KR101232877B1 - 구원부를 갖는 열차의 무인운전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열차의 무인운전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차의 고장시 중앙사령부에서 열차를 대피선로로 이동시키도록 원격제어하는 구원부를 갖는 열차의 무인운전 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 노선 전체의 열차운행상황을 파악하고 각 열차에 운행에 대한 지령을 내리는 중앙사령부와; 상기 중앙사령부에 열차의 운행상황을 전달하고 상기 중앙사령부에서 지령을 받아 선로를 변경하도록 노선 전체에 걸쳐 복수개 이상 설치되어 있는 지역제어기와; 상기 각 열차에 설치되어 중앙사령부에서 내려진 지령에 따라 열차를 제어하는 열차제어부와; 상기 중앙사령부에 열차의 비상정지 신호가 전달되었을 때 상기 열차에 대하여 구원하도록 상기 지역제어기와 상기 열차제어부에 열차를 정지시키도록 원격으로 지령을 내리는 구원부;를 포함하는 열차의 무인운전 시스템을 제공한다.

Description

구원부를 갖는 열차의 무인운전 시스템{UNMANNED DRIVING SYSTEM HAVING RELIEF FUNCTION FOR TRAIN}
본 발명은 열차의 무인운전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차의 고장시 중앙사령부에서 고장난 열차가 대피선로로 이동되도록 원격 제어하는 구원부를 갖는 열차의 무인운전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 열차의 무인운전시스템은 운영비를 줄이기 위하여 기관사가 하던 일을 자동화시켜 무인으로 운전할 수 있도록 된 ATO(Automatic Train Operation)시스템으로서 주로 열차의 운행속도를 제어하거나, 추진 및 제동을 제어하여 열차를 역에 정차시키거나, 승객의 승하차를 위하여 출입문을 가동시키는 등의 기본적인 기능을 수행하도록 된 시스템이다.
이러한 열차의 무인운전시스템은 숙련된 기관사처럼 판단을 내릴 수 없기 때문에 열차나 열차의 운행을 제어하는 운행시스템에 고장이 발생하면 아주 사소한 경우라도 안전을 고려하여 열차를 비상정지(Emergency Stop)시키고 있는 실정이다.
이와 같이 열차가 선로 위에 비상정지되면 대기중인 기관사가 열차에 접근하여 유인 운전할 수 있도록 조치를 취한 후 열차를 대피선로로 대피시키고 있다.
하지만 이와 같이 기관사가 비상정지된 열차에 접근해서 구원할 경우 시간이 과도하게 소요되어 열차운행이 장시간 중단되므로 교통대란이 발생하는 문제점이 있다.
아울러 비상정지시 열차의 구원을 위하여 노선 전체에 일정한 간격으로 기관사를 대기시켜야 하므로 인건비가 상승하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열차의 비상정지신호가 중앙사령부에 전달되었을 때 원격의 지령을 내리는 구원부를 구비하여 열차의 비상정지시 열차를 신속하게 대피선로로 이동시켜 열차운행단축시간을 획기적으로 줄일 수 있도록 된 열차의 무인운전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은 구원부가 열차의 고장상태를 중앙사령부에 전달하는 전달수단과 고장상태에 따라 열차를 대피선로로 이동하도록 제어하는 구원지령수단을 구비함에 따라 고장상태에 따라 능동적으로 대처할 수 있도록 된 열차의 무인운전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
아울러 본 발명은 전달수단으로 폐쇄회로 카메라를 구비하여 고장상황을 정확히 알 수 있으므로 더욱 신속하고 정확하게 차량을 구원할 수 있도록 된 열차의 무인운전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은 전달수단으로 마이크를 구비하여 승객들과 커뮤니케이션을 통해 승객이 직접 열차의 열차제어부를 조작할 수 있도록 하여 지령전달수단이 고장난 경우에도 열차를 구원할 수 있도록 된 열차의 무인운전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
더불어 본 발명은 전달수단으로 승객들이 소지한 휴대전화를 사용하여 중앙사령부와 열차제어부 사이에 통신이 두절되어도 무선통신망을 이용하여 열차를 구원할 수 있도록 된 열차의 무인운전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 노선 전체의 열차운행상황을 파악하고 각 열차에 운행에 대한 지령을 내리는 중앙사령부와; 상기 중앙사령부에 열차의 운행상황을 전달하고 상기 중앙사령부에서 지령을 받아 선로를 변경하도록 노선 전체에 걸쳐 복수개 이상 설치되어 있는 지역제어기와; 상기 각 열차에 설치되어 중앙사령부에서 내려진 지령에 따라 열차를 제어하는 열차제어부와; 상기 중앙사령부에 열차의 비상정지 신호가 전달되었을 때 상기 열차에 대하여 구원하도록 상기 지역제어기와 상기 열차제어부에 열차를 정지시키도록 원격으로 지령을 내리는 구원부;를 포함하는 열차의 무인운전 시스템을 제공한다.
여기서 구원부는 열차의 고장상태를 상기 중앙사령부에 전달하는 전달수단과, 상기 전달수단에서 상기 중앙사령부에 전달된 열차의 고장상태가 운행이 가능할 경우 상기 열차를 대피선로로 이동시키도록 상기 지역제어기와 상기 열차제어부에 지령하는 구원지령수단으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 전달수단은 상기 열차에 설치된 폐쇄회로 카메라와, 상기 폐쇄회로 카메라의 신호를 상기 중앙사령부에 전달하는 무선통신선로인 것이 더욱 바람직하다.
아울러 상기 전달수단은 차량에 설치되는 마이크와, 상기 마이크와 신호를 상기 중앙사령부에 전달하는 무선통신선로인 것이 더욱 바람직하다.
또한 상기 전달수단은 휴대전화와, 상기 휴대전화의 신호를 상기 중앙사령부에 전달하는 무선통신망인 것이 더욱 바람직하다.
따라서 본 발명에 따른 열차의 무인운전 시스템은 열차의 비상정지신호가 중앙사령부에 전달되었을 때 원격의 지령을 내리는 구원부를 구비하여 열차의 비상정지시 열차를 신속하게 대피선로로 이동시켜 열차운행단축시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 열차의 무인운전 시스템은 구원부가 열차의 고장상태를 중앙사령부에 전달하는 전달수단과 고장상태에 따라 열차를 대피선로로 이동하도록 제어하는 구원지령수단을 구비함에 따라 고장상태에 따라 능동적으로 대처할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 열차의 무인운전 시스템은 전달수단으로 폐쇄회로 카메라를 구비하여 고장상황을 정확히 알 수 있으므로 더욱 신속하고 정확하게 차량을 구원할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 열차의 무인운전 시스템은 전달수단으로 마이크를 구비하여 승객들과 커뮤니케이션을 통해 승객이 직접 열차의 열차제어부를 조작할 수 있도록 하여 지령전달수단이 고장난 경우에도 열차를 구원할 수 있다.
더불어 본 발명에 따른 달수단으로 승객들이 소지한 휴대전화를 사용하여 중앙사령부와 열차제어부 사이열차의 무인운전 시스템은 전에 통신이 두절되어도 무선통신망을 이용하여 열차를 구원할 수 있도록 된 열차의 무인운전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차의 무인운전 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하 본 발명에 따른 열차의 무인운전 시스템을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 열차의 무인운전 시스템은 노선 전체의 열차운행상황을 파악하고 각 열차에 운행에 대한 지령을 내리는 중앙사령부(10)와, 상기 중앙사령부(10)에 열차의 운행상황을 전달하고 상기 중앙사령부(10)에서 지령을 받아 선로를 변경하도록 노선 전체에 걸쳐 복수개 이상 설치되어 있는 지역제어기(20)와, 상기 각 열차에 설치되어 중앙사령부(10)에서 내려진 지령에 따라 열차를 제어하는 열차제어부(30)와 및 상기 중앙사령부(10)에 열차의 비상정지 신호가 전달되었을 때 상기 열차에 대하여 구원하도록 상기 지역제어기(20)와 상기 열차제어부(30)에 열차를 정지시키도록 원격으로 지령을 내리는 구원부(40)를 포함한다.
중앙사령부(10)는 노선 전체의 운행 중인 모든 열차의 운행상황을 종합적으로 관리하는 사령부로서, 지역제어기(20)와 열차제어부(30)부터 전달된 정보에 따라 열차제어부(30)와 지역제어기(20)를 원격 제어한다. 상기 중앙사령부(10)는 지역제어기(20)와 열차제어부(30)로부터 제공받은 정보를 토대로 열차운행의 제어, 자동운전감시 및 제어, 관련설비의 입출력제어, 방송 및 안내제어, 설비 및 방재감시, 정보 모니터, 실적기록, 업무시작 및 종료 등이 있다. 일반적으로 중앙사령부(10)는 각 지역제어기(20)와 스위치노드 및 유선케이블로 연결되어 필요한 정보를 송수신한다. 또한 상기 중앙사령부(10)는 무선인터페이스를 구비하여 폐쇄회로, 비상정지신호 감지장치, 전력관리장치, 차량제어부와 장치용I/O로 연결된다. 상기 중앙사령부(10)의 구성은 당업자라면 용이하게 알 수 있는 것이므로 더 상세한 설명은 생략한다.
지역제어기(20)는 중앙사령부(10)에 열차의 운행상황을 전달하고 상기 중앙사령부(10)에서 지령을 받아 선로를 변경하도록 노선 전체에 걸쳐 복수개 이상 설치된다. 상기 지역제어기(10)는 속도제어명령과 열차의 실제속도를 비교하여 열차가 안전한 속도로 주행하고 있는지 속도검사를 수행하며, 제어속도 및 필요에 의한 동작에 의하지 않고 차량이 주행(속도의 초과나 후진)하는 경우 제동여부를 결정하며, 역사에서의 정밀정차, 출발제어, 출입문개폐제어, 승객안내 등을 수행하고, 선로변 중계장치와 연결되어 중앙사령부(10)에서 전송한 정보를 열차제어부(30)에 무선으로 전달하도록 구성된다.
열차제어부(30)는 각 열차에 설치되어 중앙사령부(10)에서 내려진 지령에 따라 열차를 제어한다. 상기 열차제어부(30)는 각 열차에 설치되어 있는 운전대장치, 주제어기, 제동장치, 출입문장치 등 전장품과 연결되어 무인자동운전이 가능하도록 되어 있다. 또한 상기 열차제어부(30)는 속도제어명령과 속도센서에서 받은 실속도를 비교하여 열차가 안전한 속도로 주행하고 있는지 속도검사를 하여 속도를 초과한 것으로 판정되면 제동명령을 출력하며, 또한 수동 운전시 필요한 열차속도신호를 운전대에 표시한다. 또한 원하지 않는 열차의 후진을 검지한 경우 제동명령을 출력한다.
구원부(40)는 상기 중앙사령부(10)에 열차의 비상정지 신호가 전달되었을 때 상기 열차에 대하여 구원하도록 상기 지역제어기(20)와 상기 열차제어부(30)에 원격으로 지령을 내리도록 구비된다.
이러한 구원부(40)는 상기 열차의 고장상태를 중앙사령부(10)에 전달하는 전달수단과, 상기 전달수단에서 중앙사령부(10)에 전달된 열차의 고장상태가 운행이 가능할 경우 상기 열차를 대피선로로 이동시키도록 상기 지역제어기(20)와 상기 열차제어부(30)에 지령하는 구원지령수단으로 이루어진다.
상기 전달수단은 열차의 고장상태를 진단하여 상기 중앙사령부(10)에 전달하는 수단으로서 본 실시예에서는 폐쇄회로 카메라, 마이크 및 휴대전화를 모두 사용할 수 있도록 구비된다. 필요에 따라 상기 전달수단은 폐쇄회로 카메라, 마이크 및 휴대전화를 개별적으로만 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 폐쇄회로 카메라는 열차의 전두부 및 후두부에 설치되어 중앙사령부(10)의 관제사가 열차의 전면이나 후면 및 열차의 내부 상황을 파악할 수 있도록 영상을 제공한다. 여기서 상기 폐쇄회로 카메라는 360° 이상 회전할 수 있도록 구비되어 중앙사령부(10)의 관제사가 원격으로 제어하여 상황을 파악할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
상기 마이크는 열차의 객실 내에 설치되며 무선으로 중앙사령부(10)의 관제사와 통화할 수 있도록 구비된다. 따라서 중앙사령부의 관제사와 승객 간의 대화를 통하여 커뮤니케이션하므로 고장의 상황을 중앙사령부(10)에서 정확하게 파악할 수 있다. 따라서 고장의 상태에 따라 정확한 조치를 취할 수 있다.
상기 휴대전화는 중앙사령부(10)와 열차제어부(20) 사이에 통신이 두절되었을 때 승객들이 소지하고 있거나 열차의 객실 내에 구비되어 있는 휴대전화를 이용하여 중앙사령부(10)와 무선통신망을 사용하여 중앙사령부와 대화를 통해 커뮤니케이션하므로 무선통신선로가 붕괴되었을 때도 사용의 무선통신망을 통하여 열차를 구원할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 열차의 무인운전 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.
무인으로 운전되고 있는 열차에 어떤 원인에 의해 운행이 중단된 경우 열차제어부(30) 또는 지역제어기(20)로부터 열차의 비상정지 신호가 전달된다. 이 때 열차의 비상정지 신호가 전달되면 구원부(40)의 전달수단으로부터 고장의 상태를 파악하기 위하여 폐쇄회로 카메라를 이용하여 열차의 전부, 후부 또는 내부를 관찰하여 고장의 상태를 파악한다.
상기 폐쇄회로 카메라를 이용하여 고장의 상태 및 원인을 파악한 경우 구원부(40)의 구원지령수단은 중앙사령부(10)를 통해 강제적으로 열차가 대피선로로 이동되도록 지역제어기(20)와 열차제어부(30)를 제어한다.
아울러 상기 폐쇄회로 카메라를 이용하여 고장의 상태를 파악한 것이 미미할 경우 중앙사령부(10)의 관제사는 열차의 객실에 구비되어 있는 마이크를 통하여 승객과 대화를 시도한다. 승객과 대화를 시도하여 고장의 상태 및 원인을 파악한 경우 구원부(40)의 구원지령수단은 중앙사령부를 통해 강제적으로 열차가 대피선로로 이동되도록 지역제어기(20)와 열차제어부(30)를 제어한다.
또한 상기 폐쇄회로 카메라를 통하여 고장의 상태를 확인할 수 없고, 무선통신선로의 붕괴로 마이크를 통하여 중앙사령부(10)의 관제사와 열차 내부의 승객 사이에 커뮤니케이션이 불가능할 경우 승객이 소지하고 있는 휴대전화를 통하여 중앙사령부(10)의 관제사와 무선전화통화를 시도하여 고장의 상태 및 원인을 파악한다. 상기와 같이 하여 열차의 고장의 상태 및 원인을 파악하면 구원부(40)의 구원지령수단은 중앙사령부(10)를 통해 강제적으로 열차가 대피선로로 이동되도록 지역제어기(20)와 열차제어부(30)를 제어한다.
10 : 중앙사령부 20 : 지역제어기
30 : 열차제어부 40 : 구원부

Claims (5)

  1. 노선 전체의 열차운행상황을 파악하고 각 열차에 운행에 대한 지령을 내리는 중앙사령부와, 상기 중앙사령부에 열차의 운행상황을 전달하고 상기 중앙사령부에서 지령을 받아 선로를 변경하도록 노선 전체에 걸쳐 복수개 이상 설치되어 있는 지역제어기와, 상기 각 열차에 설치되어 중앙사령부에서 내려진 지령에 따라 열차를 제어하는 열차제어부를 포함하여 구성된 열차의 무인운전 시스템에 있어서,
    상기 중앙사령부에 상기 열차의 비상정지 신호가 전달되었을 때 상기 열차를 구원하도록 상기 지역제어기와 상기 열차제어부에 상기 열차를 정지시키도록 원격으로 지령을 내리기 위하여 상기 열차의 고장상태를 중앙사령부에 전달하는 전달수단과; 상기 전달수단에서 상기 중앙사령부에 전달된 열차의 고장상태가 운행이 가능할 경우 상기 열차를 대피선로로 이동시키도록 상기 지역제어기와 상기 열차제어부에 지령하는 구원지령수단;으로 구성되는 구원부;를 포함하되,
    상기 구원부의 상기 전달 수단은,
    상기 열차의 전면이나 후면 및 열차의 내부 상황을 파악할 수 있도록 상기 중앙사령부로 무선통신선로를 통해 영상을 제공하는 폐쇄회로 카메라와, 상기 열차의 객실 내에 설치되어 상기 중앙사령부로 상기 열차의 고장 상황을 상기 무선통신선로를 통해 무선 통신할 수 있도록 하는 마이크 및 상기 열차의 객실 내에 설치되어 상기 무선통신선로 고장 시 상기 중앙사령부와 상기 열차의 고장상황을 무선통신망을 통해 무선통화할 수 있도록 하는 휴대전화를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차의 무인운전 시스템.
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