KR101039769B1 - 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐색 내의 궤도와 열차의 후미차륜을 폐회로를 구성하는 열차위치 검지장치를 구비하고, 발진된 코드가 궤도 및 후미차륜을 통해 궤환되는 시간을 정밀하게 측정하여 폐색 내의 열차위치를 검지하여 후방차량의 이동권한을 부여하는 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법에 관한 것이다.

이에 따르면, 열차의 후미차륜에 의한 궤도점유를 이용하는 열차위치 검지장치를 추가하여, 폐색구간 내 열차위치를 정밀하게 추적함으로써, 기존 폐색단위 열차 이동권한 부여방식을 선행열차위치에 따른 이동폐색개념으로 개선하여 운영효율을 향상시키고, 열차분리 및 궤도회로 파손으로부터 접근열차의 안전을 확보할 수 있다.

열차위치추적, 열차분리

Description

철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법{The High Accuracy Detection Method for Signaling Block System}

본 발명은 선행열차와 후방열차의 충돌을 방지하기 위한 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법에 관한 것이다.

열차의 위치검지는 선행열차와 후방열차의 충돌을 방지하기 위해 반드시 필요한 기술이다.

종래에는 약 800m(기존선의 경우) 간격으로 분할된 궤도회로를 열차가 점유하면, 궤도와 차륜의 폐회로 구성을 통해 열차위치를 검지하는 궤도회로방식이 주로 사용되었다.

예컨대, 기존 철도 열차방호장치의 개요를 도시한 도 1에 의하면, 선로(1) 상에 약 800m 간격으로 설치된 신호기(2)의 상태를 선로변 전자유닛(3)이 인식하여 열차의 이동권한을 전송한다. 열차의 이동방향이 궤도회로 TC01에서 TC03인 경우, 예를 들어 TC03에 선행열차가 존재하는 경우 TC02는 안전폐색이 되며, TC03의 후방 에 위치한 열차는 TC01의 신호기까지 이동이 허가된다.

따라서, TC03의 어느 구간에 열차가 위치하더라도 TC03을 점유한 열차가 완전히 빠져나가기 전까지는 후방의 열차는 TC01의 신호기를 넘어설 수 없다.

그런데, 이러한 궤도회로에 의한 열차검지는 궤도회로와 차륜의 폐회로구성을 이용하므로, 궤도회로의 열차점유상태를 검지할 수는 있으나 열차의 정확한 위치파악은 불가능하다. 이를 극복하기 위해서는 궤도회로의 길이를 짧게 구성하는 방법이 있으나, 궤도회로의 수량증가로 인해 운행가용성 저하 및 유지보수비용 증가의 문제점이 발생하여 선로용량 증가의 걸림돌이 되고 있다.

따라서, 최근에는 통신, 위성, 관성센서기술의 발달로 인해 열차가 자신의 위치를 평가한 후 지상으로 위치정보를 전송하는 방법이 개시되었으나, 무선통신을 기본으로 하는 열차위치검지는 차상제어기가 설치된 차량의 위치를 기준으로 하므로, 차상장치가 설치되지 않은 화물차량 및 여객차량의 위치는 파악되지 않으며, 특히 운행 중 열차의 후미가 분리되는 경우 분리된 차량에 대한 후행열차의 안전을 확보할 수 없다.

이를 보완하기 위해 유럽에서는 선로의 특정부분에 차축검지기와 같은 시설물을 추가하여 해당 시설물의 열차통과나 열차의 분리를 검지하는 방법 등이 사용되고 있으나, 이 또한 차축검지기의 설치위치 및 수량으로 인한 운행가용성 저하 및 유지보수비용의 증가가 큰 문제점이 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 궤도회로단위 운행시격 단축을 위한 문제점과, 무선이용시의 열차분리 및 궤도파손 검지 불가의 문제점을 동시에 해결할 수 있는 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 폐색 내의 궤도와 열차의 후미차륜을 폐회로를 구성하는 열차위치 검지장치를 구비하고, 발진된 코드가 궤도 및 후미차륜을 통해 궤환되는 시간을 정밀하게 측정하여 폐색 내의 열차위치를 검지하여 후방차량의 이동권한을 부여하는 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법이 제공된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 폐색 내 열차위치의 정밀한 검지를 통해 후방열차의 이동권한을 연장시켜 운행시격을 단축할 수 있으며, 열차분리 및 레일파손시 실시간 검지를 가능하게 하여 후방열차의 안전을 확보한다.

이하에서는 본 발명에 의한 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는 본 발명이 제안하는 폐색 내 열차위치 검지장치를 적용한 지상신호장치의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 열차위치 정밀검지시스템은 선로(10) 상에 소정 간격(약 800m)으로 다수 설치되어 신호기(20)의 상태를 인식하여 이동권한을 생성하는 선로변 전자유닛(30), 선로변 전자유닛(30)에 근접 구성되는 궤도회로(40), 각 궤도회로(40)에 전기적으로 연결되어 선로변 전자유닛(30)에 신호를 전달하는 폐색장치(50)를 포함한다.

또한, 본 발명에는 열차(70)의 후미차륜과 궤도회로(40) 간에 전기적으로 폐회로를 구성하는 열차위치 검지장치(60)가 추가되어 검지된 폐색 내 열차의 정밀위치를 선로변 전자유닛에 전송하여 후방열차의 이동권한을 보다 정밀하게 제공한다.

이때, 폐색 내 열차위치 검지장치(60)는 고유의 디지털 코드를 사용하여 무절연 궤도회로에 적용시 다른 폐색 내 열차위치 검지장치 신호와의 혼선을 방지하고, 노이즈에 대한 자기신호 검출능력을 통해 높은 신뢰성과 안전성을 확보한다.

열차위치 검지장치(60)는 기존 궤도회로의 송신기를 그대로 활용할 수 있다. 기존 궤도회로 송신기는 열차의 선두차륜을 이용한 궤도의 폐회로구성을 이용하는 반면에 열차위치 검지장치는 열차의 후미차륜을 이용한 궤도의 폐회로를 구성하고, 발진된 디지털 코드가 레일 및 후미차륜을 통해 궤환되는 시간을 정밀하게 측정하여 열차위치를 검지하는 방법이다.

따라서 열차위치 검지장치(60)는 기존 궤도회로 송신기에 전송신호의 궤환시간 카운트를 위한 최소한의 설계변경만으로 구현이 가능하다.

정밀하게 검지된 폐색 내 열차위치정보는 기존 선로변 전자유닛과 인터페이스하여 기존 선로변 전자유닛의 폐색단위 이동권한 부여를 선행열차 후미와 안전거리를 고려한 지점까지 이동권한을 도 3과 같이 연장하여 후행열차로 전송함으로써, 운행시격 단축에 의한 선로용량 증대를 기대할 수 있다.

도 3은 본 발명이 제안하는 폐색 내 열차위치 검지장치를 적용하여 선행열차와 후방열차의 간격을 단축시키는 방법의 개요도이다.

열차의 제동성능이 향상됨에 따라 기존 무조건 1폐색의 안전폐색 추가보다는 선행열차의 후미를 정밀하게 검지함으로써 안전거리를 제외한 곳까지 후방열차의 이동권한을 이동시킬 수 있다. 따라서 선행열차와 후방열차의 간격을 획기적으로 단축시켜 선로용량의 증대를 기대할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 열차위치 검지장치를 적용한 도 2에 도시한 바와 같이 폐색 내 열차 후미차륜에 대한 궤도회로의 폐회로를 구성하여 열차를 검지하고, 송신되는 디지털코드가 궤환되는 시간을 카운트하여 폐색 내 열차의 정밀한 위치를 검지한다.

즉, 열차가 열차위치 검지장치를 통과하여 폐색구간에서 진출 쪽에 접근할수록 열차위치 검지장치의 전송신호가 궤환되는 시간이 길어지는 현상을 이용한다.

위와 같이 열차위치 검지장치에 의해 검지된 폐색 내 열차위치는 선로변 전자유닛으로 전송되어 차상장치로 도 3과 같이 연장된 이동권한이 전송되어 운행시격을 단축할 수 있다.

또한 폐색 내 열차분리가 발생하는 경우 분리된 후미차량의 폐색 내 위치에 따라 후방열차의 이동권한이 제한되므로, 후방열차와 분리된 차량의 충돌을 방지하며, 통과열차의 후미에서 레일파손이 발생하면 기존에는 해당폐색을 열차가 완전히 빠져나가야만 검지 가능했으나 열차위치 검지장치의 폐회로에 의해 열차통과 이전에도 레일파손 즉시 검지가 가능하다.

도 1은 기존 철도 열차방호장치의 개요도.

도 2는 본 발명에 의한 폐색 내 열차위치 검지장치를 적용한 지상신호장치의 구성도.

도 3은 본 발명이 제안하는 폐색 내 열차위치 검지장치를 적용하여 선행열차와 후방열차의 간격을 단축할 수 있는 방법을 도시한 개요도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 ; 선로 20 ; 신호기

30 ; 선로변 전자유닛 40 ; 궤도회로

50 ; 폐색장치 60 ; 열차위치 검지장치

Claims (2)

1. 신호기의 상태를 인식하여 이동권한을 생성하는 선로변 전자유닛 및 궤도회로에 전기적으로 연결되어 선로변 전자유닛에 신호를 전달하는 폐색장치를 이용하는 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법에 있어서,

   폐색 내의 궤도와 열차의 후미차륜 간에 폐회로를 구성하는 열차위치 검지장치를 구비하고, 상기 검지장치로부터 송신되는 디지털 코드가 궤도 및 후미차륜을 통해 궤환되는 시간을 측정하여 폐색 내의 열차위치를 검지하여 후방차량의 이동권한을 부여하는 것을 특징으로 하는 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 검지된 폐색 내 열차위치정보는 선로변 전자유닛과 인터페이스하여 선로변 전자유닛의 폐색단위 이동권한 부여를 선행열차 후미와 안전거리를 고려한 지점까지 이동권한을 연장하여 후행열차로 전송하는 것을 특징으로 하는 철도신호 폐색 내 열차위치 정밀검지방법.

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