KR101221843B1 - 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법 - Google Patents

무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101221843B1
KR101221843B1 KR1020110051598A KR20110051598A KR101221843B1 KR 101221843 B1 KR101221843 B1 KR 101221843B1 KR 1020110051598 A KR1020110051598 A KR 1020110051598A KR 20110051598 A KR20110051598 A KR 20110051598A KR 101221843 B1 KR101221843 B1 KR 101221843B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
ground
information
train
tag
Prior art date
Application number
KR1020110051598A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120133091A (ko
Inventor
오세찬
윤용기
김용규
신덕호
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020110051598A priority Critical patent/KR101221843B1/ko
Publication of KR20120133091A publication Critical patent/KR20120133091A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101221843B1 publication Critical patent/KR101221843B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/08—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only
    • B61L23/14—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/04—Indicating or recording train identities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법에 관한 것으로; 편성된 열차의 모든 차량 하부에 각각 설치되며 차량정보를 갖는 차량용 태그와, 열차가 이동하는 선로에 설치되는 지상용 태그의 지상정보를 인식하는 차량용 리더와, 상기 차량용 리더에서 인식된 지상용 태그의 지상정보를 분석하며 차량의 운전을 제어하는 차상제어기로 구성되는 차상시스템과; 상기 차량용 리더에 지상정보를 제공하기 위한 지상용 태그와, 상기 차량용 태그의 차량정보를 읽어내는 지상용 리더와, 상기 지상용 리더를 통해 읽어낸 차량정보를 카운트하는 차량 카운터로 구성되는 다수의 지상 Balise가 구비되어 상기 차량정보에 대한 카운트정보가 설정정보와 일치하지 않으면 열차의 진입을 금지하도록 상기 지상정보를 수정하는 지상시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템과, 그와 같은 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 무선통신기반 열차제어시스템에서 사용하는 지상 Balise(단순한 열차 위치 보정용)의 개념을 확대하여 설비 변경을 최소화한다는 측면에서 무선통신기반 열차제어시스템의 도입효과를 극대화할 수 있으며, 열차 무결성 확보를 통해 열차 안전운행을 도모할 수 있다.

Description

무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법 {A system and method using the same to secure the train integrity in wireless communication based train control system}
본 발명은 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 궤도회로를 채용하지 않으면서도 무선통신기반 열차제어시스템에서 열차의 무결성을 확보할 수 있는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 일정한 레일을 따라 운행하며 사람 또는 물건을 운반하는 열차는 다수의 객차 또는 화차가 연결된 구조를 이루고 있다. 이와 같은 열차는 그 열차 위치를 검지함으로써 열차간의 간격을 제어하고 선행열차와 후행열차의 충돌 사고 등을 방지할 수 있다.
따라서, 열차의 위치를 검지하는 것은 열차가 정차하는 역과 역 사이에서는 열차의 간격을 제어하기 위해서 필요하고, 역내에서는 열차의 진로를 제어하기 위해 요구되는 가장 중요한 정보이다.
이러한 열차의 위치정보는 일정한 구간에 직류 또는 교류를 인가하여 열차의 차륜에 의한 폐쇄회로의 구성으로 특정 구간 내에 열차가 도착하였는지의 여부를 검출하는 궤도회로를 사용하여 수집하였다.
따라서, 일반적인 궤도회로 방식의 열차위치 검지를 이용한 기존의 열차진로제어시스템은 열차가 일정 구간 내에 도착하였는지를 검지하기 위한 궤도회로가 필요하다.
이를 위해 열차가 이동하는 선로를 적정 길이당 절연개소로 분할하여 열차의 차륜(車輪)과 함께 폐루프(closeed loop)를 형성하도록 하고, 궤도회로에서는 특정주파수를 갖는 신호를 레일로 송신하여 되돌아오는 신호의 상태에 따라 열차의 선로 점유여부를 검지하여 그 결과를 궤도회로의 출력단에 연결되는 궤도계전기의 접점을 전환시켜 연동장치로 전송하며, 그에 따라 연동장치에서는 궤도계전기의 스위칭상태에 따라 열차의 선로 점유여부를 검지할 수 있도록 되어 있다.
이때, 상기 연동장치는 선로가 분기되는 역이나 건널목 등에서 안전한 열차운행을 확보토록 신호기, 선로전환기, 궤도회로 등을 상호연동시켜 사고를 미연에 예방하고 취급자의 실수시에도 열차를 안전하게 운행할 수 있도록 해 주는 장치이다.
그런데, 이와 같은 궤도회로는 열차가 운행되는 모든 구간에 걸쳐 설치 운영하는 경우 그 유지보수에 막대한 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다.
물론 이와 같은 궤도회로의 단점을 해소하기 위해 무선통신기반 열차제어시스템이 제시되고 있다. 이는 자신의 열차 위치를 지상의 무선통신 장치로 송출하며, 마찬가지로 열차 안전간격제어 계산을 위해 필요한 선행열차정보 및 선로선형정보 등을 기존의 궤도회로가 아닌 지상의 무선통신 장치로부터 실시간으로 제공받으므로 기존 궤도회로의 필요성이 낮아지게 된다. 일례로 ERTMS/ETCS Level 3에서는 궤도회로를 제외하였다.
하지만, 일반적인 궤도회로는 열차의 위치정보뿐만 아니라, 열차의 무결성(Train Integrity) 즉, 운행중이던 열차가 어떤 이유로 분리되었을 경우 분리된 차량의 모든 위치를 알 수 있는 가장 확실한 방법으로, 열차가 분리되었을 경우 분리된 차량의 위치를 파악해야만 후행열차와의 충돌을 피하게 된다.
이러한 이유로 무선통신기반 열차제어시스템을 도입한 일부 운영기관에서는 열차 무결성 확보를 위한 궤도회로를 추가로 구성하기도 한다. 그러나 이와 같은 궤도회로의 추가 구성은 전체적인 시스템 구축 비용을 크게 할 뿐만 아니라 유지 보수 등의 관리가 어려워 무선통신기반 열차제어시스템 도입의 효과를 경감시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 무선통신기반 열차제어시스템에서 궤도회로의 추가 구성이 필요 없고 설비변경을 최소화하면서도 열차의 무결성을 확보할 수 있는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
특히, 본 발명은 무선통신기반 열차제어시스템 도입의 효과를 극대화할 수 있고 신뢰성이 높은 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
편성된 열차의 모든 차량 하부에 각각 설치되며 차량정보를 갖는 차량용 태그와, 열차가 이동하는 선로에 설치되는 지상용 태그의 지상정보를 인식하는 차량용 리더와, 상기 차량용 리더에서 인식된 지상용 태그의 지상정보를 분석하며 차량의 운전을 제어하는 차상제어기로 구성되는 차상시스템과; 상기 차량용 리더에 지상정보를 제공하기 위한 지상용 태그와, 상기 차량용 태그의 차량정보를 읽어내는 지상용 리더와, 상기 지상용 리더를 통해 읽어낸 차량정보를 카운트하는 차량 카운터로 구성되는 다수의 지상 Balise가 구비되어 상기 차량정보에 대한 카운트정보가 설정정보와 일치하지 않으면 열차의 진입을 금지하도록 상기 지상정보를 수정하는 지상시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템을 제공한다.
이때, 상기 차량용 태그는 차량정보가 저장되는 수동방식의 RFID태그이며, 상기 차량정보는 '편성ID'와 '차량ID'로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 지상용 태그의 지상정보는 해당 구간의 절대위치와 해당구간으로의 열차 진입 가능성에 대한 통행정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량용 리더는 열차의 전두부 차량에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 지상시스템은 선로에 설치된 지상자로서 일정 구간별로 설치되는 다수의 지상 Balise와, 그 지상 Balise와 정보를 송수신하는 지상 서버로 구성되되; 상기 지상 Balise는 차량에 구비되는 차량용 태그의 차량정보를 읽어내는 지상용 리더와, 지상정보를 상기 차량용 리더에 제공하기 위한 지상용 태그와, 상기 지상용 리더를 통해 읽어낸 차량정보를 수신하여 상기 지상 서버로 전송하는 차량 카운터와, 상기 지상 서버의 제어신호가 입력되면 상기 차량 카운터의 제어에 의해 상기 지상용 태그의 지상정보를 수정하는 지상용 라이터가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지상용 태그는 선로의 일정구간별로 설치되며, 해당 구간의 절대위치정보가 저장되는 절대위치용 RFID 태그와, 열차의 해당 구간 진입이 가능한지 여부에 관한 통과 또는 정지에 관한 통행정보가 저장되는 통행인식용 RFID 태그로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은; 지상에 설치되는 지상용 리더를 통해 열차의 차량 하부에 각각 설치되는 차량용 태그에서 차량정보를 읽는 제1단계; 상기 지상용 리더를 통해 읽은 차량정보를 차량 카운터에서 카운트하여 지상 서버로 전송하는 제2단계; 상기 지상 서버에서 상기 차량 카운터에서 전송된 카운트 정보가 설정된 카운트 정보와 일치하지 않으면 상기 차량 카운터에 정지 데이터를 전송하는 제3단계; 상기 제3단계 후, 상기 차량 카운터는 지상용 라이터를 제어하여 지상에 설치되는 지상용 태그의 통행정보를 상기 정지 데이터로 수정하는 제4단계; 열차의 전두부 차량에 설치되는 차량용 리더에서 상기 지상용 태그의 통행정보를 인식하는 제5단계; 상기 차량용 리더에서 인식된 통행정보를 차상제어기로 전송하는 제6단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 방법도 제공한다.
이때, 상기 지상용 태그는 지상의 절대위치정보와, 해당 구간 진입이 가능한지 여부에 관한 통과 데이터 또는 정지 데이터로 이루어지는 통행정보가 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 무선통신기반 열차제어시스템에서 사용하는 지상 Balise(단순한 열차 위치 보정용)의 개념을 확대하여 설비 변경을 최소화한다는 측면에서 무선통신기반 열차제어시스템의 도입효과를 극대화할 수 있으며, 열차 무결성 확보를 통해 열차 안전운행을 도모할 수 있다.
또한 본 발명은 모든 무선통신 네트워크가 단절되는 경우에도 일종의 궤도회로 개념으로 열차가 운행되면서 무결성 유무를 판단할 수 있어 안정적이며 신뢰성을 갖는 열차 운행이 이루어지는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지상 Balise의 통행인식용 RFID 태그의 상태변화를 설명하기 위해 도시한 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템의 동작 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2에 의하면 본 발명에 따른 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템은 열차(1)의 무결성을 확보함으로서 후행하는 열차의 과속 및 충돌을 방지하면서, 선행하는 열차(1)와 후행하는 열차 간의 간격제어를 안전하게 수행이 가능하도록 운행을 제어하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보를 위한 시스템은 열차(1)에 구비되는 차상시스템(100)과, 지상에 설치되는 지상시스템(200)으로 이루어진다.
이하, 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 다수의 차량(10)이 연결되는 열차(1)에는 차상 시스템이 설치된다.
상기 차상 시스템(100)은 편성된 열차(1)의 모든 차량(10) 하부에 각각 설치되며 차량정보를 갖는 차량용 태그(110)와, 전두부 차량(10')에 설치되며 열차가 이동하는 선로상에 설치되는 지상용 태그(212)를 인식하는 차량용 리더(120)와, 상기 차량용 리더(120)에서 인식된 지상용 태그(212)의 지상정보를 분석하며 차량의 운전을 제어하는 차상제어기(130)로 구성된다.
이때, 상기 차량용 태그(110)는 열차(1)의 모든 차량(10)의 하부에 각각 설치되되, 설치 및 분리가 용이한 구조로 이루어지도록 별도의 전원이나 정보가 필요없는 수동방식의 RFID태그를 사용하게 된다.
특히, 상기 수동방식의 RFID태그는 카드(Card) 타입으로 구성하여 상기 차량(10)에 상기 카드(Card) 타입의 RFID태그를 지지하여 사용함이 바람직하다.
이때, 상기 차량용 태그(110)는 차량정보가 저장되는 것으로, 차량정보는 '편성ID'와 '차량ID'로 구성된다. 따라서, 편성된 열차(1)에 포함된 차량(10)의 어떠한 차량정보를 읽어도 편성ID를 도출할 수 있다. 즉, 차량(10)의 어떠한 차량용 태그(110)의 차량정보를 읽으면 어떠한 열차편성의 몇 번째 차량인지 알 수 있다.
한편, 상기 차량용 리더(120)는 열차의 전두부 차량에만 설치되는 것으로, 열차가 이동하는 선로에 설치되는 지상용 태그(212)를 인식하여 지상용 태그(212)에 저장되는 현재 위치 등의 지상정보를 읽어내는 역할을 한다.
이와 같은 차량용 리더(120)는 공지(公知)의 구성요소로서, 상기 지상용 태그(212)에서 방사되는 지상정보를 무선으로 수신하는 안테나부와, 상기 안테나부에 의해 무선 수신된 지상용 태그(212)의 지상정보를 디코딩(decoding)하는 RFID엔진부로 이루어지는 RFID리더로서, 상기 RFID리더에 수신된 지상정보를 차상제어기(130)로 전송하게 된다.
물론, 상기 차상제어기(130)는 상기 차량용 리더(120)에서 수신된 지상정보를 참고해 열차(1)의 운행을 제어한다. 즉, 상기 차상제어기(130)는 차량용 리더(120)에서 수신된 지상용 태그(212)의 지상정보가 해당구간의 진입을 허용하는 통과 데이터를 포함하는 경우에는 열차를 제어하여 해당 구간에 진입하고, 해당구간의 진입을 불허하는 정지 데이터를 포함하는 경우에는 열차를 제어하여 해당 구간에 진입하기 전에 비상 정지하도록 열차를 제어할 수 있다.
한편, 상기 지상시스템(200)은 선로에 설치된 지상자로서 일정 구간별로 설치되는 다수의 지상 Balise(210)와, 그 지상 Balise(210)와 정보를 송수신하는 지상 서버(220)로 구성된다. 이때, 상기 지상 Balise(210)는 무선통신 열차제어시스템에서 차량의 위치보정을 위해 설치하는 Balise를 확장한 개념이다.
이때, 상기 지상 Balise(210)는 차량(10)에 구비되는 차량용 태그(110)의 차량정보를 읽어내는 지상용 리더(214)와, 지상정보를 상기 차량용 리더(120)에 제공하기 위한 지상용 태그(212)와, 상기 지상용 리더(214)를 통해 읽어낸 차량정보를 수신하여 상기 지상 서버(220)로 전송하는 차량 카운터(VC; Vehicle Counter)(216)로 구성된다.
그리고, 상기 지상 Balise(210)는 지상 서버(220)의 제어신호가 입력되면 상기 차량 카운터(216)의 제어에 의해 상기 지상용 태그(210)의 지상정보를 수정하는 지상용 라이터(218)가 더 포함된다.
이때, 상기 지상용 태그(212)는 선로의 일정구간별로 설치되는 것으로 열차(1)의 위치를 보정하기 위한 정보로 활용할 수 있도록 해당 구간의 절대위치정보가 저장되는 절대위치용 RFID 태그(TAG-P)(212a)와, 열차 무결성 등으로 인해 해당 구간 진입이 가능한지 여부에 관한 통과(pass) 또는 정지(stop)에 관한 통행정보가 저장되는 통행인식용 RFID 태그(TAG-A)(212b)로 이루어진다.
즉, 상기 지상용 태그(212)의 지상정보는 해당 구간의 절대위치와 해당구간으로의 열차 진입 가능성에 대한 통행정보를 포함한다. 물론, 상기 절대위치용 RFID 태그(TAG-P)(212a)와 통행인식용 RFID 태그(TAG-A)(212b)는 별도의 전원이나 정보가 필요없는 수동방식의 RFID태그를 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 지상용 리더(214)는 운행하는 열차(1)의 각 차량(10)에 설치되는 차량용 태그(110)를 읽어 차량 카운터(216)에 전달하며, 차량 카운터(216)는 차량(10)을 카운트하여 지상 서버(220)에 그 카운트정보를 전달한다.
이때, 상기 지상 서버(220)는 전달된 카운트정보를 바탕으로 열차의 무결성을 확인하게 된다. 물론, 상기 차량 카운터(216)와 지상 서버(220)와 유선 또는 무선방식으로 정보를 송수신할 수 있다. 물론 이와 같은 유무선 통신방식은 일반적인 방식이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 지상용 리더(214)는 차량에 설치되는 차량용 태그(110)의 차량정보를 읽게 된다. 이와 같은 차량정보는 지상용 리더(214)에서 읽어들여 차량 카운터(216)로 입력되어 카운트된다. 상기 차량 카운터(216)는 연산된 카운트정보를 지상 서버(220)로 전송하게 된다.
이때, 상기 지상 서버(220)는 카운트정보를 분석하여 열차(10)의 무결성을 확인하게 된다. 즉, 지상 서버(220)는 차량에 부착 설치되는 차량용 태그(110)의 카운트정보가 지상 서버(220)에 저장된 설정정보와 일치하는 경우에는 열차의 무결성이 확인되는 것으로 파악하고, 일치하지 않는 경우에는 차량이 분리되는 등의 열차 이상이 발생한 것으로 판단한다. 이와 같이 열차(1)의 이상이 발생한 경우에는 상기 지상 서버(220)는 해당 지상 Balise(210)에 진입을 불허하는 정지 데이터를 포함하는 통행정보를 전송하고, 정상인 경우에는 열차(1)가 통과할 수 있도록 하기 위해 통과 데이터를 포함하는 통행정보를 전송한다.
그에 따라 해당 지상 Balise(210)의 차량 카운터(216)는 지상용 라이터(218)를 제어하여 상기 지상용 태그(212)인 진입인식용 RFID 태그(TAG-A)(212b)의 통행정보를 통과 또는 정지 데이터로 수정하게 된다.
물론, 상기 지상용 태그(212)는 열차(1)의 차량용 리더(120)에서 읽혀지게 되는데, 이때, 상기 차량용 리더(120)는 진입인식용 RFID 태그(TAG-A)(212a)의 통행정보를 읽게 된다. 이에 차상 제어기(130)는 차량용 리더(120)에서 읽어들인 통행정보가 통과 데이터이면 차량이 해당 구간을 통과하도록 열차를 제어하고, 차량용 리더(120)에서 읽어들인 통행정보가 정지 데이터이면 열차(1)가 해당 구간에 진입하지 못하도록 열차(1)를 정지시키게 된다.
한편, 상기 지상 Balise(210)의 차량 카운터(216)의 카운터 기능은 지상 서버(220)에서 담당할 수 있는 것으로, 이상의 차량 카운터(216)와 지상 서버(220)의 분할 또는 통합은 모두 동일한 범주의 설계변경에 해당하는 것으로 모두 본 발명의 권리 범위 이내의 것으로 이해된다.
또한, 상기 지상용 태그(212)는 읽기(R) 전용인 절대위치용 RFID 태그(TAG-P)(212a)와, 읽기(R) 및 쓰기(W)가 모두 가능해야 하는 통행인식용 RFID 태그(TAG-A)(212b)로 분할 구비하지 않고, 하나의 읽기(R) 및 쓰기(W)가 가능한 하나의 RFID 태그에 절대위치정보와 통행정보를 함께 저장함도 가능하다. 이때 절대위치정보와 통행정보를 하나의 RFID 태그에 저장하거나 또는 2 이상의 RFID 태그에 각각 저장하는 것도 모두 동일한 범주의 설계 변경에 해당하는 것으로 모두 본 발명의 권리 범위 이내의 것으로 이해된다.
아울러, 상기 차량용 태그(110), 지상용 태그(212), 차량용 리더(120), 지상용 리더(210), 지상용 라이터(218)는 RFID 방식뿐만 아니라, NFC 등 다양한 종류의 다른 Sensor 인식 방식을 이용해 구현할 수 있는 것으로 이 역시 모두 본 발명의 권리 범위 이내의 것으로 이해된다.
이하, 본 발명에 따른 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템의 작동 예를 설명한다.
예를 들어 열차(1)가 분리되어 지상용 리더(210) 및 차량카운터(216)에서 열차 무결성을 확보하지 못한 경우 지상 서버(220)는 지상용 라이터(218)를 통해 진입인식용 RFID 태그(TAG-A)(212a)의 통행정보를 정지 데이터로 수정하여 열차 운행 불가능(일종의 폐색 개념과 유사) 상태로 변경하며, 후행 열차의 차량용 리더가 진입인식용 RFID 태그(TAG-A)(212a)의 통행정보를 읽게 되면 바로 비상 정지한다.
이는 아래와 같은 루틴을 수행하여 이루어진다.
Figure 112011040544463-pat00001

일 예로 도 3에 도시된 바와 같이 열차 분리가 지상 Balise(A)와 지상 Balise(B) 사이에 이루어진 경우, 지상 Balise(B)와 지상 Balise(C)는 차량 카운터(216)에 의해서 RFID 태그(TAG-A)(212a)의 통행정보는 열차 운행이 불가능하도록 정지 데이터로 수정된다.
또한, 안전한 열차 방호를 위해 열차길이는 열차가 최종으로 안전하게 통과한 지상 Balise(A)로부터 열차(1)의 전두부 위치(전두부 무선통신장비가 살아있는 경우) 또는 다음 Balise 전까지로 설정한다. 따라서 지상 서버(220)에 의해 지상 Balise(A)도 진입금지 구간이 되도록 설정 해당 지상 Balise(A)의 RFID 태그(TAG-A)(212a)의 통행정보도 정지 데이터로 수정하도록 제어함이 바람직하다.
한편, 지상 서버(220)는 선행 열차(1)의 유지 또는 보수 등으로 인한 외부정보 등이 입력되면, 진입 불가 상태인 정지 데이터를 갖는 지상 Balise(A)(B)(C) 각각의 RFID 태그(TAG-A)(212a)의 통행정보를 진입가능 상태인 통과데이터로 변경한다.
이에 따라 후행 열차는 정상 운행이 가능해지게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
1: 열차 10: 차량
100: 차상시스템 110: 차량용 태그
120: 차량용 리더 130: 차상제어기
200: 지상시스템 210: 지상 Balise
212: 지상용 태그 214: 지상용 리더
216: 차량 카운터 218: 지상용 라이터
220: 지상 서버

Claims (8)

  1. 편성된 열차의 모든 차량 하부에 각각 설치되며 차량정보를 갖는 차량용 태그와, 열차가 이동하는 선로에 설치되는 지상용 태그의 지상정보를 인식하는 차량용 리더와, 상기 차량용 리더에서 인식된 지상용 태그의 지상정보를 분석하며 차량의 운전을 제어하는 차상제어기로 구성되는 차상시스템과;
    상기 차량용 리더에 지상정보를 제공하기 위한 지상용 태그와, 상기 차량용 태그의 차량정보를 읽어내는 지상용 리더와, 상기 지상용 리더를 통해 읽어낸 차량정보를 카운트하는 차량 카운터로 구성되는 다수의 지상 Balise가 구비되어 상기 차량정보에 대한 카운트정보가 설정정보와 일치하지 않으면 열차의 진입을 금지하도록 상기 지상정보를 수정하는 지상시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량용 태그는 차량정보가 저장되는 수동방식의 RFID태그이며, 상기 차량정보는 '편성ID'와 '차량ID'로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지상용 태그의 지상정보는 해당 구간의 절대위치와 해당구간으로의 열차 진입 가능성에 대한 통행정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차량용 리더는 열차의 전두부 차량에 설치되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지상시스템은 선로에 설치된 지상자로서 일정 구간별로 설치되는 다수의 지상 Balise와, 그 지상 Balise와 정보를 송수신하는 지상 서버로 구성되되,
    상기 지상 Balise는 차량에 구비되는 차량용 태그의 차량정보를 읽어내는 지상용 리더와, 지상정보를 상기 차량용 리더에 제공하기 위한 지상용 태그와, 상기 지상용 리더를 통해 읽어낸 차량정보를 수신하여 상기 지상 서버로 전송하는 차량 카운터와, 상기 지상 서버의 제어신호가 입력되면 상기 차량 카운터의 제어에 의해 상기 지상용 태그의 지상정보를 수정하는 지상용 라이터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지상용 태그는 선로의 일정구간별로 설치되며, 해당 구간의 절대위치정보가 저장되는 절대위치용 RFID 태그와, 열차의 해당 구간 진입이 가능한지 여부에 관한 통과 또는 정지에 관한 통행정보가 저장되는 통행인식용 RFID 태그로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템.
  7. 지상에 설치되는 지상용 리더를 통해 열차의 차량 하부에 각각 설치되는 차량용 태그에서 차량정보를 읽는 제1단계;
    상기 지상용 리더를 통해 읽은 차량정보를 차량 카운터에서 카운트하여 지상 서버로 전송하는 제2단계;
    상기 지상 서버에서 상기 차량 카운터에서 전송된 카운트 정보가 설정된 카운트 정보와 일치하지 않으면 상기 차량 카운터에 정지 데이터를 전송하는 제3단계;
    상기 제3단계 후, 상기 차량 카운터는 지상용 라이터를 제어하여 지상에 설치되는 지상용 태그의 통행정보를 상기 정지 데이터로 수정하는 제4단계;
    열차의 전두부 차량에 설치되는 차량용 리더에서 상기 지상용 태그의 통행정보를 인식하는 제5단계;
    상기 차량용 리더에서 인식된 통행정보를 차상제어기로 전송하는 제6단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지상용 태그는 지상의 절대위치정보와, 해당 구간 진입이 가능한지 여부에 관한 통과 데이터 또는 정지 데이터로 이루어지는 통행정보가 저장되는 것을 특징으로 하는 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 방법.
KR1020110051598A 2011-05-30 2011-05-30 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법 KR101221843B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110051598A KR101221843B1 (ko) 2011-05-30 2011-05-30 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110051598A KR101221843B1 (ko) 2011-05-30 2011-05-30 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120133091A KR20120133091A (ko) 2012-12-10
KR101221843B1 true KR101221843B1 (ko) 2013-01-15

Family

ID=47516518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110051598A KR101221843B1 (ko) 2011-05-30 2011-05-30 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101221843B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160069704A (ko) 2014-12-09 2016-06-17 주식회사 포스코아이씨티 열차 자동 등록을 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 등록 방법
KR20180127058A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 전자부품연구원 철도차량과 인프라 간 통신 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101434309B1 (ko) * 2013-01-31 2014-08-26 현대로템 주식회사 열차간 거리 측정방법 및 그 철도차량
KR102522841B1 (ko) * 2022-07-07 2023-04-18 주식회사 뉴플랫폼 Rfid를 이용한 이중화 열차검지 시스템
CN115320672A (zh) * 2022-08-10 2022-11-11 浙江众合科技股份有限公司 一种基于电子标签与图像识别融合的区间定位方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007015574A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd プラットホーム検知システム
KR20100073799A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 대아티아이(주) 철도차량의 실시간 위치추적 시스템 및 그 운용방법
KR20100083043A (ko) * 2009-01-12 2010-07-21 김동섭 알에프아이디를 이용한 열차 정보 전송 시스템 및 방법
KR20100083051A (ko) * 2009-01-12 2010-07-21 김동섭 알에프아이디를 이용한 열차 운행 제어 시스템 및 그 제어 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007015574A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd プラットホーム検知システム
KR20100073799A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 대아티아이(주) 철도차량의 실시간 위치추적 시스템 및 그 운용방법
KR20100083043A (ko) * 2009-01-12 2010-07-21 김동섭 알에프아이디를 이용한 열차 정보 전송 시스템 및 방법
KR20100083051A (ko) * 2009-01-12 2010-07-21 김동섭 알에프아이디를 이용한 열차 운행 제어 시스템 및 그 제어 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160069704A (ko) 2014-12-09 2016-06-17 주식회사 포스코아이씨티 열차 자동 등록을 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 등록 방법
KR20180127058A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 전자부품연구원 철도차량과 인프라 간 통신 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120133091A (ko) 2012-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11760396B2 (en) Method and apparatus for an auxiliary train control system
CN107709136B (zh) 用于为轨道车辆确定行驶授权的方法和装置
KR101019146B1 (ko) 열차 자동 제어 시스템의 차상 신호 장치 및 그 동작 방법
KR101221843B1 (ko) 무선통신기반 열차제어시스템의 열차 무결성 확보 시스템 및 그 방법
CN110730742B (zh) 运行有轨交通系统的方法
EP2571742B1 (en) Onboard train control device
CN102099237A (zh) 确定引导车辆的运动特性的系统
US20120037761A1 (en) Method and apparatus for controlling railway safety systems
JP2005178614A (ja) 列車位置検知方法
EP2851261B1 (en) System and method for determining track occupation
US11235789B2 (en) Train control system and train control method including virtual train stop
CN107531261A (zh) 对在cbtc(基于通信的列车控制系统)列车控制和列车安全系统中行驶的有轨车辆进行定位的方法和设备
KR100858119B1 (ko) 열차 자동 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20090063317A (ko) 철도신호용 열차분리 검지 시스템
KR101049176B1 (ko) 열차 정위치 정차 장치
KR101357806B1 (ko) 열차 무결성 모니터링 시스템
CN110901694B (zh) 一种对ctcs-1级无线数据处理的方法及系统
KR101001540B1 (ko) 열차 자동 제어 시스템의 차상 신호 장치 및 그 데이터 처리 방법
KR100644227B1 (ko) 열차운행 종합제어장치 및 그 제어방법
US9475511B2 (en) Parallel tracks design description
JP2010012932A (ja) 列車監視システム
KR101339351B1 (ko) 열차위치 보조 검지 장치를 활용한 열차 제어 시스템 및 열차의 방호 방법
EP3028920A1 (en) Communication method and system for exchanging information between guided vehicles
JP4845925B2 (ja) 情報伝送装置
CN109789801B (zh) 终端防护装置以及终端防护方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180103

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181211

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 8