。 (5) 近年、チョッパやインバータを用いた駆動方式により、抵抗制御方式で消費されていたジュール損失が 無くなった。さらに、動力用半導体素子もサイリスタから GTO や( ⑤ )に移行しており、エネルギー効 率の向上に貢献している。 問 30 次の文章は、動力集中方式に対する動力分散方式の長短所を傾向として述べたものである。正しい記述に は○を、誤った記述には×を解答欄に記入しなさい。 ① １つの動力車の出力を大きくせずに加速性能の向上がしやすい。 ② 輸送力に応じてどのような形式の車両や車両数でも容易に増減ができる。 ③ 一部の動力車に故障が生じても列車を止めずに運転することができる。 ④ 動力車や機器類が分散しているので車両の保守点検の手間やコストが小さい。 ⑤ 動力装置を分散して取り付けているので、客室の振動や騒音が大きくなりやすい。 - 16 - 鉄道設計技士試験 平成 23 年度 共通試験 解答例 無断転載を禁じます - 17 - 平成 23 年度 鉄道設計技士試験 共通試験 解答例 問 1 ① ○、 ② ×、 ③ ×、 ④ ○、 ⑤ ○ 問 2 ① ○、 ② ○、 ③ ×、 ④ ×、 ⑤ ○、 問 3 ① キ、 ② エ、 ③ オ、 ④ イ、 ⑤ セ 問 4 ① シ、 ② セ、 ③ ソ、 ④ ク、 ⑤ ケ 問 5 ① ○、 ② ×、 ③ ○、 ④ ×、 ⑤ × 問 6 ① ×、 ② ○、 ③ ○、 ④ ○、 ⑤ × 問 7 ① ソ、 ② ウ、 ③ ク、 ④ セ、 ⑤ サ 問 8 ① カ、 ② オ、 ③ コ、 ④ サ、 ⑤ シ 問 9 ① ×、 ② ○、 ③ ×、 ④ ×、 ⑤ ○ 問 10 ① コ、 ② エ、 ③ ソ、 ④ イ、 ⑤ ケ 問 11 ① コ、 ② セ、 ③ サ、 ④ オ、 ⑤ ケ 問 12 ① 事故の兆候(インシデント)、 ② 火災、 ③ 地方運輸局長、 ④ 意見聴取、 ⑤ 国土交通大臣 問 13 ① ×、 ② ×、 ③ ○、 ④ ○、 ⑤ × 問 14 ① ウ、 ② カ、 ③ サ、 ④ セ、 ⑤ ク 問 15 ① ×、 ② ○、 ③ ×、 ④ ×、 ⑤ ○ 問 16 ① 2 、 ② 3 、 ③ 4 、 ④ 2 、 ⑤ 72 問 17 ① ○、 ② ×、 ③ ○、 ④ ○、 ⑤ × 問 18 ① オ、 ② セ、 ③ ク、 ④ シ、 ⑤ ス 問 19 ① セ、 ② イ、 ③ キ、 ④ コ、 ⑤ ア 問 20 ① スラック、 ② 摩耗、 ③ 内、 ④ 固定軸距、 ⑤ B 問 21 ① P、 ② S、 ③ せん断、 ④ 砂、 ⑤ チリ ※②,③は順不同 問 22 ① ×、 ② ○、 ③ ○、 ④ ×、 ⑤ ○ 問 23 ① オ、 ② カ、 ③ ク、 ④ コ、 ⑤ セ 問 24 ① ソ、 ② ケ、 ③ ク、 ④ カ、 ⑤ シ 問 25 ① ○、 ② ×、 ③ ×、 ④ ○、 ⑤ × 問 26 ① 1、 ② 720、 ③ 0.8、 ④ 59.3、 ⑤ 97.2 問 27 ① ク、 ② エ、 ③ キ、 ④ ケ、 ⑤ ソ 問 28 ① ローリング、 ② ピッチング、 ③ 上下、 ④ ヨーイング、 ⑤ 蛇行動 問 29 ① 人キロ、 ② 走行抵抗、 ③ 軽量化、 ④ 電力回生 (回生)、 ⑤ IGBT 問 30 ① ○、 ② ×、 ③ ○、 ④ ×、 ⑤ ○ (注) 語句記述式問題については、上記以外にも正解のある場合があります。 - 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