KR101234912B1 - 열차 속도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

열차의 현재 가감속 상태를 반영하여 열차의 속도를 제어하는 본 발명의 일 측면에 따른 열차 속도 제어 장치는 속도 산출주기 마다 열차의 속도를 산출하는 속도 산출부; 현재시간으로부터 미리 정해진 시간 이전의 윈도우 구간 내에서 상기 열차의 속도를 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 연산부; 및 상기 열차의 현재속도, 상기 열차의 목표속도패턴 상에서 상기 현재시간에 상응하는 열차의 목표속도, 및 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 상기 열차의 속도제어신호를 결정하는 속도제어신호 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열차 속도 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for Controlling Velocity of Train}
본 발명은 열차 제어에 관한 것으로, 보다 구체적으로 열차의 안전 운행을 위한 열차 속도 제어에 관한 것이다.
열차는 고도의 안전성, 신뢰성, 및 정확성이 확보되어야 하는 대표적인 대량 운송 교통 수단 중 하나이다. 따라서, 열차의 안전성을 확보하고 신뢰성 및 정확도를 높여 운행 효율을 향상시키기 위해 다양한 열차제어장치들이 개발되었다.
대표적인 열차제어장치들로는, 열차자동정지장치인 ATS(AUTOMATIC TRAIN STOP), 열차자동보호장치인 ATP(AUTOMATIC TRAIN PROTECTION), 열차자동제어장치인 ATC(AUTOMATIC TRAIN CONTROL), 및 열차자동운전장치인 ATO(AUTOMATIC TRAIN OPERATION) 등이 있다.
최근에는 상술한 바와 같은 다양한 열차운행제어장치들을 이용한 열차의 자동운전 또는 무인운전이 증가하고 있다. 이러한 열차의 자동운전 또는 무인운전에 있어서는, 열차의 과속주행을 방지하고 정차 역 내에서 정위치에 열차가 정지되도록 하기 위해 열차가 운행되는 전 구간에 걸쳐 열차의 현재속도가 목표속도를 추종하도록 열차의 속도를 제어하는 것이 무엇보다 중요하다.
이를 위해, 열차에 탑재되는 차상 신호 장치는, 열차의 현재속도와 목표속도의 차이에 근거하여 열차가 가속 또는 감속되도록 열차의 속도 제어를 수행한다. 예컨대, 열차의 현재속도가 목표속도보다 작은 경우 가속 제어를 수행하고, 열차의 현재 주행 속도가 목표속도보다 큰 경우 감속 제어를 수행하게 되는 것이다.
그러나, 이와 같이 열차의 현재속도와 열차의 목표속도만을 단순하게 비교하여 열차의 가속 제어 또는 감속 제어를 결정하게 되는 경우, 열차의 현재 가감속 상태가 반영되지 않은 상태에서 열차의 가속 또는 감속이 결정되므로 열차의 속도 제어에 오류가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
예컨대, 열차의 현재속도가 목표속도 보다 작지만, 열차가 가속상태에 있었다면 현재 시점에서는 가속량을 감소시키기 위한 감속 제어가 수행되어야 할 수 있는데, 단순히 현재속도와 목표속도만을 비교하여 가속 제어를 수행하게 된다면 오히려 열차가 추가 가속 되어 결과적으로 목표속도를 초과하게 될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열차의 현재 가감속 상태를 반영하여 열차의 속도를 제어하는 열차 속도 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 현재시간부터 소정시간 이전의 시간구간 동안의 가감속도에 기초하여 열차의 속도를 제어하는 열차 속도 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 열차 속도 제어 장치는 속도 산출주기 마다 열차의 속도를 산출하는 속도 산출부; 현재시간으로부터 미리 정해진 시간 이전의 윈도우 구간 내에서 상기 열차의 속도를 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 연산부; 및 상기 열차의 현재속도, 상기 열차의 목표속도패턴 상에서 상기 현재시간에 상응하는 열차의 목표속도, 및 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 상기 열차의 속도제어신호를 결정하는 속도제어신호 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 열차 속도 제어 방법은, 현재시간으로부터 소정 시간 이전의 윈도우 구간에 포함된 복수개의 서브 윈도우 각각에 대해 열차의 가감속도를 산출하는 단계; 상기 열차의 가감속도들을 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 단계; 및 상기 열차의 현재속도, 상기 열차의 목표속도패턴 상에서 상기 현재시간에 상응하는 열차의 목표속도, 및 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 상기 열차의 속도제어신호를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열차의 현재 가감속 상태를 반영하여 열차의 속도를 제어할 수 있어 열차 속도 제어의 정확성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 현재시간부터 소정시간 이전의 시간구간 동안 변화하는 가감속도에 기초하여 열차의 속도를 제어하기 때문에 열차 속도 제어의 정확성을 극대화함은 물론 열차의 자동운전 또는 무인운전 시 열차를 보다 정밀하게 제어할 수 있고, 이를 통해 승객의 승차감을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 제어 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 연산부가 현재시간부터 소정시간 이전의 시간구간 동안 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 방법을 개념적으로 보여주는 도면.
도 3는 속도제어신호 테이블의 예를 보여주는 도면.
도 4는 일반적인 열차의 주행패턴을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 제어 방법을 보여주는 플로우차트.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 제어 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 제어 장치는(100)는, 타코 제너레이터(140)로부터 전송되는 열차 바퀴의 회전수로부터 열차의 속도를 산출하고, 산출된 열차의 속도를 이용하여 특정 구간에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하며, 특정 구간에서 변화하는 열차의 가감속도를 이용하여 열차의 추진 제어를 위한 속도제어신호를 생성한다.
일 실시예에 있어서, 열차 속도 제어 장치(100)는 열차에 탑재되어 열차의 주행을 제어하는 차상 신호 장치(미도시)에 포함될 수 있다. 여기서, 차상 신호 장치는 지상 신호기(미도시) 및 차상 신호기(미도시)를 통해 지상 신호 장치(미도시)로부터 전송되는 열차 운행 정보를 무선으로 수신하고, 수신된 열차 운행 정보에 따라 열차의 운행을 제어하는 역할을 수행한다.
이러한 열차 속도 제어 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 속도 산출부(110), 연산부(120), 및 속도제어신호 결정부(130)를 포함한다.
속도 산출부(110)는 미리 정해진 속도 산출주기 마다 열차의 속도를 산출한다. 일 실시예에 있어서, 속도 산출부(110)는 도 1에 도시된 타코 제너레이터(140)로부터 열차의 바퀴 회전수에 대한 펄스 신호를 입력 받고, 소정 시간 동안 카운팅된 펄스 신호의 개수를 이용하여 열차의 속도를 산출할 수 있다.
다음으로 연산부(120)는, 현재시간과 현재시간으로부터 소정시간 이전의 윈도우 구간 내에서 속도 산출부(110)에 의해 산출된 열차의 속도를 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출한다.
이러한 연산부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 가감속도 산출부(122) 및 제2 가감속도 산출부(124)를 포함한다.
제1 가감속도 산출부(122)는, 상기 윈도우 구간 내에서 소정 크기의 시간구간을 갖는 복수개의 서브 윈도우 별로 열차의 가감속도를 산출한다.
즉, 제1 가감속도 산출부(122)는 하나의 윈도우 구간 내에 m개의 서브 윈도우가 포함되는 경우, m개의 서브 윈도우 각각에 대한 열차의 가감속도를 산출하는 것이다.
일 실시예에 있어서, 제1 가감속도 산출부(122)는, 상기 서브 윈도우의 개수를 상기 서브 윈도우에 포함되는 속도 산출주기의 개수, 속도제어신호의 산출주기, 및 속도 산출주기를 이용하여 결정할 수 있다.
예컨대, 제1 가감속도 산출부(122)는, 속도제어신호의 산출주기를 상기 속도 산출주기로 나눈 값에서 상기 서브 윈도우에 포함된 상기 속도 산출주기의 개수를 감산한 후 1을 가산한 결과값 이하가 되도록 서브 윈도우의 개수를 설정할 수 있다.
이를 수학식으로 나타내면 아래의 수학식 1과 같다.
Figure 112011031987240-pat00001
수학식 1에서, m은 서브 윈도우의 개수를 나타내고,
Figure 112011031987240-pat00002
는 속도제어신호의 산출주기를 나타내며,
Figure 112011031987240-pat00003
는 속도 산출주기를 나타내고,
Figure 112011031987240-pat00004
은 상기 서브 윈도우에 포함되는 속도 산출주기의 개수를 나타낸다.
또한, 제1 가감속도 산출부(122)는, 상기 서브 윈도우에 포함되는 속도 산출주기의 개수
Figure 112011031987240-pat00005
을 타코 제너레이터(140)의 정밀도와 반비례하도록 결정할 수 있다. 이는, 타코 제너레이터(140)의 정밀도가 낮음에도 불구하고 상기 서브 윈도우에 포함된 속도 산출주기의 개수를 작게 설정할 경우 열차의 가감속도 불규칙성이 증가하여 윈도우 구간 내에서 열차의 가감속도 변화량의 오차가 증가할 수 있기 때문이다.
이때, 제1 가감속도 산출부(122)에 의해 산출되는 특정 서브 윈도우에 대한 열차의 가감속도 산출 방법을 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 2와 같다.
Figure 112011031987240-pat00006
수학식 2에서,
Figure 112011031987240-pat00007
는 k번째 서브 윈도우에서의 가감속도를 나타내고,
Figure 112011031987240-pat00008
는 시점 k에서의 속도를 나타내며,
Figure 112011031987240-pat00009
은 시점 k-L에서의 속도를 나타내고,
Figure 112011031987240-pat00010
는 속도 산출주기를 나타내며,
Figure 112011031987240-pat00011
은 서브 윈도우에 포함되는 속도 산출주기
Figure 112011031987240-pat00012
의 개수를 나타낸다.
제1 가감속도 산출부(122)는 상술한 바와 같은 수학식 2를 이용하여 하나의 윈도우 내에 포함된 m개의 서브 윈도우 각각에 대하여 열차의 가감속도를 산출하게 된다.
상술한 실시예에 있어서, 특정 윈도우 내에 포함되는 각 서브 윈도우는 해당 서브 윈도우와 이웃하는 서브 윈도우로부터 상기 속도 산출주기만큼 쉬프트 된 윈도우일 수 있다. 이에 따라, 상기 윈도우 내에서 상기 서브 윈도우는 이웃하는 서브 윈도우들과 적어도 일부가 중첩되게 된다.
다음으로, 제2 가감속도 산출부(124)는, 제1 가감속도 산출부(122)에 의해 각 서브 윈도우 별로 산출된 열차의 가감속도들을 평균하여 특정 윈도우 내에서의 변화하는 열차의 가감속도를 산출한다.
제2 가감속도 산출부(124)는, 시점 k에서 시점 k-L번째 사이의 k번째 윈도우구간 내에서의 변화하는 열차의 가감속도를 아래의 수학식 3에 의해 산출할 수 있다.
Figure 112011031987240-pat00013
수학식 3에서,
Figure 112011031987240-pat00014
는 k번째 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 나타내고,
Figure 112011031987240-pat00015
는 k-i번째 서브 윈도우에서 열차의 가감속도를 나타내며,
Figure 112011031987240-pat00016
은 서브 윈도우의 개수를 나타내고,
Figure 112011031987240-pat00017
는 속도 산출주기를 나타내며,
Figure 112011031987240-pat00018
은 서브 윈도우에 포함되는 속도 산출주기
Figure 112011031987240-pat00019
의 개수를 나타낸다.
이러한 제2 가감속도 산출부(124)가 특정 윈도우 내에서 변화하는열차의 가감속도를 산출하는 방법을 도식화하여 나타내면 도 2와 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 가감속도 산출부(124)는 k번째 윈도우 구간 내에 포함된 m개의 서브 윈도우들에 대한 열차의 가감속도들을 평균하여 k번째 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도인
Figure 112011031987240-pat00020
를 산출하게 된다.
다음으로, 속도제어신호 결정부(130)는, 열차의 현재속도, 열차의 목표속도패턴 상에서 제1 시점에 상응하는 열차의 목표속도, 및 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 열차의 추진을 제어하기 위한 열차의 속도제어신호를 결정한다.
여기서, 열차의 속도제어신호란 열차를 가속시키거나 감속시키기 위해 인버터로 출력되는 신호를 의미한다.
이때, 열차의 목표속도는 차상 신호 장치에 의해 획득할 수 있는데, 차상 신호 장치는 지상 신호 장치로부터 수신한 선로구간 제한속도, 구배, 및 정지점거리 중 적어도 하나에 기초하여 현재 위치에 상응하는 열차의 목표속도를 산출하여 속도제어신호 결정부(130)로 제공한다.
일 실시예에 있어서, 속도제어신호 결정부(130)는, 속도제어신호 테이블(150) 상에서, 목표속도와 현재속도의 차이 값과 연산부(120)에 의해 산출된 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 의해 지시되는 값을 현재 시간에서의 열차 속도제어신호로 결정할 수 있다.
예컨대, 속도제어신호 테이블(150)이 도 3과 같은 경우, 연산부(120)에 의해 산출된 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도(
Figure 112011031987240-pat00021
)가 -0.3이고, 현재속도와 목표속도의 차이 값(
Figure 112011031987240-pat00022
)가 -2.0이라고 가정하면, 속도제어신호 결정부(130)는 목표속도와 현재속도의 차이 값(
Figure 112011031987240-pat00023
)과 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도(
Figure 112011031987240-pat00024
)에 의해 지시되는 값인 "직전 속도제어신호+1"을 현재 시간에서의 속도제어신호로 결정할 수 있다.
상술한 예에서, 속도제어신호 결정부(130)는, 현재속도가 목표속도보다 작고, 열차의 현재 가감속 상태가 감속 상태이므로 열차를 가속시키기 위한 속도제어신호를 출력하게 된다.
상술한 과정을 통해 속도제어신호 결정부(130)에 의해 결정된 속도제어신호는 열차를 추진시키는 인버터(미도시)의 입력 값으로 이용될 수 있고, 따라서 이러한 속도제어신호는 노치(Notch)값 형태로 결정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 열차 속도 제어 장치의 경우, 현재시간으로부터 소정시간 이전의 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 이용하여 열차의 속도제어신호를 결정하기 때문에, 도 4에 도시된 바와 같이, 열차가 변가속 운동을 하는 구간인 가속제어, 타행제어, 감속제어, 및 정위치 정차제어 구간에서 시시각각 변하게 되는 열차의 가감속도를 반영하여 열차의 속도제어신호를 결정할 수 있어 열차 속도 제어의 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 제어 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 제어 방법을 보여주는 플로우차트이다.
먼저, 미리 정해진 열차의 속도 산출주기마다 열차의 속도를 산출한다(S500). 일 실시예에 있어서, 열차의 속도는 타코 제너레이터에 의해 산출되는 열차 바퀴의 회전 수에 대한 펄스 개수를 이용하여 산출될 수 있다.
다음으로, S500에서 산출된 열차의 속도를 이용하여 소정 크기의 시간구간을 갖는 서브 윈도우 내에서 열차의 가감속도를 산출한다(S510).
일 실시예에 있어서, 서브 윈도우의 시간구간 크기는 열차의 속도 산출을 위한 타코 제너레이터의 정밀도와 반비례하도록 결정될 수 있다.
다음으로, 가감속도가 산출된 서브 윈도우의 개수가 미리 정해진 개수가 되었는지 여부를 판단한다(S520). 일 실시예에 있어서, 미리 정해진 개수는 속도제어신호의 산출주기를 열차의 속도 산출주기로 나눈 값에서 서브 윈도우의 시간구간 내에 포함된 열차 속도 산출주기의 개수를 감산한 후 1을 가산한 결과값 이하가 되도록 설정할 수 있다.
판단결과, 가감속도가 산출된 서브 윈도우의 개수가 미리 정해진 개수가 되지 않은 경우, 현재 서브 윈도우에서 미리 정해진 값만큼 서브 윈도우를 쉬프트 시킨 후(S530), S510으로 회귀하여 쉬프트 된 서브 윈도우에 대해 열차의 가감속도를 다시 산출한다.
일 실시예에 있어서, 서브 윈도우의 쉬프트 값은 열차의 속도 산출주기와 동일한 값일 수 있다.
한편, S520의 판단결과, 가감속도가 산출된 서브 윈도우의 개수가 미리 정해진 개수가 된 것으로 판단되면, S510에서 산출된 복수개의 열차 가감속도들의 평균을 산출한다(S540). 여기서, 복수개의 열차 가감속도들의 평균은 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 의미한다.
이후, 열차의 현재속도, 열차의 목표속도패턴 상에서 상기 현재시간에 상응하는 열차의 목표속도, 상기 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 상기 열차의 추진을 위한 속도제어신호를 결정한다(S550).
일 실시예에 있어서, 미리 정해진 속도제어신호 테이블 상에서, 목표속도와 현재속도의 차이 값과 특정 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 의해 지시되는 값을 상기 열차의 속도제어신호로 결정할 수 있다.
이후, S550에서 결정된 속도제어신호를 인버터로 출력함으로써 열차의 속도를 제어한다(S560).
상술한 열차 속도 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 열차 속도 제어 장치 110: 속도 산출부
120: 연산부 122: 제1 가감속도 산출부
124: 제2 가감속도 산출부 130: 속도제어신호 결정부
140: 타코 제너레이터 150: 속도제어신호 테이블

Claims (14)

  1. 속도 산출주기 마다 열차의 속도를 산출하는 속도 산출부;
    현재시간으로부터 미리 정해진 시간 이전의 윈도우 구간 내에서 상기 열차의 속도를 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 연산부; 및
    상기 열차의 현재속도, 상기 열차의 목표속도패턴 상에서 상기 현재시간에 상응하는 열차의 목표속도, 및 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 상기 열차의 속도제어신호를 결정하는 속도제어신호 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 윈도우 구간 내에서 소정 크기의 시간구간을 갖는 복수개의 서브 윈도우 별로 상기 열차의 가감속도를 산출하는 제1 가감속도 산출부; 및
    각 서브 윈도우 별로 산출된 상기 열차의 가감속도를 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 제2 가감속도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서브 윈도우의 시간구간 크기는 상기 열차의 속도 산출을 위한 타코 제너레이터의 정밀도와 반비례하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 서브 윈도우의 개수는, 상기 서브 윈도우에 포함된 상기 속도 산출주기의 개수, 상기 속도제어신호의 산출주기, 및 상기 속도 산출주기를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 윈도우 구간 내에서 상기 서브 윈도우는 이웃하는 서브 윈도우들과 적어도 일부가 중첩되는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 서브 윈도우들 중 제1 서브 윈도우는 상기 제1 서브 윈도우와 이웃하는 제2 서브 윈도우로부터 상기 속도 산출주기만큼 쉬프트 된 서브 윈도우인 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 속도제어신호 결정부는, 상기 속도제어신호의 테이블 상에서, 상기 목표속도와 상기 현재속도의 차이 값과 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 의해 지시되는 값을 상기 열차의 속도제어신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도
    Figure 112012056642718-pat00025
    는,
    수학식
    Figure 112012056642718-pat00026
    를 이용하여 산출되고,
    여기서,
    Figure 112012056642718-pat00027
    는 k번째 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 나타내고,
    Figure 112012056642718-pat00028
    는 상기 k번째 윈도우에 속하는 복수개의 서브 윈도우들 중 k-i번째 서브 윈도우 내에서 열차의 가감속도를 나타내며,
    Figure 112012056642718-pat00029
    은 상기 k번째 윈도우에 속하는 서브 윈도우의 개수를 나타내고,
    Figure 112012056642718-pat00030
    는 상기 속도 산출주기를 나타내며,
    Figure 112012056642718-pat00031
    은 상기 서브 윈도우에 포함되는 상기 속도 산출주기의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 k번째 윈도우에 속하는 서브 윈도우의 개수
    Figure 112012056642718-pat00032
    은,
    수학식
    Figure 112012056642718-pat00033
    를 만족하고,
    여기서,
    Figure 112012056642718-pat00034
    는 상기 속도제어신호의 산출주기를 나타내며,
    Figure 112012056642718-pat00035
    는 상기 속도 산출주기를 나타내고,
    Figure 112012056642718-pat00036
    은 상기 서브 윈도우에 포함되는 상기 속도 산출주기의 개수를 나타내는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 장치.
  10. 현재시간으로부터 소정 시간 이전의 윈도우 구간에 포함된 복수개의 서브 윈도우 각각에 대해 열차의 가감속도를 산출하는 단계;
    상기 열차의 가감속도들을 이용하여 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도를 산출하는 단계; 및
    상기 열차의 현재속도, 상기 열차의 목표속도패턴 상에서 상기 현재시간에 상응하는 열차의 목표속도, 및 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 기초하여 상기 열차의 속도제어신호를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서브 윈도우의 시간구간 크기는 상기 열차의 속도 산출을 위한 타코 제너레이터의 정밀도와 반비례하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 서브 윈도우의 개수는, 상기 속도제어신호의 산출주기를 상기 열차의 속도 산출주기로 나눈 값에서 상기 서브 윈도우에 포함되는 속도 산출주기의 개수를 감산한 후 1을 가산한 결과값 이하가 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 서브 윈도우들 중 제1 서브 윈도우는 상기 제1 서브 윈도우와 이웃하는 제2 서브 윈도우로부터 열차의 속도 산출주기만큼 쉬프트 된 서브 윈도우인 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 속도제어신호 결정단계에서,
    미리 정해진 속도제어신호 테이블 상에서, 상기 목표속도와 상기 현재속도의 차이 값과 상기 윈도우 구간 내에서 변화하는 열차의 가감속도에 의해 지시되는 값을 상기 열차의 속도제어신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 속도 제어 방법.
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