情報通信・鉄道・道路

解答正解 3

中継機器は「どの階層のアドレス（情報）を見て転送先を決めるか」で整理する。物理層＝リピータハブ（信号の再生中継のみ）、データリンク層＝レイヤ2スイッチ（MACアドレス）、ネットワーク層＝ルータ及びレイヤ3スイッチ（IPアドレス）である。衝突ドメインはレイヤ2スイッチで分割され、ブロードキャストドメインはネットワーク層で動作する機器でなければ分割できない点が取り違えやすい。

解答正解 3

ケーブルの「カテゴリ」は部材の等級、配線システム全体の性能等級が「クラス」であり、カテゴリ5e／クラスD＝100MHz、カテゴリ6／クラスE＝250MHz、カテゴリ6A／クラス EA＝500MHz、カテゴリ7／クラスF＝600MHz、カテゴリ7A／クラス FA＝1,000MHzの対応となる。カテゴリ7とカテゴリ7Aの帯域を取り違えやすい。配線長はチャネル100m・パーマネントリンク90mが上限で、この差10mが機器コードとパッチコードの取り分である。

解答正解 1

PoEはIEEE 802.3af（15.4W）、802.3at（30W）、802.3bt（さらに大電力）と段階的に拡張されてきた。給電方式は信号対に重畳するオルタナティブAと空き対を使うオルタナティブBの双方がある。施工上の要点は発熱で、束ね本数が多いほど放熱が悪化して導体温度が上昇し、導体抵抗の増加による電圧降下と伝送性能の低下を招くため、束数の制限や配線長の抑制が必要である。

解答正解 3

周波数帯の選定は「干渉源が何か」で判断する。2.4GHz帯はISMバンドで電子レンジやBluetooth等と共用するため干渉を受けやすく、互いに重ならないチャネルも限られる。5GHz帯は干渉源が少ないが、W53・W56はレーダーと帯域を共用するためDFSとTPCが義務付けられ、レーダー検出時にはチャネル移行のため通信が中断する。隣接アクセスポイントには重複しないチャネルを割り当てるのが原則で、同一チャネルは同一チャネル干渉を招く。

解答正解 4

伝送帯域を制限する要因は、マルチモードではモード分散、シングルモードでは波長分散（材料分散＋構造分散）である。SI型はコア内の屈折率が一様で経路差がそのまま伝搬時間差となるためモード分散が大きく、GI型は屈折率をほぼ2乗分布として外周を通る光を速く進ませることで時間差を打ち消している。コア径はシングルモードが約10μm、マルチモードが50μm級で、コア径の小さいシングルモードほど軸ずれに厳しく、接続には高い精度が要求される点を取り違えやすい。

解答正解 1

まず許容損失は送信光出力と最小受光レベルの差で ＋2−（−28）＝30dB。ここからシステムマージン3dBとコネクタ接続損失0.5dB×2＝1.0dBを差し引くと、ファイバ区間に配分できる損失は26dBとなる。距離に比例する損失は損失係数0.4dB/kmと融着接続0.1dB/kmの和で0.5dB/kmであるから、最大距離は26÷0.5＝52kmである。マージンやコネクタ損失を差し引き忘れる誤りと、融着接続分を損失係数に加算し忘れる誤りが典型である。

解答正解 2

OTDRは光パルスを入射し、レイリー散乱による後方散乱光とフレネル反射光の戻り時間から、片端のみで損失分布と障害点位置を測定する。融着接続は屈折率がほぼ連続するため反射を伴わない損失段差として、コネクタ接続や破断点は端面での反射ピークを伴う段差として現れ、この違いが接続形態の判別に使える。伝送路全体の損失を高い確度で求める基準的な方法はカットバック法（及び挿入損失法）で、OTDR法はその代替であること、入射端近傍にデッドゾーンが生じることが取り違えやすい。

解答正解 2

発生呼量（アーラン）は、単位時間当たりの発生呼数と平均保留時間の積を単位時間で除して求める。200×108÷3,600＝6.0アーランである。このうち呼損率0.10の分は接続されないので、実際に運ばれた呼量は6.0×（1−0.10）＝5.4アーランとなる。出線能率は運ばれた呼量を出回線数で除した値であり、5.4÷10＝0.54すなわち54%である。発生呼量をそのまま回線数で除して呼損分の控除を忘れる誤りが典型である。

解答正解 1

経路の損失を積算すると、幹線ケーブル30×0.20＝6.0dB、4分岐器の挿入損失2.0×2＝4.0dB、2分配器の分配損失4.0dB、端末ケーブル10×0.20＝2.0dBで合計16.0dBとなる。受信機端子のレベルは102−16.0＝86.0dBμVで、上限81dBμVを5.0dB超過するため、5dBの減衰器を挿入する。分岐器は主幹線を通過する「挿入損失」と分岐側へ取り出す「結合損失」が別物であり、ここで問われているのは経路上の挿入損失である点、分配器は入力を等分配するため常に分配損失が生じる点を区別する必要がある。

解答正解 2

C/N＝40dBを真数に換算すると10の4乗＝10,000である。逆数の和は1／10,000×2＝2×10のマイナス4乗となり、その逆数は5,000。これをデシベルに戻すと10log10(5,000)＝約37dBとなる。同じC/Nの機器を2台縦続接続すると総合C/Nは約3dB低下するという関係で覚えるとよい。真数のまま加算して43dBとする誤りや、デシベル値を単純に半分にして20dBとする誤りが典型である。

解答正解 4

区分鳴動の対象は「地階を除く階数が5以上で、かつ延べ面積が3,000m²を超える防火対象物」で、階数と面積の両方を満たす場合に限られる。鳴動範囲は、出火階が2階以上なら出火階及びその直上階、出火階が1階なら出火階・直上階及び地階、出火階が地階なら出火階・直上階及びその他の地階である。煙は上方及び地階へ回りやすいため直上階側と地階側を優先する考え方で、一定時間経過後又は新たな火災信号を受信したときは全区域に自動的に警報を発する必要がある点も併せて押さえる。

解答正解 4

ハイインピーダンス方式は伝送電圧を高くして同じ電力に対する電流を小さくすることで配線の電力損失と電圧降下を抑える方式であり、多数のスピーカを長距離に分散配置する建物の非常放送・業務放送に適する。設計上はタップ電力の合計が増幅器の定格出力を超えないことが選定条件となる。ハウリングはスピーカの音がマイクロホンへ回り込んで正帰還ループを形成する現象であり、対策は帰還量を減らす方向、すなわちスピーカの指向方向からマイクロホンを外す、距離を離す、音量や感度を下げる、帰還周波数を減衰させる等である。

解答正解 3

電食は、帰線であるレールから大地に漏れた直流電流が地中埋設金属体に流入し、それが再び大地へ流出する箇所で金属がイオンとなって溶出する現象で、方向が一定の直流き電に特有である。対策は「漏れにくくする」と「漏れた電流を安全に戻す」の二方向で整理する。前者はレールボンドによる縦方向抵抗の低減、変電所間隔の短縮によるレール電位の抑制、道床・まくらぎの対地漏れ抵抗の確保であり、後者が埋設金属体からレール又は変電所負極へ電流を導く排流器である。排流器の電流の向きを逆に覚えやすい。

解答正解 1

BTき電方式は吸上変圧器（BT）で帰線電流を負き電線へ吸い上げ、往復電流を接近させて外部への誘導を打ち消す方式で、誘導障害の軽減には有効だがBTごとにブースタセクションが必要となり、パンタグラフ通過時のアークや電圧降下が課題となる。ATき電方式は単巻変圧器（AT）を用い、AT間の電圧をトロリ線・レール間電圧の2倍としてき電するため同じ電力でも電流が半分となり、電圧降下が小さく変電所間隔を長くとれる。このため新幹線をはじめ大容量・長距離のき電にはATき電方式が採用される。「き電電圧が2倍→電流が半分→電圧降下が小さい」という因果で整理する。

解答正解 4

ちょう架方式は、必要な集電性能と建築限界の制約から選定する。シンプルカテナリ式はちょう架線からハンガでトロリ線をつり下げる在来線の標準方式、コンパウンド及びヘビーコンパウンドカテナリ式は補助ちょう架線を加えて張力とトロリ線高さの均一性を高め高速区間に用いる方式、剛体ちょう架式は断面に余裕のない地下トンネル区間で用いる方式である。離線は、トロリ線の硬点や勾配変化、押上げ量のばらつきが原因で生じるため、張力を大きくして波動伝播速度を高め、支持点間隔を短くし硬点をなくす方向が対策となる。

解答正解 2

適当なものは（イ）と（ロ）の2つである。軌道回路は車軸による短絡で在線を検知するもので、交流電化区間ではき電電流やその高調波と識別するため商用周波数を避けた分倍周軌道回路やAF軌道回路が使われる。（ハ）は自動列車停止装置（ATS）の説明で、ATCは車内信号で許容速度を現示し、これを超えると自動的にブレーキを動作させて連続的に減速させる装置である。（ニ）は自動列車運転装置（ATO）の説明で、連動装置は信号機と転てつ器等の相互の鎖錠により進路の安全を確保する装置である。

解答正解 2

片側配列であるから灯具間隔36m内の灯具数はN＝1である。平均路面照度は E＝18,000×1×0.40×0.75／(10×36)＝5,400／360＝15.0lxとなる。平均路面輝度は L＝15.0／15＝1.0cd/m²である。保守率を乗じ忘れる誤りと、向合せ配列と混同してN＝2としてしまう誤りが典型で、Nは「灯具間隔S内に何台あるか」を表す点に注意する。

解答正解 3

連続照明は単路部のある区間について原則として一定の間隔で灯具を配置し、その区間を連続的に照明するもので、交差点・横断歩道・橋梁等を必要に応じて照らすのが局部照明である。選択肢3は両者の定義が入れ替わっている。連続照明の設計要件は、平均路面輝度に加え、輝度分布の均一さを表す輝度均せい度（総合均せい度0.4以上が原則）、まぶしさによる視機能の低下を表す相対閾値増加TI（高速自動車国道等で10以下）、及び灯具の並びによって線形を示す誘導性の四つで整理する。

解答正解 1

トンネル照明は基本照明（停電時照明を含む）、入口部照明、出口部照明等で構成される。基本照明の平均路面輝度は設計速度に応じて定め、交通量やトンネル延長に応じてより低い値とすることができる。入口部照明は境界部・移行部・緩和部からなり、明るい野外から急に暗いトンネルへ進入する運転者の明順応・暗順応の遅れを補うものである。その路面輝度は野外輝度に比例して設定するため、野外輝度が基準値より低ければ入口部照明の路面輝度も下げられる。停電時照明は基本照明の一部を兼用できる点も併せて押さえる。

解答正解 4

道路トンネル非常用施設は、トンネルの延長と交通量から定まる等級（AA・A・B・C・D）に応じて設置する設備の種類が決まる。通報装置（押しボタン式通報装置・非常電話）や非常警報装置のように等級の低いトンネルでも設けるものと、消火栓・水噴霧設備のように等級の高いトンネルに限って設けるものがあり、水噴霧設備は等級AAで原則設置、等級Aで必要に応じて設置とされ、それ以下の等級では設置しない。「延長と交通量で等級を決め、等級で設備を決める」という二段階の構成を押さえる。