KR100580870B1

KR100580870B1 - 에이티피 시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치 및방법

Info

Publication number: KR100580870B1
Application number: KR1020040073311A
Authority: KR
Inventors: 김태권
Original assignee: 유경제어 주식회사
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-05-22
Also published as: KR20060024525A

Abstract

본원발명은 건널목 구간을 통과하는 열차에 대해 ATP 시스템을 이용하여 건널목과 관련된 제반 상황정보(건널목 경보장치의 동작상태, 차단기의 동작상태, 건널목 내의 지장물의 유무 및 지장물검지장치의 동작상태)를 전송함으로서,

열차운전자가 건널목의 실제상황에 대해 적절한 대응을 할 수 있도록 하는 한편,

만일의 경우 열차운전자가 건널목의 실제상황에 미처 대응하지 못할 경우 열차내 ATP 차상 컴퓨터에 의해 열차가 자동으로 제어되도록 하여 돌발사태로 인한 건널목 안전사고를 사전에 예방할 수 있도록 하기 위한 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치 및 운용방법에 관한 것이다.

ATP, 건널목, 지장물검지, 경보장치, 차단기, 강제정지, 실제상황

Description

에이티피 시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치 및 방법 { An apparatus for state　information of railway crossing transmitting by ATP　system and the method thereof }

도 1은 종래의 건널목 지장물 검지장치 구성도

도 2는 본원발명에 의한 ATP 시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치 구성도

도 3은 본원발명에 의한 ATP 시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치를 ATP시스템에 결합한 블럭도

도 4는 본원발명이 설치된 건널목의 상태도

도 5는 경보기기의 고장을 판단하는 흐름도

도 6은 차단기의 고장을 판단하는 흐름도

도 7은 지장물검지장치의 지장물 검지상황 및 지장물검지장치의 고장을 판단하는 흐름도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 상태정보전송부(장치) 110 : 제어부

120 : 입력부 130 : 출력부

200 : LEU 210 : LEU상태정보생성부

300 : 기존의 건널목 유니트 400 : 지상자

Inf 1 : 제1정보 Inf 2 : 제2정보(가공정보)

<발명이 속하는 기술분야>

본원발명은 건널목의 상황정보를 ATP 시스템을 이용하여 열차에 알려줌으로서 열차운전자가 건널목의 실제 상황에 맞추어 열차의 운전을 할 수 있도록 함으로서 돌발사태로 인한 건널목 사고를 사전에 예방할 수 있도록 하기 위한 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치 및 운용방법에 관한 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면,

본원발명은 건널목 구간을 통과하는 열차에 대해 ATP 시스템을 이용하여 건널목과 관련된 제반 상황정보(건널목 경보장치의 동작상태, 차단기의 동작상태, 건널목 내의 지장물 유무 및 지장물 검지장치의 동작상태 정보)를 전송함으로서,

만일의 경우 열차운전자가 건널목의 실제상황에 미처 대응하지 못할 경우 열 차내 ATP차상 컴퓨터에 의해 열차가 자동으로 제어되도록 하여 돌발사태로 인한 건널목 안전사고를 사전에 예방할 수 있도록 하기 위한 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치 및 운용방법에 관한 것이다.

일반적으로 건널목 보안장치(Level-Crossing System)라 함은 철도와 도로가 평면 교차하는 개소에 설치하여 사전에 열차의 진입 여부를 통행자(사람, 차량 등)에게 인식하게 하는 한편, 열차가 진입할 경우 건널목을 횡단하는 도로상의 통행을 일시 차단함으로서 열차와의 충돌로 인한 사고를 미연에 방지하기 위한 안전설비를 말한다.

이러한 건널목 보안장치는 건널목으로 열차가 진입하는 상황을 도로를 통행하는 통행자(사람, 차량 등)에게 알리고 도로상의 통행을 일시 차단하는 것을 주요 기능으로 한다. 그러나 이는 통행을 중지하는 판단/행동의 주체가 통행자이기 때문에 만일 통행자의 오판 혹은 실수로 인해 열차가 진입하고 있음에도 불구하고 도로 상에서 통행이 계속되는 사태가 발생할 경우 사고를 피할 수 없게 된다.

<발명이 속하는 기술분야의 종래 기술>

상기와 같은 문제점을 보완·해결하기 위해 종래에는 건널목 상에 지장물 검지장치를 설치하여 운영하고 있었다.

건널목 지장물 검지장치는 건널목을 통과중인 차량 등이 차량고장, 엔진고 장, 도로정체 등으로 인한 정차, 보판이탈 등과 같은 운전자 부주의로 인하여 건널목을 통과하고자 하는 열차의 운행에 지장을 초래하고 있을 때, 지장물을 검지하는 수단(예를 들면 Laser 광선 등에 의해서 자동으로 지장물을 인식한 후, 자동으로 적색 지장경고등을 점멸하면서 회전하도록 함)으로서 운행중인 열차의 기관사에게 건널목에 장애물이 있음을 알려주어 열차의 사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 한편, 만일 열차운전자가 현장의 상황에 적절히 대처하지 못할 경우에는 열차를 자동으로 정지시키도록 된 안전설비를 말한다.

이러한 건널목 지장물 검지장치의 동작원리를 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 건널목 가까이에 발광기(S1~S3)와 수광기(R1~R3)를 일정거리 이상 이격하여 설치한 후, 건널목 내의 장애물을 검지할 수 있도록 발광기에서 레이저 광선을 방사하고 수광기에서 이를 수신한다. 열차(T)가 건널목의 경보개시구간에 진입하지 않을 때는 발광기의 발광 동작은 정지하고 수광기는 수광 가능한 상태로 대기한다.

이어서 열차가 건널목의 경보개시구간(ATS)에 진입하면 발광기가 동작하여 수광기를 향해 레이저 광선을 방사한다.

이때 만일 건널목 상에 장애물이 있게 되면 장애물에 의해 레이저 광선이 차단되고 레이저 광선의 차단이 일정시간 이상 지속되면 제어회로에서는 이를 장애물이 있는 상태로 인식하고 건널목 지장 경고등(특수 신호 발광기)을 현시한다.

건널목 지장물 경고등은 건널목에 지장물이 없을 때에는 소등되어 있다가 열차 운전에 지장을 주는 지장물이 검지되면 경고등에 부착된 5개의 적색등이 반시계 방향으로 회전하면서 점멸하여 지장물이 있음을 알리게 된다.

한편, 건널목 경보구간내에 열차가 진입한 후, 건널목 상에 지장물이 있어 건널목 지장물 검지장치가 동작중임에도 불구하고 일정시간 동안 열차운전자가 이에 적절히 대처하지 못하면 열차에 설치되어 있는 차상자는 ATS(Auto Train Stop)장치를 동작시켜 자동으로 차량을 강제 정지시키도록 되어 있다.

또한 근래에는 열차의 운행을 더욱 세밀히 할 수 있도록 하기 위해 ATP 시스템(차상신호시스템)을 설치하여 운용하고 있다.

ATP 시스템(차상신호시스템)의 동작원리는,

지상신호시스템에서 지상신호기 현시정보를 수집하는 장치인 선로변 제어유니트(LEU)에서 수집된 정보에 따라 운행구간 내의 속도 및 지형정보를 지상 안테나(유로발리스)를 통해 고주파로 차상안테나로 전송하면, 이 정보를 전송받은 차상신호시스템(차상 컴퓨터)은 지상정보와 차상의 모든 운행정보를 관리·제어하여 운행구간의 열차 운행 여부, 운행속도 등을 결정하여 차량을 운행하도록 하는 구조로 되어 있다.

따라서 상기 ATP 시스템(차상신호시스템)을 통해 건널목 지장물 검지정보를 차량으로 송신할 수도 있다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래의 기술은 다음과 같은 문제를 가지고 있다.

1)지장물 검지장치가 건널목 상에 지장물(차량)의 유무만을 검지할 수 있다. 따라서 열차에서는 구체적인 건널목의 상황, 즉 건널목에 경보가 제대로 발생되고 있는지 여부, 차단기가 제대로 동작되고 있는지 여부, 새로운 지장물의 발생 여부 등과 같은 실제 건널목의 동작상황을 확인할 수 없다. 이에 따라 경보기기 및 차단기의 고장 혹은 열차가 일단 ATS 안테나를 통과라고 난 후에 발생된 새로운 지장물 등과 같은 상황변화를 열차운전자는 미처 알 수 없게 되는 문제가 발생한다.

그러므로 열차가 ATS안테나를 통과하고 난 후에 경보기기나 차단기의 고장 등과 같은 이유로 인해 건널목에 무단히 진입하는 차량이 있을 경우 지장물검지장치는 그 기능을 발휘할 수 없게 되고 아울러 열차와 지장물이 충돌하게 되는 대단히 위험한 상황이 초래될 수 있다.

2)또한 만일의 경우 ATS 지상자와 차상안테나간의 응동이 되지 않거나 고의 혹은 사고로 ATS 지상자가 제거된 경우에는 차상에서는 지장물 검지신호를 받을 수 없게 되므로 기관사가 육안으로 이를 직접 확인하지 않는 이상 열차는 정상적인 속도로 운전할 수밖에 없다. 그러나 건널목의 상황이 열차운전자의 시야를 완전히 확보하지 못하는 경우에는 지장물이 있더라도 열차에서 이를 발견할 수 없으므로 매우 위험한 건널목 사고에 직면할 수 있다.

3)또 철도의 ATP구간에서는 기존 ATS안테나를 사용하지 못함으로 기존의 시스템으로는 건널목의 동작상태를 전송 받을 수 없다는 문제가 있다.

본원발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

본원발명은 건널목구간을 통과하는 열차에 대해 건널목과 관련된 제반 상황정보(건널목 경보장치의 동작상태, 차단기의 동작상태, 건널목 내의 지장물의 유무 및 지장물검지장치의 동작상태에 관한 정보)를 ATP 시스템을 이용하여 전송하고 이를 열차내의 차상 컴퓨터를 통해 열차운전자에게 이를 알려줌으로서 열차운전자가 건널목의 실제상황에 대해 적절히 대응을 할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한 만일의 경우 열차운전자가 건널목의 실제상황에 적절히 대응하지 못하거나 열차운전자가 특별한 이유로 인하여 적시에 이에 대응하지 못할 경우에는 열차내 ATP차상 컴퓨터에 의해 열차가 자동으로 제어되도록 하는 시스템을 구축함으로서 열차운전자에게 돌발사태가 발생하더라도 ATP 차상컴퓨터에 의해 열차가 안전하게 제어될 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

또한 기존 ATS 시스템은 열차에서 전송하는 주파수에 대해 수동적인 응동만을 수행하였으나 ATP 시스템을 이용하여 지상 장치에서 열차로 능동적으로 정보를 전송함으로서 건널목 현장에 설치된 장치의 동작상태 및 장치의 이상 유무 등과 같 은 다양한 현장 정보를 차상으로 전송할 수 있다. 따라서 각종 건널목 장치의 현재 동작상태 및 건널목 내 지장물 유무 정보 등과 같은 생생한 건널목의 현장 정보를 철도 건널목 구간을 운행하는 열차의 차상 모니터에 표시하여 줌으로서 열차 운전자가 사전에 이를 알 수 있도록 하여 건널목의 사고를 획기적으로 줄일 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원발명의 구성을 도2 내지 도7을 참조하여 설명한다.

본원발명에 의한 ATP시스템을 이용한 건널목상태 정보전송장치의 구성은 도2에 도시된 바와 같이,

마이컴을 포함하여 구성되어 건널목의 각 부분의 고장유무를 판정하거나, 경보 중 차량의 진입여부를 판정하여 그 결과를 출력부로 전송하는 제어부(110)와;

기존 건널목 제어유니트에서 제공되는 각종 건널목 정보(제1정보)(Inf 1)를 입력 받아 제어부로 전달하는 입력부(120)와;

경보 중 파악된 경보장치의 고장정보 및 지장물 검지정보 등과 같은 제2정보(Inf 2)를 각 정보별로 ATP지상설비인 LEU에 전송하는 출력부(130)와;

또한 이와 호환되는 한편, LEU에서 필요로 하는 건널목 상황별 정보를 생성하여 지상안테나인 유로발리스(지상자)로 해당 정보를 전송하는 LEU 상태정보생성 부(210)로; 구성됨을 특징으로 한다.

상기 제1정보(Inf 1)는 경보등과 경보종의 계전기 정보(R1), 차단기제어정보(R2), 지장물검지정보, 지장물검지장치 고장정보, 경보등 및 경보종의 고장정보, 경보음성의 고장정보, 건널목 무경보 정보, 전원고장정보, 차단기의 동작 각도에 관한 정보로 구성되며,

상기 고장정보 및 지장물 검지정보 등과 같은 제2정보(Inf 2)는 경보기기 고장정보, 차단기 고장정보, 지장물 검지정보, 지장물검지장치 고장정보로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본원발명의 동작과정을 설명하기에 앞서 본원발명의 동작 환경을 살펴보면 도3 및 도4와 같다.

도3은 기존의 건널목 유니트(300)로부터 제공된 각종 현장정보(Inf 1)가 입력부(120), 제어부(110), 출력부(130)으로 이루어진 상태정보전송부(100)로 전달되면 상태정보전송부(100)가 이들 정보를 기초로 하여 건널목의 상황을 종합·판단한 다음, 이 판단 결과(Inf 2)를 LEU 정보생성부(210), LEU(200), 지상자(300), 차상자를 거쳐서 열차 내에 있는 컴퓨터, 모니터, 자동제어부로 제공하는 과정을 나타낸 블록도이다.

도4는 각종 건널목 보안장치가 설치되어 있는 건널목의 실제 상황을 나타낸 사시도이다.

여기에서 본원발명의 상태정보전송장치(100)는 종래의 LEU(200)와는 회로상으로는 분리되어 있지만 실질적으로는 같은 기구함에 위치하게 된다.

이어서 본원발명의 동작과정을 보다 상세히 설명하면,

기존의 건널목 유니트(300)로부터 본원발명이 필요로 하는 건널목의 각종 현장정보(Inf 1)가 상태정보 전송장치(100)의 입력부(120)로 제공된다.

건널목의 현장정보(Inf 1)의 내용은 앞서 언급한 바 있는 바와 같이 ①경보등종 계전기의 정보(R1), ②차단기 제어계전기의 정보(R2), ③지장물동작정보, ④지장물고장정보, ⑤경보등 및 경보종의 고장정보, ⑥경보음성의 고장정보, ⑦건널목 무경보 정보, ⑧전원고장정보, ⑨차단기의 동작각도 정보로 구성된다.

여기에서 입력부(120)로 입력된 현장정보(Inf 1)는 새롭게 생성되는 정보는 아니고 기존의 건널목 보안장치를 작동시키는 정보를 그대로 제공받는 것이다.

상기 입력부(120)를 통해 전달된 제1정보(Inf 1)는 제어부(110)로 전달되어 제2정보(Inf 2)로 가공된 후, 출력부(130)를 통해 LEU(210)로 출력된다.

즉 입력부(120)를 통해 제1정보(Inf 1)를 전달받은 건널목상태정보 전송장치의 제어부(110)는 제공된 정보를 토대로 도5 내지 도7의 과정을 거쳐 건널목의 상황을 판단한 다음, 그 결과인 제2정보(Inf 2)를 생성하며 이를 출력부(130) 및 LEU 정보생성부(210)와 LEU(ATP 지상설비)(200)를 거쳐 다른 ATP 신호와 함께 지상자 (400)를 통해서 열차로 보내는 것이다.

상기 제어부(110)에서 제1정보(Inf 1)를 활용하여 제2정보(Inf 2)를 생성하는 과정을 도5 내지 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 도5는 경보기기의 고장 여부를 판단하는 과정(경보기기의 고장여부에 관한 정보를 생성하는 과정)을 나타낸 흐름도이다.

제일 먼저 R1이 낙하되었는지 여부를 판단하여 R1이 낙하하지 않았으면 R1의 동작을 계속하여 감시하고, R1이 낙하하였으면 다음 단계로 이동한다. (A2단계)

R1계전기는 열차가 건널목 구간에 진입하였을 때 동작하여 건널목 기기들의 동작을 개시하게 하는 계전기로서 R1이 낙하한다 함은 건널목구간에 열차가 진입하였음을 의미한다.

따라서 여기에서 R1이 동작하는 것(열차가 건널목 구간에 진입하는 것)은 경보기기를 동작시키고 고장여부를 판단하게 하는 대전제가 되는 것이다.

다음 R1이 낙하하였으면 경보기기의 실제동작시간이 일정시간(t1)을 경과하였는지 여부(R1의 낙하상태가 일정시간(t1) 이상 지속되었는지 여부)를 확인한다. (A3단계)

여기에서 t1은 경보기기의 오동작 여부를 미리 확인하기 위해 철로 및 건널목의 상황에 따라 미리 정해지는 상수이다.

이어서 경보기기의 동작시간이 t1을 넘게 되면 경보등의 동작여부를 체크한다. (A4단계)

이때 만일 경보등이 동작되지 않으면 경보등이 고장난 상태인 것으로 판단하고 경보기기의 고장신호를 송출한다.(B1 및 B3단계)

또한 경보등의 동작에 아무런 이상이 없으면 이어서 경보종의 동작 여부를 체크하며(A5단계)

경보등의 동작이 이루어지지 않으면 경보종이 고장난 상태인 것으로 판단하고 경보기기의 고장신호를 송출한다.(B2단계 및 B3단계)

또한 경보종의 동작이 이상이 없으면 장치의 동작에 이상이 없음을 알리는 이상없음(건널목 통과) 신호를 송출한다. (A6단계)

다음 도6은차단기의 고장 여부를 판단하는 과정(차단기의 고장여부에 관한 정보를 생성하는 과정)을 나타낸 흐름도이다.

제일 먼저 R1이 낙하되었는지 여부를 판단하여 R1이 낙하하지 않았으면 R1의 동작을 계속하여 감시하고, R1이 낙하하였으면 다음 단계로 이동한다. (P2단계)

여기에서도 경보기기 고장여부를 판단하는 경우와 마찬가지로 R1계전기는 열차가 건널목 구간에 진입하였을 때 동작하여 건널목 기기들의 동작을 개시하게 하는 계전기로서 R1이 낙하한다 함은 건널목구간에 열차가 진입하였음을 의미한다.

따라서 여기에서 R1이 동작하는 것(열차가 건널목 구간에 진입하는 것)은 차 단기를 동작시키고 고장여부를 판단하게 하는 대전제가 되는 것이다.

이어서 R1이 낙하하였으면 일정시간 경과 후 R2 TMR의 동작 여부를 확인한다. (P3단계)

여기에서 R2 TMR은 건널목 경보가 개시된 후 건널목 내에 이미 진입되어 있었던 차량이나 과속 통과차량이 건널목을 완전히 통과할 수 있도록 하기 위하여 일정시간 차단기의 동작을 지연시키는 장치(타이머)이다.

R2 TMR의 동작이 끝나면 다음단계로 이동한다.

이어서 R2의 동작 여부를 확인한다. (P4단계)

이때 R2가 동작되지 않으면 R2계전기가 차단기의 차단제어를 수행하지 못하는 것이므로 이를 차단기가 고장난 상태로 판단하고 차단기 고장신호를 송출한다.(Q1 및 Q3단계)

여기에서 R2는 R1의 동작 후 차단기를 동작시키는 계전기를 말한다.

또한 R2가 동작하면 차단기동작 TMR 동작이 완료되기를 기다린다(차단기의 차단동작이 종료되었음을 확인한다.)(P5단계)

이어서 차단기동작 TMR이 동작되지 않으면 차단기의 각도가 0ㅀ가 되었는지(차단기의 동작이 제대로 이루어졌는지) 여부를 체크한다. (P6단계)

만일 차단기의 각도가 0°가 아니면 차단기가 고장난 상태로 판단하고(Q2단계)

차단기의 고장신호를 송출하며(Q3단계)

차단기의 각도가 0°이면 이상없음(건널목 통과)신호를 송출한다. (P7단계)

다음 도7은 지장물 검지장치의 동작상황을 체크하는 흐름도이다.

제일 먼저 R1이 낙하되었는지 여부를 판단하여 R1이 낙하하지 않았으면 R1의 동작을 계속하여 감시하고, R1이 낙하하였으면 다음 단계로 이동한다. (E2단계)

여기에서도 경보기기 및 차단기의 고장여부를 판단하는 경우와 마찬가지로 R1계전기는 열차가 건널목 구간에 진입하였을 때 동작하여 건널목 기기들의 동작을 개시하게 하는 계전기로서 R1이 낙하한다 함은 건널목구간에 열차가 진입하였음을 의미한다.

따라서 여기에서 R1이 동작하는 것(열차가 건널목 구간에 진입하는 것)은 지장물 검지장치의 고장여부를 판단하게 하는 대전제가 되는 것이다.

다음 R1이 낙하하였으면 지장물동작 TMR의 동작이 완료되기를 기다린다.(E3단계)

여기에서 지장물동작 TMR은 경보 후 차단기가 차단을 개시할 시점에 건널목을 통과하고 있는 차량이 건널목을 완전히 통과할 수 있도록 하기 위해 부여되는 시간이다.

지장물동작 TMR의 동작이 완료되면 지장물의 검지 여부를 확인하고 (E4단계)

지장물이 검지되었으면 지장물 검지신호를 송출한다.(E5단계)

만일 지장물이 검지되지 않았으면 지장물검지장치의 고장여부를 확인한다.(G1단계)

여기에서 지장물검지장치의 고장여부는 현장으로부터 제공되는 개별 지장물 검지장치의 동작상태에 대한 정보를 기준으로 판단한다.

만일 지장물검지장치의 고장신호가 검출되면 지장물검지장치의 고장신호를 송출하고,(G3단계)

지장물 검지장치의 고장신호가 검출되지 않으면 이상없음(건널목통과)신호를 송출한다(G2단계)

이처럼 건널목의 각종 정보를 입력정보(Inf 1)로 하여 건널목의 상황을 판단한 제어부(110)는 판단된 2차정보(Inf 2)를 출력부(130)로 송출하고 상기 출력부(130)는 2차정보를 LEU상태정보생성부(210)를 통해 LEU(200)로 전송한다.

이때 LEU로 전송되는 정보는 LEU의 패킷65번 임시속도 제한코드를 이용하여 전송함으로서 본원발명이 하드웨어적으로나 소프트웨어적으로 ATP 시스템과 완전히 호환을 이루도록 한다.

패킷 65번의 임시속도 제한코드는 ATP에서 사용되는 여러 전송패킷 중 하나로서 임시속도를 제한하는데 사용하기 위한 것이다. 본원발명에 의한 2차정보(Inf 2)는 이를 이용하여 건널목의 상태정보를 LEU로 전달할 수 있게 된다.

상기 패킷65번의 구성은 다음 표와 같다.

패킷ID	변수값	Length	Comment
NO65 임시 속도 제한	NID_PACKET	8	패킷확인자
	Q_DIR	2	전송된 데이터의 유효방향
	L_PACKET	13	패킷길이
	Q_SCALE	2	거리축척을 위한 권한자
	NID_TSR	8	임시 속도 제한의 ID번호
	D_TSR	15	임시 속도 제한의 시작거리
	L_TSR	15	임시 속도 제한의 길이
	Q_FRONT	1	불연속을 프로파일하는 권한자
	V_TSR	7	임시 속도 제한을 위한 허가속도

건널목의 상태정보는 상기 패킷65번의 임시속도제한의 ID번호로 4가지로 구분되어 전송된다. 그 정보의 ID번호는 다음 표와 같다.

번호	정보의 내용
40	건넘록의 임시 속도 제한
41	경보기기의 고장
42	차단기의 고장
43	지장물 검지
44	지장물 검지장치의 고장

이상과 같은 과정을 거쳐 LEU는 지상자를 통해 열차로 건널목상태에 관한 정보를 전송하며 열차로 전송된 건널목의 상태정보는 이를 열차내에 설치된 차상컴퓨터의 모니터를 통해 이를 열차운전자에게 알려주게 되며 열차운전자는 건널목 현장의 상황을 명확히 인식한 상태에서 열차가 건널목을 안전하게 통과하도록 유도하게 된다.

이때 만일 열차운전자가 현장의 상황을 인식하지 못하거나 변화된 현장의 상황에 대처하지 못하게 될 경우 차상 컴퓨터는 미리 정해진 규정에 따라 열차를 자동으로 제어한다.

이 이외에도 상기 제어부(110)는 다음의 기능을 더 수행한다.

①우선 본원발명의 ATP시스템을 이용한 건널목상태정보 전송장치의 전체적인 자기 진단기능(입력포트의 안정성 검증, 출력포트의 안전성 검증, 제어부의 정상동작 유무 검증)을 수행하고,

②이상 개소별 출력데이터를 작성하며,

③사용자의 요구에 따라 저장된 이상 정보를 출력하고,

④상기와 같은 건널목 정보를 입력받아 상황별 이상 유무를 판정한다.

또한 본원발명의 상태정보전송장치로부터 건널목의 상태정보가 차상컴퓨터로 최종적으로 전달되면 차상컴퓨터는 입력된 정보를 기초로 하여 차상컴퓨터에서 수행하는 일반적인 절차에 따라 다음기능을 수행한다.

① 만일 경보기기가 고장이면 임시로 열차의 속도를 제한하여 서행운전토록 하고,

② 차단기가 고장이면 임시로 열차의 속도를 제한하여 건널목에서 열차가 정지할 수 있도록 하며,

③ 지장물이 검지되었을 경우에는 임시로 열차의 속도를 제한하여 건널목에서 열차가 정지할 수 있도록 한다.

다만 차상컴퓨터의 동작과정은 본원발명의 요지가 아니므로 여기에서 차상컴퓨터의 상세한 동작과정에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 건널목보안장치를 구성하는 제반 장치의 개별적이고 실질적인 동작상태를 미리 정해진 프로그램에 따라 확인하고 고장여부를 판단한 다음 그 결과를 열차로 전송함으로서 열차운전자가 건널목장치의 실제 동작상황을 정확히 인지하고 현장의 상황에 적절히 대처할 수 있도록 하는 한편, 만일 열차운전자가 돌발상황에 적절히 대처하지 못하면 경보를 울려 이를 알리고, 또한 열차운전자가 불가피한 사정으로 열차를 제어하지 못하게 될 경우에는 차상컴퓨터가 상기 프로그램에 따라 열차를 자동으로 제어하도록 하여 열차의 안전이 확보되도록 한다.

상기와 같이 구성된 본원발명에 의하면 다음과 같은 효과가 얻어진다.

1) 건널목 상태에 따라 열차를 안전하게 운행할 수 있으므로 건널목 사고를 획기적으로 줄일 수 있다.

2) 운전수의 부주의 혹은 환경적인 요소(안개, 비, 눈 등)에 관계없이 안전하게 운행할 수 있다.

3) 건널목 구간내에 지상으로부터의 건널목 상태 정보가 전송되지 않았을 경우 건널목의 상태가 확인이 되지 않음으로 건널목 운행 열차가 안전운행을 하도록 함으로서 열차의 기본인 안전측 동작을 할 수 있다.

4) 또한 차상과 지상장치간 응동이 되지 않을 경우 비상 제동이 되도록 함으로서 안전이 확보되도록 한다.

5) 건널목의 상태감시 및 유지보수정보를 기관사가 지상관리요원에게 전달할 수 있어 신속한 유지보수 체계를 확립할 수 있다.

Claims

삭제
마이컴을 포함하여 구성되어 건널목의 각 부분의 고장유무를 판정하거나, 경보 중 차량의 진입여부를 판정하여 그 결과를 출력부로 전송하는 제어부(110)와;

기존 건널목 제어유니트에서 제공되는 각종 건널목 정보(제1정보)(Inf 1)를 입력 받아 제어부로 전달하는 입력부(120)와;

경보 중 파악된 경보장치의 고장정보 및 지장물 검지정보 등과 같은 제2정보(Inf 2)를 LEU의 램프검지보드의 패킷65번 임시속도 제한코드를 이용하여 LEU상태정보생성부(210)를 통해 ATP지상설비인 LEU(200)로 각 정보별로 전송하는 출력부(130)와;

또한 이와 호환되는 한편, LEU에서 필요로 하는 건널목 상황별 정보를 생성하여 지상안테나인 유로발리스(지상자)로 해당 정보를 전송하는 LEU 상태정보생성부(210)로; 구성됨을 특징으로 하는 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치
제2항에 있어서,

상기 제1정보(Inf 1)는 경보등종 계전기의 정보(R1), 차단기 제어계전기의 정보(R2), 지장물동작정보, 지장물고장정보, 경보등 및 경보종의 고장정보, 경보음성의 고장정보, 건널목 무경보 정보, 전원고장정보, 차단기의 동작각도에 관한 정보로 구성됨을 특징으로 하는 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치
제2항에 있어서,

상기 제2정보(Inf 2)는 경보기기 고장정보, 차단기 고장정보, 지장물 검지정보, 지장물검지장치의 고장정보로 구성됨을 특징으로 하는 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송장치
R1이 낙하되었는지 여부를 판단하여 R1이 낙하하지 않았으면 R1의 동작을 계속하여 감시하고, R1이 낙하하였으면 다음 단계로 이동하는 단계와;

다음 R1이 낙하하였으면 경보기기의 실제동작시간이 일정시간(t1)을 경과하였는지 여부를 확인하는 단계와;

이어서 경보기기의 동작시간이 t1을 넘게 되면 경보등의 동작여부를 체크하는 단계와;

이때 만일 경보등이 동작되지 않으면 경보등이 고장난 상태인 것으로 판단하고 경보기기의 고장신호를 송출하는 단계와;

또한 경보등의 동작에 아무런 이상이 없으면 이어서 경보종의 동작 여부를 체크하는 단계와;

경보등의 동작이 이루어지지 않으면 경보종이 고장난 상태인 것으로 판단하고 경보기기의 고장신호를 송출하는 단계와;

또한 경보종의 동작이 이상이 없으면 장치의 동작에 이상이 없음을 알리는 이상없음(건널목 통과) 신호를 송출하는 단계와;

또한 R1이 낙하하였으면 일정시간 경과 후 R2 TMR의 동작 여부를 확인하는 단계와;

R2 TMR의 동작이 끝나면 다음단계로 이동한 후 R2의 동작 여부를 확인하는 단계와;

이때 R2가 동작되지 않으면 R2계전기가 차단기의 차단제어를 하지 못하는 것이므로 이를 차단기가 고장난 상태로 판단하고 차단기 고장신호를 송출하는 단계와;

또한 R2가 동작하면 차단기동작 TMR 동작이 완료되기를 기다리는 단계와;

이어서 차단기동작 TMR이 동작되지 않으면 차단기의 각도가 0ㅀ가 되었는지(차단기의 동작이 제대로 이루어졌는지 여부)를 체크하는 단계와;

만일 차단기의 각도가 0°가 아니면 차단기가 고장난 상태로 판단하하는 단계와;

차단기의 고장신호를 송출하하는 단계와;

차단기의 각도가 0°이면 이상없음(건널목 통과)신호를 송출하는 단계와;

또한 R1이 낙하하였으면 지장물동작 TMR의 동작이 완료되기를 기다리는 단계와;

지장물동작 TMR의 동작이 완료되면 지장물의 검지 여부를 확인하는 단계와;

지장물이 검지되었으면 지장물 검지신호를 송출하는 단계와;

만일 지장물이 검지되지 않았으면 지장물검지장치의 고장여부를 확인하는 단계와;

만일 지장물검지장치의 고장신호가 검출되면 지장물검지장치의 고장신호를 송출하는 단계와;

지장물 검지장치의 고장신호가 검출되지 않으면 이상없음(건널목통과)신호를 송출하는 단계로; 구성됨을 특징으로 하는 ATP시스템을 이용한 건널목 상태정보 전송방법