KR101318850B1 - 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템과 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템에 있어서, 상기 무선통신시스템은 열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 무선 전송하는 차상신호장치 및 상기 차상신호장치로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 상기 차상신호장치로 무선 전송하는 지상신호장치를 포함하여 구성되고, 상기 폴백시스템은 열차의 궤도 점유 여부를 검지하기 위한 궤도 회로부, 상기 궤도 회로부가 검지한 궤도점유정보를 전달하기 위한 궤도점유정보 전달장치 및 상기 궤도점유정보 전달장치로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기의 동작을 제어하는 전자 연동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 무선통신에 의존하여 열차를 제어하는 RF-CBTC 시스템에서 오류 발생으로 지상과 차상간 데이터를 송/수신 불가시 폴백시스템으로 자동 전환되도록 구성함으로써, 최소한의 방호기능으로 열차를 정상 운행할 수 있는 효과가 있다.

Description

무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템 및 방법{TRAIN CONTROL SYSTEM AND METHOD USING COMMUNICATION BASED TRAIN CONTROL SYSTEM AND FALL BACK SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선통신에 의존하여 열차를 제어하는 RF-CBTC 시스템에서 오류 발생으로 지상과 차상간 데이터를 송/수신 불가시 폴백시스템으로 자동 전환되도록 구성함으로써, 최소한의 방호기능으로 열차를 정상 운행할 수 있도록 하는 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
열차제어시스템과 같이 안전이 필수적인 시스템에서는 유기적인 열차간 동작을 위해 정확한 열차제어 정보가 전송되는 것이 중요하다.
무선통신기반 열차제어시스템(Radio Frequency-Communication Based Train Control System, RF-CBTC)은 지상에 위치한 시스템이 차상 시스템으로부터 위치와 속도 같은 제어 관련 정보를 주기적으로 수집하고 허용이동권한을 결정하고 송신하여 최적제어를 수행하는 방식이다. 하지만, RF-CBTC 시스템은 무선통신에 기반하므로 무선통신장애나 지상 제어시스템의 고장 발생시 지상 제어시스템에서 차량 위치를 감지하지 못한다면 열차추돌 등 치명적인 위험을 초래할 가능성이 있다.
도 1은 종래의 무선통신에 기반한 열차제어방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 RF-CBTC 방식의 지상 시스템은 중앙 사령실과 현장 신호기기실로 구성되며 열차의 운행간격을 최소화시키기 위한 제어를 위해 제한속도와 이동속도를 포함한 허용이동권한정보를 차상으로 전송한다.
또한, 차상과 지상간의 양방향 무선 통신으로 운영되며 지상으로부터 제한속도와 허용이동권한이 포함된 정보를 수신하여 정적, 동적 속도 프로파일에 따라 자동으로 제어한다.
RF-CBTC 방식에는 앞 열차와의 계산된 거리에 의해 안전거리를 유동적으로 산정하는 방식이 적용된다. 이 방식은 열차와 지상 신호시스템 또는 열차와 열차간의 실시간 연속 통신이 이루어져야만 가능하다.
이와 같이, 종래의 방식에 따르면, 무선통신설비만 구축되어 지상에서 차상으로의 허용이동권한정보를 이용하여 열차가 제어된다. 따라서 무선통신장비의 장애나 외부간섭으로 인해 해당 정보를 전송하지 못하게 되면 열차 위치 추적에 실패하게 되어 열차의 운행중지 또는 승무원이 확인할 수 있는 최소한의 안전설비가 없어 열차운행사고를 야기할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 무선통신기반 열차제어시스템(Radio Frequency-Communication Based Train Control System, RF-CBTC)에 장애가 발생하는 경우에도 폴백시스템(Fall-Back System)을 이용하여 열차의 운행을 제어함으로써, 열차 운행의 안정성을 향상시키는 것을 기술적 과제로 한다.
즉, 본 발명의 목적은 무선통신에 의존하여 열차를 제어하는 RF-CBTC 시스템에서 오류 발생으로 지상과 차상간 데이터를 송/수신 불가시 폴백시스템으로 자동 전환되도록 구성함으로써, 최소한의 방호기능으로 열차를 정상 운행할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템에 있어서, 상기 무선통신시스템은 열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 무선 전송하는 차상신호장치 및 상기 차상신호장치로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 상기 차상신호장치로 무선 전송하는 지상신호장치를 포함하여 구성되고, 상기 폴백시스템은 열차의 궤도 점유 여부를 검지하기 위한 궤도 회로부, 상기 궤도 회로부가 검지한 궤도점유정보를 전달하기 위한 궤도점유정보 전달장치 및 상기 궤도점유정보 전달장치로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기의 동작을 제어하는 전자 연동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템에 있어서, 상기 폴백시스템에 포함된 전자 연동장치는 상기 무선통신시스템에 장애가 발생하는 경우, 상기 지상 신호기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템에 있어서, 상기 무선통신시스템의 장애가 복구되는 경우, 상기 전자 연동장치에 의한 상기 지상 신호기의 동작 제어가 종료되고 상기 무선통신시스템에 의한 정상 모드로 복귀되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템에 있어서, 상기 궤도 회로부를 구성하는 각각의 단위 궤도회로는 AF 궤도회로(AF Track Circuit)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법은 차상신호장치와 지상신호장치를 포함하는 무선통신시스템에 의한 정상 모드(Normal mode) 및 궤도 회로부와 궤도점유정보 전달장치 및 전자 연동장치를 포함하는 폴백시스템에 의한 폴백 모드(Fall-Back mode)로 구성되고, 상기 정상 모드에서, 상기 차상신호장치가 열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 상기 지상신호장치로 무선 전송하고, 상기 지상신호장치가 상기 차상신호장치로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 상기 차상신호장치로 무선 전송하고, 상기 폴백 모드에서, 상기 궤도 회로부가 열차의 궤도 점유 여부를 검지하고, 상기 궤도점유정보 전달장치가 상기 궤도 회로부가 검지한 궤도점유정보를 상기 전자 연동장치로 전달하고, 상기 전자 연동장치가 상기 궤도점유정보 전달장치로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법에 있어서, 상기 정상 모드에서의 동작 중에 상기 무선통신 시스템에 장애가 발생하는 경우, 상기 정상 모드에서 상기 폴백 모드로 전환되어, 상기 폴백시스템에 포함된 전자 연동장치가 상기 지상 신호기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법에 있어서, 상기 폴백 모드에서의 동작 중에 상기 무선통신시스템의 장애가 복구되는 경우, 상기 폴백 모드에서 상기 정상 모드로 전환되어, 상기 전자 연동장치에 의한 상기 지상 신호기의 동작 제어가 종료되고 상기 무선통신시스템에 의한 정상 모드로 복귀되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법에 있어서, 상기 궤도 회로부를 구성하는 각각의 단위 궤도회로는 AF 궤도회로(AF Track Circuit)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 무선 통신 기반의 열차제어시스템(Radio Frequency-Communication Based Train Control System, RF-CBTC)에 장애가 발생하는 경우에도 폴백시스템(Fall-Back System)을 이용하여 열차의 운행을 제어함으로써, 열차 운행의 안정성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 영업운전시 RF-CBTC 설비 장애 발생시에도 차량은 비상운행이 가능하고 신호기 제어와 열차점유검지는 정상적으로 동작하여 열차 운행의 최소한의 안전성이 보장되는 효과가 있다.
또한, 지상의 중앙사령실에서 폴백 모드에 따라 비상 운영되는 차량의 동선 파악이 가능하므로 전체 편성의 운영 효율성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 궤도 절손을 감지하므로 탈선 등의 위험요소로부터 열차를 방호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 분기구간에서 열차 점유시 선로 전환기를 수동 조작하여도 선로 전환기가 동작하지 않도록 하여 발생할 수 있는 위험 요소로부터 열차를 방호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안전성의 향상 정도에 비해 부담 비용이 크지 않다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 무선통신에 기반한 열차제어방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템의 구체적인 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 정상 모드와 폴백 모드에서의 지상 신호기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 폴백 모드에서 운전자가 지상 신호기에 현시되는 정보를 참조하여 열차를 수동 운행하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예의 구체적인 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템(10)과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템은 정상 모드(Normal mode)에서 동작하는 무선통신시스템(10) 및 폴백 모드(Fall-Back mode)에서 동작하는 폴백시스템(20)으로 구성된다.
무선통신시스템(10)은 차상신호장치(110) 및 지상신호장치(120)로 구성된다.
차상신호장치(110)는 열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 지상신호장치(120)로 무선 전송하며, 지상신호장치(120)로부터 운행제어정보를 전송받는다.
지상신호장치(120)는 차상신호장치(110)로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 차상신호장치(110)로 무선 전송한다.
예를 들어, 지상신호장치(120)는 역사마다 설치된 무선 액세스 포인트(Access Point, AP), 현장신호기기실 및 중앙종합사령실로 구성될 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 열차에 구비된 무선통신모듈과의 무선 통신을 통해 차상신호장치(110)로 운행제어정보를 전송하고, 차상신호장치(110)로부터 운행상태정보를 전송받기 위한 수단이다.
현장신호기기실은 인접한 수 개의 역사들 보다 구체적으로, 역사마다 설치된 액세스 포인트를 통해 전송받은 운행상태정보를 중앙종합사령실로 전송하고, 중앙종합사령실로부터 전송받은 운행제어정보가 액세스 포인트를 통해 차상신호장치(110)로 전송되도록 제어한다.
중앙종합사령실은 현장신호기기실들로부터 전체 운행구간에서의 열차들의 운행상태정보들을 전송받고, 이를 토대로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하고, 이를 현장신호기기실과 액세스 포인트를 통해 열차에 구비된 차상신호장치(110)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행한다.
이러한 차상신호장치(110) 및 지상신호장치(120)로 구성된 무선통신시스템(10)에 의한 열차 제어 모드가 정상 모드(Normal mode)이며, 정상 모드는 무선통신시스템(10)이 장애가 검지되기 전 까지는 열차 제어를 위한 기본적인 모드로 동작한다.
이와 같은 정상 모드에서의 열차 제어 과정 중에, 무선통신시스템(10)에 장애가 발생하는 경우 폴백시스템(20)을 이용한 폴백 모드(Fall-Back mode)로 전환된다. 후술하겠지만, 폴백 모드에서는, 운전자가 지상 신호기(240)에 현시되는 정보를 참조하여 열차를 수동 운전한다.
폴백시스템(20)은 궤도 회로부(210), 궤도점유정보 전달장치(220), 전자 연동장치(230) 및 지상 신호기(240)를 포함하여 구성된다.
궤도 회로부(210)는 열차의 궤도 점유 여부를 검지하기 위한 수단이며, 전체 운행궤도에 걸쳐 구획되어 있는 단위 궤도회로들로 이루어진다. 이 단위 궤도회로들은 전기적으로 상호 절연되어 있으며, 동시간대에 하나의 철도차량만이 운행될 수 있는 폐색구간이다. 철도차량이 단위 궤도회로에 진입하는 경우, 단위 궤도회로에는 철도차량의 차륜에 의해 단락이 발생하며, 이를 단락 여부를 통해 해당 단위 궤도회로가 철도차량에 의해 점유되었는지 여부를 검지한다. 단위 궤도회로들은 궤도의 구배나 곡선 정도에 따라 열차가 정지할 수 있는 안전거리를 기초로 산정된다.
예를 들어, 궤도 회로부(210)를 구성하는 각각의 단위 궤도회로는 가청 주파수(Audio Frequency) 대역의 신호를 이용하여 궤도회로의 단락 여부를 검지함으로써 철도차량에 의한 궤도의 점유 여부를 검지하는 AF 궤도회로(AF Track Circuit)로 구성될 수 있다.
궤도점유정보 전달장치(220)는 궤도 회로부(210)가 검지한 궤도점유정보를 전자 연동장치(230)로 전달하기 위한 수단이다.
이러한 궤도 회로부(210)와 궤도점유정보 전달장치(220)의 구체적인 동작의 예를 설명하면 다음과 같다.
궤도회로는 선로를 전기회로의 일부로 사용하여 회로를 구성하고 그 회로를 차량의 차축에 의해 레일간을 단락함에 따라 주로 열차의 유무를 검지하기 위한 전기회로로 구성한다. 본 발명에서는 AF 궤도회로를 사용한다. AF 궤도랙 즉, 궤도점유정보 전달장치(220)가 점유 정보를 전자 연동장치(230)에 전송하면, 전자 연동장치(230)는 지상 신호기(240)를 제어하여, 운전자가 폴백 모드로 열차를 수동 운영하는 것을 가능하도록 한다.
예를 들어, 단위 궤도회로는 송신부, 동조유닛 및 수신부로 구성될 수 있다.
송신부는 특정 궤도회로에 필요한 열차검지용 주파수를 발생시키며, 신호현시 조건에 따른 구형파의 지시속도코드 주파수를 발생시킨다. 이 열차검지용 주파수와 지시속도코드 주파수를 반송주파수에 맞추어 변조를 한 후 증폭과정을 거쳐 수신부 궤도신호를 전달한다.
궤도구간에 열차가 점유되지 않았을 때 열차검지용 신호가 수신부측 동조유닛을 거쳐 수신부로 전달된다. 이 수신된 신호는 증폭 및 복조되어 구형파로 만들어진 후 AF 궤도랙 즉, 궤도점유정보 전달장치(220)의 궤도계전기를 통해 전달됨으로써, 궤도회로의 비 점유상태를 검지한다. 열차가 궤도구간의 경계지점에 진입하면 열차의 차축에 의해 궤도레일이 단락되어 수신부에서는 수신된 궤도신호가 최소 동작레벨 이하로 저하되어 AF 궤도랙의 궤도계전기를 동작시켜 궤도점유 상태를 검지한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) 점유 여부 결정
AF 궤도회로 시스템은 궤도를 주파수를 이용하여 일정부분으로 나누어 전기적으로 절연하고, 각 절연된 부분을 한 개의 회로로 구성한다. 송신부의 주파수가 수신부에 전달되면 미 점유, 전달되지 않으면 점유로 판단한다.
2) 지상 신호기 제어
궤도회로가 전자 연동장치(230)에 점유 정보를 전송한다. 연동장치가 점유시 진입 신호기를 정지, 점유 이전 구산 신호기를 서행, 허가시 진입 신호기를 진입의 논리로 신호기를 제어한다.
3) 레일 절손 감지
레일 절손 시에도 열차 점유의 동작방식처럼 궤도회로가 단락이 된다. 점유정보가 지속되고 열차 점유 정보와 비교하여 다를 시 레일 절손 확인하게 되어 절손을 감지한다. 절손시 진입을 자동으로 방호하는 역할도 한다.
전자 연동장치(230)는 궤도점유정보 전달장치(220)로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기(240)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
이러한 전자 연동장치(230)는 무선통신시스템(10)이 정상적으로 동작하여 정상 모드가 수행중인 경우에는 동작하지 않다가 무선통신시스템(10)에 장애가 발생하는 경우, 지상 신호기(240)의 동작을 제어한다.
또한, 무선통신시스템(10)에 장애가 발생하여 폴백 모드로 전환되었다가 다시 무선통신시스템(10)의 장애가 복구되는 경우, 전자 연동장치(230)에 의한 지상 신호기(240)의 동작 제어는 종료되고 무선통신시스템(10)에 의한 정상 모드로 복귀된다.
또한, 전자 연동장치(230)는 열차에 의한 궤도점유정보를 수신하는 경우, 선로 전환기를 방호하도록 구성될 수 있으며, 궤도 절손의 경우 해당 궤도회로를 전기적으로 단락이 되도록 구성하여, 해당 궤도회로가 열차에 의해 점유된 상태와 동일하게 표시되도록 구성함으로써, 절손시 열차 진입을 자동으로 방호하도록 할 수 있다.
지상 신호기(240)는 전자 연동장치(230)의 제어에 따라 정상 모드와 폴백 모드로 구분되어 그 동작이 제어된다.
도 4는 정상 모드와 폴백 모드에서의 지상 신호기의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 폴백 모드에서 운전자가 지상 신호기에 현시되는 정보를 참조하여 열차를 수동 운행하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 정상 모드에서는 지상 신호기(240)는 동작하지 않으며 흑색으로 표시된다. 또한, 폴백 모드에서는, 지상 신호기(240)는 적색, 녹색 및 황색으로 구분되어 동작하며, 운전자는 지상 신호기(240)에 표시되는 신호를 참조하여 수동으로 열차의 운행을 제어한다. 즉, 지상 신호기(240)에 적색 신호등이 현시되는 경우, 운전자는 해당 궤도에서의 열차의 운행을 정지시키고, 지상 신호기(240)에 녹색 신호등이 현시되는 경우, 열차를 해당 궤도에 정상 속도로 진입시키고, 지상 신호기(240)에 황색 신호등이 현시되는 경우, 운전자는 해당 궤도에 열차를 서행시키면서 진입시킨다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법을 나타낸 도면이다. 이하에서는 앞서 상세히 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템과의 중복 설명을 가급적 피하면서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법을 설명한다.
도 2, 도 3, 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선통신시스템(10)과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법은 차상신호장치(110)와 지상신호장치(120)를 포함하는 무선통신시스템(10)에 의한 정상 모드(Normal mode) 및 궤도 회로부(210)와 궤도점유정보 전달장치(220) 및 전자 연동장치(230)를 포함하는 폴백시스템에 의한 폴백 모드(Fall-Back mode)로 구성된다.
<정상 모드(Normal mode)>
정상 모드에서는, 먼저 단계 S10에서, 차상신호장치(110)가 열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 지상신호장치(120)로 무선 전송하는 과정이 수행된다.
다음으로 단계 S20에서, 지상신호장치(120)가 차상신호장치(110)로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 차상신호장치(110)로 무선 전송하는 과정이 수행된다.
이 후, 단계 S40을 통해 무선통신시스템(10)에 장애가 발생하였음을 검지한 경우, 정상 모드에 따른 동작은 종료되고, 후술하는 폴백 모드로 전환된다.
<폴백 모드(Fall-Back mode)>
앞서 설명한 단계 S10과 S20을 통한 정상 모드의 수행과 병행하여, 단계 S30을 통해 궤도 회로부(210)가 열차의 궤도 점유 여부를 검지하는 과정이 수행된다.
궤도 회로부(210)가 검지한 궤도점유정보는 궤도점유정보 전달장치(220)를 매개로 전자 연동장치(230)로 전달되며, 단계 S50에서, 전자 연동장치(230)는 궤도점유정보 전달장치(220)로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기(240)의 동작을 제어한다. 단계 S60은 전자 연동장치(230)에 의해 동작이 제어되는 지상 신호기(240)에 현시되는 정보를 참조하여 운전자가 열차를 수동 운행하는 과정이다.
무선통신시스템(10)에 장애가 발생하여 폴백 모드로 전환되어 동작하는 도중에 무선통신시스템(10)의 장애가 복구되는 경우, 폴백 모드는 종료되고, 단계 S10으로 전환되어, 다시 무선통신시스템(10)에 의한 정상 모드의 동작이 수행된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 무선 통신 기반의 열차제어시스템(Radio Frequency-Communication Based Train Control System, RF-CBTC)에 장애가 발생하는 경우에도 폴백시스템(Fall-Back System)을 이용하여 열차의 운행을 제어함으로써, 열차 운행의 안정성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 영업운전시 RF-CBTC 설비 장애 발생시에도 차량은 비상운행이 가능하고 신호기 제어와 열차점유검지는 정상적으로 동작하여 열차 운행의 최소한의 안전성이 보장되는 효과가 있다.
또한, 지상의 중앙사령실에서 폴백 모드에 따라 비상 운영되는 차량의 동선 파악이 가능하므로 전체 편성의 운영 효율성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 궤도 절손을 감지하므로 탈선 등의 위험요소로부터 열차를 방호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 분기구간에서 열차 점유시 선로 전환기를 수동 조작하여도 선로 전환기가 동작하지 않도록 하여 발생할 수 있는 위험 요소로부터 열차를 방호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안전성의 향상 정도에 비해 부담 비용이 크지 않다는 장점이 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 무선통신시스템
20: 폴백시스템
110: 차상신호장치
120: 지상신호장치
210: 궤도 회로부
220: 궤도점유정보 전달장치
230: 전자 연동장치
240: 지상 신호기

Claims (8)

  1. 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어시스템에 있어서,
    상기 무선통신시스템은
    열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 무선 전송하는 차상신호장치; 및
    상기 차상신호장치로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 상기 차상신호장치로 무선 전송하는 지상신호장치를 포함하여 구성되고,
    상기 폴백시스템은
    열차의 궤도 점유 여부를 검지하기 위한 궤도 회로부;
    상기 궤도 회로부가 검지한 궤도점유정보를 전달하기 위한 궤도점유정보 전달장치; 및
    상기 궤도점유정보 전달장치로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기의 동작을 제어하는 전자 연동장치를 포함하여 구성되되,
    상기 전자 연동장치는 상기 무선통신시스템에 장애가 발생하는 경우, 상기 지상 신호기의 동작을 제어하고,
    상기 무선통신시스템의 장애가 복구되는 경우, 상기 전자 연동장치에 의한 상기 지상 신호기의 동작 제어가 종료되고 상기 무선통신시스템에 의한 정상 모드로 복귀되는 것을 특징으로 하는, 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 궤도 회로부를 구성하는 각각의 단위 궤도회로는 AF 궤도회로(AF Track Circuit)인 것을 특징으로 하는, 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어시스템.
  5. 무선통신시스템과 폴백(Fall-Back)시스템을 이용한 열차제어방법에 있어서,
    차상신호장치와 지상신호장치를 포함하는 무선통신시스템에 의한 정상 모드(Normal mode); 및
    궤도 회로부와 궤도점유정보 전달장치 및 전자 연동장치를 포함하는 폴백시스템에 의한 폴백 모드(Fall-Back mode)로 구성되고,
    상기 정상 모드에서,
    상기 차상신호장치가 열차의 현재위치정보와 현재속도정보를 포함하는 운행상태정보를 상기 지상신호장치로 무선 전송하고, 상기 지상신호장치가 상기 차상신호장치로부터 무선 전송받은 운행상태정보를 기초로 단위 궤도회로들에 의해 구획되어 있는 전체 운행구간에서 운행 구간별로 열차의 허용이동권한정보와 제한속도정보를 포함하는 운행제어정보를 생성하여 상기 차상신호장치로 무선 전송하고,
    상기 폴백 모드에서,
    상기 궤도 회로부가 열차의 궤도 점유 여부를 검지하고, 상기 궤도점유정보 전달장치가 상기 궤도 회로부가 검지한 궤도점유정보를 상기 전자 연동장치로 전달하고, 상기 전자 연동장치가 상기 궤도점유정보 전달장치로부터 전달받은 궤도점유정보에 따라 지상 신호기의 동작을 제어하되,
    상기 정상 모드에서의 동작 중에 상기 무선통신 시스템에 장애가 발생하는 경우, 상기 정상 모드에서 상기 폴백 모드로 전환되어, 상기 폴백시스템에 포함된 전자 연동장치가 상기 지상 신호기의 동작을 제어하고,
    상기 폴백 모드에서의 동작 중에 상기 무선통신시스템의 장애가 복구되는 경우, 상기 폴백 모드에서 상기 정상 모드로 전환되어, 상기 전자 연동장치에 의한 상기 지상 신호기의 동작 제어가 종료되고 상기 무선통신시스템에 의한 정상 모드로 복귀되는 것을 특징으로 하는, 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 궤도 회로부를 구성하는 각각의 단위 궤도회로는 AF 궤도회로(AF Track Circuit)인 것을 특징으로 하는, 무선통신시스템과 폴백시스템을 이용한 열차제어방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150143955A (ko) 2014-06-13 2015-12-24 한국철도기술연구원 올-아이피에 기반한 전자폐색방식의 열차제어 시스템 및 제어방법
KR20160110860A (ko) 2015-03-13 2016-09-22 한국철도기술연구원 전차선 급전구간별 열차 대수를 고려한 열차운행관리 시스템 및 그 관리방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101456531B1 (ko) * 2013-07-24 2014-10-31 현대로템 주식회사 철로 절연구간 운행 자동제어방법
DE102014204146A1 (de) * 2014-03-06 2015-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Steuern eines mit einem CBTC-System verbundenen Schienenfahrzeugs und CBTC-System mit mindestens einem Schienenfahrzeug
KR101653771B1 (ko) * 2014-05-28 2016-09-02 김봉택 열차 관제 시스템
EP3495233B1 (en) 2016-08-04 2021-11-03 Mitsubishi Electric Corporation Wireless train control system and wireless train control method
CN107650951A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 成都九壹通智能科技股份有限公司 一种地铁列车远程安全监控管理系统
CN111003032B (zh) * 2020-03-06 2021-01-05 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种接车进路信息、发车进路信息的传输方法及系统
CN113022655B (zh) * 2021-03-17 2022-07-15 卡斯柯信号有限公司 一种基于轨旁平台独立的多模列控系统的实现方法
CN114132361A (zh) * 2021-12-06 2022-03-04 安徽达尔智能控制系统股份有限公司 一种城市智能交通运维优化服务诊断系统、方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000211513A (ja) 1999-01-25 2000-08-02 Nippon Signal Co Ltd:The 列車制御装置
KR20000076389A (ko) * 1999-09-17 2000-12-26 가나이 쓰토무 무선에 의한 열차 제어방법 및 무선 열차 제어 시스템
KR200409391Y1 (ko) 2005-10-21 2006-02-22 경봉기술(주) 주파수 도약 확산 대역 방식을 이용한열차자동제어시스템용 무선통신장치
KR20110044202A (ko) * 2008-07-14 2011-04-28 지멘스 에스.에이.에스. 안전한 경로 제어를 위한 방법 및 통신 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000211513A (ja) 1999-01-25 2000-08-02 Nippon Signal Co Ltd:The 列車制御装置
KR20000076389A (ko) * 1999-09-17 2000-12-26 가나이 쓰토무 무선에 의한 열차 제어방법 및 무선 열차 제어 시스템
KR200409391Y1 (ko) 2005-10-21 2006-02-22 경봉기술(주) 주파수 도약 확산 대역 방식을 이용한열차자동제어시스템용 무선통신장치
KR20110044202A (ko) * 2008-07-14 2011-04-28 지멘스 에스.에이.에스. 안전한 경로 제어를 위한 방법 및 통신 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150143955A (ko) 2014-06-13 2015-12-24 한국철도기술연구원 올-아이피에 기반한 전자폐색방식의 열차제어 시스템 및 제어방법
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