KR100661733B1 - Ｔｃｍｓ를 이용한 구원운전방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도차량에서 TCMS (Train Control & Monitoring System) 을 이용한 구원운전 방법에 관한 것이다.
본 발명은 TCMS 를 열차제어장치로 이용하는 전동차를 견인할 경우에, 그 TCMS를 이용하여 견인모터카 또는 전동차에 의해 구원운전을 수행하는 방법을 제공함으로써, TCMS 를 이용하는 전동차가 고장날 경우에, 신속히 견인할 수 있는 효과가 있다.
구원운전, TCMS

Description

ＴＣＭＳ를 이용한 구원운전방법{METHOD FOR RECUING A TRAIN USING TCMS}
도 1 은 본 발명에 따른, 견인모터카와 견인대상 전동차간의 견인동작시 제동력 제어하는 것을 나타낸 흐름도.
도 2 는 입력전압에 대한 제동 노치를 나타낸 그래프.
도 3 은 본 발명에 따른, 전동차에 의한 구원운전 프로세스를 나타낸 흐름도.
본 발명은 철도차량, 특히 TCMS (Train Control & Monitoring System) 을 이용한 구원운전 방법에 관한 것이다.
철도차량, 특히 전동차에서는 전차선을 통해 변전소로부터 고압의 전력을 공급받아 추진/제동 및 기타 장치를 구동하기 위한 전원을 생성하여 전동차를 운행하고 있다. 따라서, 전차선이 없는 구간을 이동하거나 본선 영업운전 선로에서 전동차에 고장이 발생하던가, 고장종류 및 상태에 따라 자력운전이 불가능한 상태가 발생되면, 다른 전동차의 정상 영업운행을 위해 영업선로로부터 신속히 대피시키거나 수리를 위한 기지입고 등의 조치를 행하기 위하여, 견인대상 전동차를 기관차 ( 견인모터카) 또는 정상인 전동차에 의해 견인한다.
이때, 기관차 (견인모터카) 또는 정상 전동차 (이하, "구원차"라함) 가 견인대상 전동차를 견인하는 것을 구원운전이라 한다.
이와 같은 구원운전에는, 2가지 방식이 있다. 첫째는, 기관차 (견인 모터카) 에 의한 구원운전과, 둘째는 견인대상 전동차에 선행 또는 후행하는 정상의 다른 전동차에 의한 구원운전 (이하, "자차 구원운전"이라함) 으로 분류된다.
최근, 전동차에 열차 제어장치인 TCMS 를 사용하고 있지만, 이 TCMS를 제대로 사용하지 못하고, 종래의 전동차는 기관차 (견인 모터카) 또는 구원차 하나로 고장차 한편성을 구원운전하는 1중련 구원운전만을 행하고 있지만, 이또한 TCMS를 이용하지 않고 이루어지고 있다.
이러한 경우, TCMS의 이점을 제대로 발휘할 수 없는 문제점과, 2개 편성 이상의 고장차가 동시에 발생하는 경우에는, 전위 견인대상 전동차 또는 후위 견인대상 전동차를 차례로 구원해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 당업계에서는 TCMS를 이용하는 전동차에서, 새로운 TCMS 를 이용한 구원운전방법이 절실히 요청되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 당업계의 요청을 감안하여 이루어진 것으로서, TCMS 를 이용하여, 덜 노동집약적이면서, 2개 편성이상의 구원운전도 가능한 구원운전방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른, TCMS (Train Control & Monitoring System) 을 이용한 구원운전 방법은,
TCMS 를 열차제어장치로 이용하는 전동차를 견인모터카에 의해 견인할 경우에, 견인대상 전동차의 상기 TCMS를 이용하여 구원운전을 수행하는 방법으로서,
견인대상 전동차의 TCMS가 정상적으로 동작하고 있는지를 확인하는 단계;
견인 모터카와 상기 견인대상 전동차 TCMS에 연결된 구원운전 유닛과의 사이에, 견인 모터카의 배터리(전원)이 연결된 구원연결기를 접속하여 견인모터카와 상기 견인대상 전동차의 TCMS를 서로 연결하고, 견인모터카의 제동통을 견인대상 전동차에 연결하여 공기압을 제공하는 단계;
견인대상 전동차의 운전실 역전기를 전진 (forward) 방향으로 설정하여, HCR (선두차 계전기) 를 여자시켜, 견인대상 전동차가 TCMS의 명령을 받도록 하는 단계;
견인 모터카에서 배터리에 의해 견인대상 전동차의 TCMS 로 제어 전원을 급전하는 단계;
견인 모터카에서 견인대상 전동차로 제동명령을 전달하기 위해, 견인대상 전동차의 상기 구원운전 유닛으로 제동압력을 제공하는 단계;
상기 구원운전 유닛에서 그 제동압력을 전압값으로 변환하여 견인대상 전동차 TCMS 로 전달하는 단계; 및
견인대상 전동차 TCMS 에서 아날로그 입력을 통해 수신한 제동지령(전압값) 을 제동 스텝별값으로 환산하여, 열차 데이터 링크 (train data link) 를 통해 견인대상 전동차의 제동장치로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또, 본 발명의 다른 양태에 의하면, TCMS (Train Control & Monitoring System) 을 이용한 구원운전 방법은,
TCMS 를 열차제어장치로 이용하는 전동차를 전동차에 의해 견인할 경우에, 견인대상 전동차의 상기 TCMS를 이용하여 구원운전을 수행하는, 전동차에 의한 구원운전방법으로서,
견인대상 전동차의 제동장치 및 TCMS 의 정상동작 여부를 확인하는 단계;
견인 전동차의 후부차 선택 릴레이 (TCR) 를 여자시키고 견인대상 전동차의 선두차 선택 릴레이 (HCR) 를 여자시키는 단계;
견인 전동차의 후부차와 견인대상 전동차의 선두차를 자동연결기를 통해 연결하고, 양 열차의 운전모드를 "비상운전모드"로 설정하는 단계;
연결되는 양 열차의 운전실에 있는 구원운전 스위치(ROU) 를 조작하여, 비상제동회로를 연결하고, 양 전동차간에 운전실 통화가 가능하게 만드는 단계; 및
양 열차의 편성제어컴퓨터 (TC) 에 의해 양 열차간에 RS485직렬통신을 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[실시형태]
이하, 본 발명에 따른 TCMS를 이용한 구원방법에 대해, 첨부도면을 참조하여, 자세히 설명한다.
(구원운전방법)
고장 전동차를 견인모터카(기관차) 나 정상 전동차에 의해 견인하는 경우, 1중련 구원운전을 가정하여 설명한다.
견인모터카에 의한 구원운전
견인모터카에 의한 구원운전은 전차선이 없는 구간을 이동하거나 추진계통의 고장 또는 고압계통의 고장으로 인해 자력으로 추진이 불가능할 경우에 구원하는 방식이다. 이경우, 견인모터카에 의해 견인할 수 있는 조건으로는, 고장차는 제동장치 및 구원운전을 제어하는 TCMS가 정상적으로 동작할 경우에 해당한다.
도 1 은 견인모터카와 견인대상 전동차간의 일반적인 견인동작시 제동력 제어하는 것을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 단계 S101 에서, 견인대상 전동차의 TCMS가 정상적으로 동작하고 있는지를 확인한다. 만약, 정상적으로 동작하고 있지 않으면, TCMS 에 의한 견인이 불가능하다.
그후, 단계 S102 에서, 견인모터카와 견인대상 전동차간에 구원연결기를 접속하여 견인대상 전동차 TCMS에 접속된 구원운전유닛과 견인모터카 사이를 연결함으로서 견인 모터카의 전원(배터리)이 견인대상 전동차 TCMS에 인가되도록 연결하고, 견인모터카의 제동통을 견인대상 전동차에 연결하여, 공기압을 제공한다.
그후, 단계 S103 에서, 견인대상 전동차의 운전실 역전기를 전진 (forward) 방향으로 설정하여, HCR (선두차 계전기) 를 여자시켜, 견인대상 전동차가 TCMS의 명령을 받도록 한다.
그후, 단계 S104 에서, 견인 모터카는 배터리에 의해 견인대상 전동차의 TCMS 로 제어전원을 급전한다.
그후, 단계 S105 에서, 견인 모터카는 견인대상 전동차에 제동명령을 전달하기 위해, 견인대상 전동차의 구원운전 유닛으로 제동압력을 제공한다.
그후, 단계 S106 에서, 구원운전 유닛은 그 제동압력을 전압값으로 변환하여 견인대상 전동차의 TCMS 로 전달한다.
그러면, 단계 S107 에서, 견인대상 전동차의 TCMS 는 아날로그 입력을 통해 수신한 제동지령(전압값) 을 제동 스텝별값으로 환산하여, 열차 데이터 링크 (train data link) 를 통해 견인대상 전동차의 제동장치로 전달한다.
이때, 도 2 에 도시된 그래프와 같이, 입력전압에 대한 제동 노치는, 다음의 관계,
제동노치 전압 (V)
B7 6.50
B6 5.85 ~ 6.49
B5 5.20 ~ 5.84
B4 4.55 ~ 5.19
B3 3.90 ~ 4.54
B2 3.25 ~ 3.89
B1 2.60 ~ 3.24
N 2.59
로 설정된다. 또, 견인 모터카의 제동지령 압력은 3.5 ~ 4.8 kgf/cm2 를 가지며, 3.5 kgf/cm2 는 상용전제동 (제동 100%) 을 나타내고, 4.8 kgf/cm2 는 제동력 없음을 나타낸다.
그후, 제동장치는 제동을 실행한다.
이와 같은 방법에 의하면, 추진시에는, 견인대상 전동차는 견인모터카의 동력만으로 추진을 행할 수 있으며, 제동시에는 견인대상 전동차의 제동장치를 TCMS 에 의해 제어하여, 전체, 견인모터카와 견인대상 전동차 모두의 제동력을 사용함으로써, 충분한 제동력을 획득할 수 있다.
전동차에 의한 구원운전
다음으로, 전동차에 의한 구원운전은 전동차가 영업운전 선로에서 자력 운행이 불가능한, 고장이 발생하는 경우에, 고장 전동차 (이하, "견인대상 전동차"라함) 에 선행하던 전동차 또는 후행하던 전동차 (이하, 총칭하여 "견인 전동차"라함) 에 의해 구원하는 것을 말한다. 이경우에도, 견인 전동차에 의해 견인할 수 있는 조건으로는, 견인대상 전동차는 제동장치 및 구원운전을 제어하는 TCMS가 정상적으로 동작할 경우에 해당한다.
도 3 은 전동차에 의한 구원운전 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
먼저, 단계 S201 에서, 견인대상 전동차의 제동장치 및 TCMS 의 정상동작 여부를 확인한다.
그후, 단계 S202 에서, 견인 전동차의 후부차 선택 릴레이 (TCR) 를 여자시키고 견인대상 전동차의 선두차 선택 릴레이 (HCR) 를 여자시킨다.
그후, 단계 S203 에서, 견인 전동차의 후부차와 견인대상 전동차의 선두차를 자동연결기를 통해 연결하고, 양 열차의 운전모드를 "비상운전모드"로 설정한다. 이때, 그 연결상태가 TCMS 의 편성제어컴퓨터 (TC) 로 입력된다.
그후, 단계 S204 에서, 연결되는 양 열차의 운전실에 있는 구원운전 스위치(ROU) 를 Line1 으로 절환하여, 비상제동회로를 연결하고, 양 전동차간에 운전실 통화가 가능하게 만든다.
그후, 단계 S205 에서, 양 열차의 편성제어컴퓨터 (TC) 에 의해 양 열차간에 RS485직렬통신을 시작한다.
이렇게 하면, 양 열차간에 제어를 할 수 있는 상태가 되므로, 양 열차에서 견인전동차 또는 견인대상 전동차 어느 한 전동차의 제어에 의해 견인이 가능한 상태가 된다.
그후, 단계 S206 에서, 이와 같이 연결한 상태에서, 추진/제어 프로세스를 수행한다.
추진/제어 프로세스는 전위 또는 후위 전동차 운전실에 설치된 주간 제어기 (추진/제어 선택 핸들) 의 조작에 의해 추진/제동 지령이 TC로 전달되면 RS485통신을 통해 다른 열차로 추진/제어명령이 전송된다.
이때, 조작하는 주간 제어기가 설치된 운전실의 편성제어컴퓨터 (TC) 가 마스터 편성제어컴퓨터가 되어 추진/제동 제어명령 및 기타 제어명령을 전송하는데, 마스터 편성제어컴퓨터가 전위 전동차일 경우에는 후부차의 편성제어컴퓨터로 전송하여 후부차의 RS485통신을 통해서 후위 전동차로 전송하고, 후위 전동차일 경우에는 바로 RS485통신을 통해 전위 전동차의 후부차로 전송한다.
따라서, 전위 또는 후위 전동차의 운전방향의 운전실에서 기관차의 주간제어기 (추진/제동 선택 핸들)의 조작에 따라 양 열차의 추진/제동 제어를 행할 수 있 다. 즉, 추진/제동제어는, 견인 전동차 또는 견인대상 전동차에 관계없이 그 기관사가 추진/제동 제어를 수행하는 운전실 (운행할 방향으로 선택되는 운전실) 에서 행할 수 있다. 다만, 어느 한 운전실에서 마스콘 키를 조작할려고 할 경우에는, 타 차량의 마스콘 키는 중립상태로 설정해야 한다.
이상, 1중련 구원운전을 예로 들어 설명을 하였지만, 본 발명은, 2중련 및 3중련 구원에도 동일하게 적용할 수 있다.
예컨대, 고장 전동차 2개편성을 동시에, 견인모터카나 정상 전동차로 견인하는 것을 2중련 구원운전이라 하는데, 2중련 구원운전은 견인모터카나 정상전동차가 후위 고장 전동차와 접속하는 것은 1중련구원운전과 유사하게 행할 수 있다. 또, 새로 부가되는 고장 전동차 1개편성과 그 앞의 고장 전동차간의 연결은 앞에서 설명한 전동차간 연결을 참고하여 수행할 수 있다.
또, 고장 전동차 3개편성을 동시에, 견인모터카나 정상 전동차로 견인하는 것을 3중련 구원운전이라 하는데, 3중련 구원운전은 견인모터카나 정상전동차가 후위 고장 전동차와 접속하는 것은 1중련구원운전과 유사하게 행할 수 있다. 또, 새로 부가되는 고장 전동차 2개편성과 그 앞의 고장 전동차간의 연결은 앞에서 설명한 전동차간 연결을 참고하여 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, TCMS 를 이용하는 전동차가 고장날 경우에, 신속히 견인할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. TCMS 를 열차제어장치로 이용하는 전동차를 견인모터카에 의해 견인할 경우에, 견인대상 전동차의 상기 TCMS를 이용하여 구원운전을 수행하는 방법으로서,
    견인대상 전동차의 TCMS가 정상적으로 동작하고 있는지를 확인하는 단계;
    견인 모터카와 상기 견인대상 전동차 TCMS에 연결된 구원운전 유닛과의 사이에, 견인 모터카의 배터리(전원)이 연결된 구원연결기를 접속하여 견인모터카와 상기 견인대상 전동차의 TCMS를 서로 연결하고, 견인모터카의 제동통을 견인대상 전동차에 연결하여 공기압을 제공하는 단계;
    견인대상 전동차의 운전실 역전기를 전진 (forward) 방향으로 설정하여, HCR (선두차 계전기) 를 여자시켜, 견인대상 전동차가 TCMS의 명령을 받도록 하는 단계;
    견인 모터카에서 배터리에 의해 견인대상 전동차의 TCMS 로 제어 전원을 급전하는 단계;
    견인 모터카에서 견인대상 전동차로 제동명령을 전달하기 위해, 견인대상 전동차의 상기 구원운전 유닛으로 제동압력을 제공하는 단계;
    상기 구원운전 유닛에서 그 제동압력을 전압값으로 변환하여 견인대상 전동차 TCMS 로 전달하는 단계; 및
    견인대상 전동차 TCMS 에서 아날로그 입력을 통해 수신한 제동지령(전압값) 을 제동 스텝별값으로 환산하여, 열차 데이터 링크 (train data link) 를 통해 견인대상 전동차의 제동장치로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 견인모터카(기관차) 에 의한 구원운전 방법.
  2. TCMS 를 열차제어장치로 이용하는 전동차를 전동차에 의해 견인할 경우에, 견인대상 전동차의 상기 TCMS를 이용하여 구원운전을 수행하는 방법으로서,
    견인대상 전동차의 제동장치 및 TCMS 의 정상동작 여부를 확인하는 단계;
    견인 전동차의 후부차 선택 릴레이 (TCR) 를 여자시키고 견인대상 전동차의 선두차 선택 릴레이 (HCR) 를 여자시키는 단계;
    견인 전동차의 후부차와 견인대상 전동차의 선두차를 자동연결기를 통해 연결하고, 양 열차의 운전모드를 "비상운전모드"로 설정하는 단계;
    연결되는 양 열차의 운전실에 있는 구원운전 스위치(ROU) 를 조작하여, 비상제동회로를 연결하고, 양 전동차간에 운전실 통화가 가능하게 만드는 단계; 및
    양 열차의 편성제어컴퓨터 (TC) 에 의해 양 열차간에 RS485직렬통신을 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동차에 의한 구원운전방법.
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