KR101326012B1 - 열차 운영 계획을 위한 지원 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도 운용데이터를 이용하여 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립하는 것으로, 시설데이터, 전기데이터, 차량데이터, 운전데이터 또는 열차데이터 중 어느 하나 이상이 포함된 운용데이터를 이용하여 열차운전시각을 산출하는 열차운영계획시스템 및 상기 열차운영계획시스템과 공통데이터를 연계하여 상기 열차운영계획시스템으로부터 산출된 열차운전시각을 전달받아 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어지도록 하는 통합정보시스템이 포함되어 구성된다.
본 발명에 따르면, 철도 운용데이터를 이용하여 시스템 내부의 부분별 기능과 상호 연계작용을 통해 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립한 후 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어질 수 있도록 함으로써, 자동화 기능으로 인한 작업시간 단축 및 열차운영계획의 정밀도 향상으로 운전취급시간 단축과 열차지연 예방이 이루어져 효율적인 열차운영이 가능하고, 수송혼란과 운영 관리적 철도사고를 감소시켜 고객의 편의성 향상과 미래 철도의 생산성 극대화가 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 철도 운용데이터를 이용하여 시스템 내부의 부분별 기능과 상호 연계작용을 통해 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립한 후 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어질 수 있도록 함으로써, 자동화 기능으로 인한 작업시간 단축 및 열차운영계획의 정밀도 향상으로 운전취급시간 단축과 열차지연 예방이 이루어져 효율적인 열차운영이 가능하고, 수송혼란과 운영 관리적 철도사고를 감소시켜 고객의 편의성 향상과 미래 철도의 생산성 극대화가 가능한 효과가 있다.
Description
본 발명은 열차운영계획을 위한 지원시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제공받은 기초데이터를 이용하여 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립하는 열차운영계획을 위한 지원 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 철도는 일련의 토지 위에 강제 궤도를 설치하고 그 위에 차량을 운행하여 여객과 화물을 운송하는 설비 및 수송체제를 말한다.
이러한 철도에 있어서 고속철도의 신설이나 기존철도의 전철화 같은 철도건설 시에는 안전성과 효율성을 고려하게 되는데, 통상적으로 선로는 평탄하고 직선화되어야 하며 선로조건에 따라 발생 되는 구배저항, 곡선저항, 터널저항 등의 주행저항은 최소화하는 등 열차의 특성과 부설되는 지반의 특성을 고려하여 최적의 건설계획을 작성하게 된다.
또한 철도교통의 고속화와 함께 열차의 빠른 속도를 고려하여 신호기나 분기기와 같은 철도설비의 설치위치를 최적화하고, 구간별 운행되는 열차를 고려하여 정거장규모를 정하는 등 열차운행의 효율성을 극대화시킬 수 있는 철도 건설계획의 중요성은 더욱 커져 가고 있다.
따라서 철도 건설계획 시 구간별 수송수요를 예측하고 열차별 특성 및 각종 주행저항을 고려하여 철도 전 구역의 운행효율을 높일 수 있도록 설계되어야 한다.
그러나 현재 철도건설의 경우 설계업체마다 그간의 경험과 노하우에 의존하여 철도건설계획을 수립하여 왔기 때문에 설계업체 담당자의 변경에 따라 전문성과 일관성을 유지하기 어려운 문제점이 있고, 선로조건 및 철도차량정보를 D/B화할 수 있는 전문 인력과 자료부족 등으로 시설 특성에 맞는 열차정보를 반영하지 못하며, 각 설계업체의 서로 다른 기준에 의해 철도가 건설되어 일관성을 갖지 못하게 되는 것은 물론 명확한 열차운영계획을 제시하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 구축한 운용DB데이터를 이용하여 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립한 후 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어질 수 있도록 함으로써, 자동화 기능으로 인한 작업시간 단축 및 열차운영계획의 정밀도 향상으로 운전취급시간 단축과 열차지연 예방이 이루어져 효율적인 열차운영이 가능하며, 수송혼란과 운영 관리적 철도사고를 감소시켜 고객의 편의성 향상과 미래 철도의 생산성 극대화가 가능한 열차운영계획을 위한 지원시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열차운영계획을 위한 지원시스템은 시설데이터, 전기데이터, 차량데이터, 운전데이터 또는 열차데이터 중 어느 하나 이상이 포함된 운용데이터를 이용하여 열차운전시각을 산출하는 열차운영계획시스템 및 상기 열차운영계획시스템과 연계하여, 상기 열차운영계획시스템으로부터 산출된 열차운전시각을 전달받아 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어지도록 하는 통합정보시스템이 포함되어 구성된다.
상기 열차운영계획시스템과 통합정보시스템 사이에는 상기 통합정보시스템에 저장된 공통데이터를 상기 열차운영계획시스템으로 전달시키거나 또는 상기 열차운영계획시스템을 통해 산출된 열차운전시각을 상기 통합정보시스템으로 전달시키는 데이터 중계부가 포함되어 구성될 수 있다.
상기 열차운영계획시스템은 열차의 견인중량, 가속성능 및 제동성능이 산정되는 차량정보 산정부; 상기 차량정보 산정부를 통해 산정된 열차의 견인중량, 가속성능 및 제동성능을 이용하여 열차 편성과 속도에 따른 주행 상황이 자동 산정되도록 하여 열차계획에 필요한 최소운전시간이 산출되는 운전선도 작성부; 상기 운전선도 작성부를 통해 산출된 최소운전시간을 이용하여 선로 및 구간별로 열차운행 목적과 패턴에 따른 표준운전시간이 산정되는 표준시간 산정부; 및 상기 표준시간산정부를 통해 산정된 표준운전시간을 이용하여 열차다이아가 작성되는 열차다이아작성부가 포함되어 구성될 수 있다.
상기 차량정보 산정부는 열차편성, 선로조건, 운행조건에 따른 동력차 견인중량이 산정되고, 운행구간별 견인정수와 견인특성곡선이 산정되는 견인중량 산정부; 동력차 견인중량, 열차편성, 선로구배 및 신호조건에 따른 열차별 가속성능과 가속도 곡선이 산정되는 가속성능 산정부; 및 동력차, 객차, 화차 제동형식, 열차편성, 선로구배, 폐색구간에 따른 열차별 제동성능이 산정되고 감속도 곡선이 산정되는 제동성능 산정부가 포함되어 구성될 수 있다.
상기 운전선도 작성부는 상기 차량정보 산정부를 통해 산정된 열차의 가속성능 및 제동성능과 열차의 운전상태, 운전속도, 운전시분, 주행거리, 동력소모량, 선로자료 및 신호자료의 상호 관계를 열차운행에 수반하여 변화하는 상태가 도시될 수 있다.
상기 열차다이아 작성부를 통해 작성된 열차다이아는 열차다이아 출력부를 통하여 열차설정 작업내용이 포함된 출력물로 표출되거나, 열차시각표 출력부를 통하여 열차시각설정 작업내용이 포함된 출력물로 표출될 수 있다.
상기 표준시간 산정부와 열차시각표 출력부를 통한 열차운전시간 자료를 이용하여 선로 및 구간에 대해 최적의 열차 설정능력을 출력시키는 선로용량 산정부가 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 열차운영계획을 위한 지원시스템에 따르면, 제공받은 기초데이터를 이용하여 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립한 후 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어질 수 있도록 함으로써, 자동화 기능으로 인한 작업시간 단축 및 열차운영계획의 정밀도 향상으로 운전취급시간 단축과 열차지연 예방이 이루어져 효율적인 열차운영이 가능하여, 수송혼란과 운영 관리적 철도사고를 감소시켜 고객의 편의성 향상과 미래 철도의 생산성 극대화가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획을 위한 지원시스템을 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획시스템과 통합정보시스템 사이의 열차운전시각 데이터 전달을 설명하기 위하여 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획시스템을 도시한 블록도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영 계획방법을 도시한 플로우차트이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에 이용되는 데이터의 예시를 나타낸 예시도이며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차의 제동성능 산정을 나타낸 예시도이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 감속도 관리를 나타낸 예시도이며,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 운전선도 작성관리를 나타낸 예시도이며,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 운전선도 실행관리를 나타낸 예시도이며,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차다이아 작성을 나타낸 예시도이며,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차운전시각표 관리를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획시스템과 통합정보시스템 사이의 열차운전시각 데이터 전달을 설명하기 위하여 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획시스템을 도시한 블록도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영 계획방법을 도시한 플로우차트이며,
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도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차의 제동성능 산정을 나타낸 예시도이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 감속도 관리를 나타낸 예시도이며,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 운전선도 작성관리를 나타낸 예시도이며,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 운전선도 실행관리를 나타낸 예시도이며,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차다이아 작성을 나타낸 예시도이며,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차운전시각표 관리를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획을 위한 지원시스템을 도시한 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획시스템과 통합정보시스템 사이의 열차운전시각 데이터 전달을 설명하기 위하여 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획시스템을 도시한 블록도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영 계획방법을 도시한 플로우차트이다.
본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획을 위한 지원시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 열차운영계획시스템(100), 운영계획부(200), 통합정보시스템(300) 및 시스템 활용부(500)가 포함되어 구성된다.
열차운영계획을 수행하기 위해서는 먼저 열차운영계획자에 해당하는 운영계획부(200)를 통한 지시가 수반되어야 할 것이고, 열차운영계획시스템(100)을 통해 열차운영계획이 산출되면, 이를 외부 시스템인 통합정보시스템(300) 및 시스템 활용부(500)에서 활용할 수가 있다.
상기 통합 정보시스템(300)은 도 2에 도시한 바와 같이, 공통데이터 DB(350)와 열차운영계획시스템 운용DB(160)의 데이터 속성을 일치시켜 상호 자료의 이동이 수반되며, 상기 열차운영계획시스템(100)으로부터 산출된 열차운전시각을 전달받아 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어지도록 한다.
상기 운용DB 데이터로는 시설데이터(정거장, 선로자료, 시설물, 상하구배, 분기기, 속도제한 등), 전기데이터(신호기, 전차선, 절연구간, 신호기위치, 폐색방식 등), 차량데이터(동력차형식, 동력차출력, 차량중량, 차량길이, 제동형식, 객차화차자료 등), 운전데이터(속도, 신호, 차량제한 등), 열차데이터(동력차, 동차편성, 객화차편성 등), 편성/노선 데이터 및 곡선 데이터(도면 5 참고) 등이 될 수 있다.
상기 열차 운영 계획시스템(100)과 통합 정보시스템(300)은 도 2에 도시한 바와 같이 데이터 중계부(400)를 통해 서로 연결되며, 상기 통합정보시스템(300)의 공통데이터 DB(350)와 연계되고 상기 데이터 중계부(400)를 거쳐 상기 열차운영계획시스템(100)으로 전달된다.
상기 열차 운영 계획시스템(100)을 통해 산출된 열차운영계획 정보는 상기 데이터 중계부(400)를 거쳐 상기 통합정보시스템(300)으로 전달된다.
상기 열차 운영 계획시스템(100)은 상기 공통데이터 DB(350)와 연계되어 상기 통합정보시스템(300)에 열차운전시간을 전달하는 것으로, 도 3에 도시한 바와 같이 차량정보 산정부(110)와, 운전선도 작성부(130)와, 표준시간 산정부(150)와, 열차다이아 작성부(170)와, 산출부(190)가 포함되어 구성된다.
상기 차량정보 산정부(110)는 견인중량 산정부(111)와, 가속성능 산정부(113)와, 제동성능 산정부(115)가 포함되어 구성된다.
상기 견인중량 산정부(111)는 전처리 독립기능으로 동력차 및 열차편성의 최대 견인중량 및 속도별 견인중량을 환산구배와 열차저항을 고려하여 환산량 수법에 의해 속도종별 견인정수를 최종 산출하는 모듈로, 차량형식 및 속도에 따라 견인중량을 체계적으로 자동 산정하여 운행선에 필요한 속도별 견인중량에 대해 빠르고 정확한 산출을 한다(S110).
그리고, 열차의 정확한 운전속도와 운전시간을 산출하기 위하여 열차편성, 선로조건, 운행조건 등에 따른 동력차별 견인중량을 산정하고, 운행구간별 견인정수와 견인특성곡선을 산정한다.
상기 가속성능 산정부(113)는 전처리 독립기능으로 동력차 및 열차편성의 가속력 및 속도별 가속도를 환산구배와 열차저항을 고려하여 산정하고, 선로별 열차가속도 자료를 운전선도 작성부(130)에 송신하는 모듈로, 차량형식 및 속도에 따라 가속성능을 체계적으로 자동 산정하여 운행선에 필요한 속도별 가속성능에 대해 빠르고 정확한 산출이 가능하다(S120).
그리고, 열차의 정확한 운전속도와 운전시간을 산출하기 위하여 동력차 견인 중량, 열차편성, 선로구배, 신호조건 등에 따른 열차별 가속성능을 산정하고 가속도 곡선을 산정한다.
상기 제동성능 산정부(115)는 전처리 독립기능으로 동력차 및 열차편성의 제동력 및 속도별 감속도를 환산구배와 열차저항을 고려하여 산정하고, 선로별 열차감속도 자료를 운전선도 작성부(130)에 송신하는 모듈로, 차량형식 및 속도에 따라 제동성능을 체계적으로 자동 산정하여 운행선에 필요한 속도별 제동성능에 대해 빠르고 정확한 산출이 가능하다(S130).
그리고, 열차의 정확한 운전속도와 운전시간을 산출하기 위하여 동력차, 객차화차 제동형식, 열차편성, 선로구배, 폐색구간 등에 따른 열차별 제동성능을 산정하고 감속도 곡선을 산정한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차의 제동성능 산정을 나타낸 예시도로서, 제동성능을 산정하기 위한 동력차, 차종, 편성 등으로 이루어진 열차편성을 지정하는 항목이 구비된다.
그리고, 차량제원을 통한 제동성능 산정, 전체 구배( -35.0 ~ 35.0)에 대한 제동성능 산정, 대상 동력차 최대속도까지 속도별 제동성능 자동 산정 등으로 이루어진 제동성능 산정 항목이 구비되고, 산정을 위한 제원인 가속 및 제동 제원 조회 등의 차량정보 상세보기 항목이 구비된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 감속도 관리를 나타낸 예시도로서, 대상구간 지정을 위해 대상 구간의 모든 구배, 곡선, 터널정보를 취합하여 모든 지점의 환산구배를 산정하는 항목이 구비되고, 대상구간의 선로, 정거장, 사용자 정의 구간으로 최대 환산구배 조회 황목이 구비되고, 대상구간의 환산구배를 적용하여 감속도를 조회하는 항목이 구비된다.
그리고, 대상차량의 감속도 곡선 조회 및 출력이 되는 항목이 구비되고, 평균감속도표 조회 및 평균감속도 곡선의 조회/출력이 되는 항목이 구비된다.
상기 운전선도 작성부(130)는 상기 차량정보 산정부(110)를 통해 산정된 열차의 가속성능 및 제동성능을 이용하여 열차 편성과 속도에 따른 주행 상황이 자동 산정되도록 하여 열차계획에 필요한 최소운전시간이 산출되도록 한다(S140).
상기 운전선도 작성부(130)는 상기 차량정보 산정부(110)를 통해 산정된 열차의 가속성능 및 제동성능과 열차의 운전상태, 운전속도, 운전시분, 주행거리, 동력소모량 등의 상호 관계를 열차운행에 수반하여 변화하는 상태가 역학적으로 도시된 운전선도를 생성한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 운전선도 작성관리를 나타낸 예시도로서, 미리 등록된 운전선도 정보를 조회를 통하여 선택할 수 있는 운전선도 선택기능이 구비되고, 화면의 탭을 선택함으로 용이하게 정보의 확인과 자료 입력을 할 수 있는 운전선도 기초정보 확인 기능이 구비된다.
그리고, 시.종착 정거장을 선택하면 자동으로 해당 노선과 주행선이 표시되어 정거장 기준으로 취합된 노선 기준의 최소운전시간을 산정하고 전송을 할 수 있는 기능이 구비된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 운전선도 실행관리를 나타낸 예시도로서, 구배, 곡선, 터널, 신호기 등의 정보로 운전선도의 곡선을 확인할 수 있으며, 선택된 열차, 노선의 제한속도 확인과 이를 기반으로 한 운전선도의 작성이 이루어질 수 있도록 구비되고, 운전선도 작성을 통한 동력소모량을 산정할 수 있으며, 운전선도에 표현된 시간-속도-거리 곡선의 확인 및 주행조건에 따른 운전선도의 변화 곡선을 검증할 수 있다.
상기 표준시간 산정부(150)는 전처리 독립기능으로 운전선도 작성부(130)를 통한 최소운전시간 자료를 수신하여 열차운영에 적용이 가능한 운전시분을 산정/관리하는 모듈로, 선로/구간별로 열차운행 목적과 패턴에 따라 열차운전시간을 선택하여 신속하고 편리하게 열차생성이 가능하도록 한다(S150).
즉, 상기 운전선도 작성부(130)를 통해 산출된 최소운전시간을 이용하여 선로 및 구간별로 열차운행 목적과 패턴에 따른 최적의 표준운전시간이 산정된다.
그리고, 상기 견인중량 산정부(111), 가속성능 산정부(113), 제동성능 산정부(115) 등과 연계하여 고도화된 운전선도를 활용한 열차종별 표준운전시간과 패턴운전시간을 산정한다.
상기 열차다이아 작성부(170)는 전처리 독립기능으로 표준시간 산정부(150)의 표준/패턴 운전시간 자료를 수신하여 열차의 시간적 추이를 도시한 열차다이아를 작성/관리하는 모듈로, 화면에 열차설정 내용을 표시하고 대안별로 전체/지정열차의 빠른 생성이 가능하여 수작업의 자료 입력시간을 단축하고 작업자 오류를 방지하는 등 자동화율이 대폭적으로 향상될 수 있다(S160).
열차다이아 작성부(170)는 기존의 수작업으로 열차다이아 원도에서 열차다이아를 작성하여 시스템에 열차시각을 입력하는 방식을, 시스템에서 열차시각 입력과 동시에 모니터화면으로 열차다이아를 확인하면서 편집하는 기능 및 출력기능을 제공한다.
열차다이아 작성부(170)를 통하여 열차다이아 조회, 열차계획자료 조회, 열차설정, 열차다이아 복사/삭제, 대안 열차다이아 작성, 임시열차 설정 등이 이루어질 수 있다.
상기 산출부(190)는 열차다이아 출력부(191), 열차시각표 출력부(193) 및 선로용량 산정부(195)가 포함되어 구성된다.
상기 열차다이아 출력부(191)는 전처리 독립기능으로 열차다이아 작성부(170)의 열차설정 작업내용을 상세한 화면으로 재 표출하고 AutoCAD 등의 그래픽 프로그램으로 열차다이아를 출력하는 모듈로, 열차다이아를 실시간 확인하면서 오류수정이 가능하고 다양한 방법으로 출력이 가능하여 작업시간 단축 및 사용자 편의성이 향상된다(S170).
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차다이아 작성을 나타낸 예시도로서, 선구별/열차별/구간별/요일별 열차다이아 작성이 이루어질 수 있고, 열차다이아 선의 위치와 열차운전시각의 변경 시 상호 실시간 반영이 자동으로 이루어질 수 있으며, 열차운전시각 변경시 표준시간 산정부(150)를 통한 표준열차 운전시간 또는 패턴열차 운전시간이 실시간 적용하여 변경하는 기능이 구비된다.
상기 열차시각표 출력부(193)는 전처리 독립기능으로 열차다이아 작성부(170)의 열차 시각설정 작업내용을 상세한 화면으로 재 표출하고 엑셀(xls) 또는 한글(hwp) 문서 등으로 열차운전시각표를 출력하는 모듈로, 열차운전시각 정보를 활용한 다양한 관리장표를 표출/출력하여 선별/구간별/열차종별 운행속도, 운행거리, 정차시간을 비교분석하고 열차다이아 개정효과를 빠르고 편리하게 확인할 수 있다(S180).
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 열차운영계획에서 열차운전시각표 관리를 나타낸 예시도로서, 다양한 표출조건으로 열차종별/선명/지정구간/지정요일/지정열차 기준으로 열차운전시각표가 표출/출력되는 기능이 구비된다.
그리고, 표출된 열차운전시각의 시각 변경시 후속 열차운전시각이 자동으로 변경되는 기능과 열차가 정거장에 정차 시 정차사유를 자동으로 표시하는 기능이 구비되고, 표출된 열차운전시각을 엑셀 및 한글 등의 문서로 출력 또는 다운로드 할 수 있는 기능이 구비된다.
상기 선로용량 산정부(195)는 전처리 독립기능으로 상기 표준시간 산정부(150)와 열차시각표 출력부(193)를 통한 열차 운전시간 자료를 수신하여 선로 및 구간에 대해 최적의 열차 설정능력을 모수별 최신데이터와 적용공식에 의해 수치화하여 장표로 출력하는 모듈로, 열차의 유효시간, 유지보수시간, 운전취급상황을 열차운행조건과 고려하여 수송량의 변화와 지장요인 분석 등 다양하고 신속한 선로용량 산정이 가능하다(S190).
즉, 상기 표준시간 산정부(150)와 열차시각표 출력부(193)를 통한 열차 운전시간 자료를 이용하여 선로 및 구간에 대해 최적의 열차 설정능력을 출력시키는 것으로, 선로별 열차운행가능횟수 및 시설규모를 결정하기 위하여 정확한 선로용량이 필요하며, 설정된 역간 열차운전시간, 선로자료, 신호자료 등을 활용하여 선구별, 구간별, 역간별 선로용량을 산정한다.
상술한 바와 같이 열차 운영 계획시스템(100)을 통하여 열차운전시각을 산출하며, 통합 정보시스템(300)에서는 산출된 열차운전시각을 전달받아 차량운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어지도록 한다(S200).
데이터 중계부(400)를 통하여 열차 운영 계획시스템(100)의 최종 산출물인 열차운전시각을 통합정보시스템(300)으로 바로 연계하여 사용자의 작업상 오류예방 및 작업시간을 약 50%이상 단축하고, 통합 정보시스템(300)의 공통데이터를 열차 운영계획시스템(100)에서 선택적으로 연계되도록 구축하여 시스템 상호간 데이터 정합성과 신뢰성 확보가 가능하다.
아울러, 상기 열차 운영 계획시스템(100)을 통해 산출되는 열차운전시각 등의 데이터 정보는 통합정보시스템(300)과 공통코드 체계로 EAI(Enterprise Application Integration)인터페이스를 통해 표준화된 데이터로 연계되어 신속하게 공유 가능하도록 설계되며 유지보수 및 시스템 관리가 용이하다.
그리고, 표준 프레임워크를 준수하여 향후 점진적 기술발전에 대비 시스템 확장성과 범용성을 반영하였으며, 또한 서버 접속단계 및 사용단계의 인증체계와 사용자 권한관리를 다원화하여 시스템 및 데이터의 보안성을 강화하였다.
참고로, 상기 열차운영계획시스템 운용데이터 DB(160)에서는 방대한 철도운영 DB의 관리적 측면에서 열차 운행선로의 시설물 변경작업에 따라 변화되는 시설물 현황데이터를 신속하게 정비하고, 신규차량/시설물 변경에 대비 새로운 데이터 항목 추가/수정 기능을 적용하여 신뢰성이 확보된 빅데이터(Big Data)의 DB 관리가 가능하다.
따라서, 자체 데이터 입력/수정을 통한 확장과 업그레이드를 통하여 열차운영계획시스템(100)으로 최신 데이터를 제공함으로써, 열차운영계획시스템(100)을 통해 산출되는 산출물의 신뢰성과 업무효율성이 향상되도록 한다
아울러, 열차 운영 계획시스템(100)에서 처리되는 모든 자료를 백업하고 장애 발생 시 임시로 사용할 수 있도록 별도의 백업 시스템(미도시)을 구비한다.
상기 시스템 활용부(500)는 열차운영계획시스템(100)에서 산출되는 산출물을 수신 받아 활용하기 위한 것으로 국가기관, 철도시설관리기관, 철도운영기관, 해외 사업기관 등이 해당 될 수 있다.
따라서, 열차운영계획시스템(100)에서 견인중량 산정부(111)를 통한 동력차별 견인중량의 산정은 한국철도공사 등에서 운행선로 및 향후 계획선로 운용에 필요한 견인중량 데이터를 시뮬레이션하여 신규도입 차량의 견인성능 산정과 효율적인 열차조성에 활용가능하다.
열차계획부서 등에서는 동력차의 속도별/구배별 견인중량을 토대로 운행선의 동력차별 견인정수를 책정하여 열차계획자료 및 속도정수 사정기준, 열차운전시행세칙 등의 빠른 정비가 가능해진다.
차량계획부서 등에서는 선로의 속도증강에 대비 현재 운용 중인 동력차량의 출력개선과 신규도입 차량의 적정 견인중량을 산정하는데 활용 가능하다.
상기 가속성능 산정부(113)를 통한 열차의 가속성능 산정은 열차계획부서 등에서는 선로에 따른 속도별/구배별 열차가속성능 산정자료를 통해 운전선도 작성모듈의 기본 자료로 활용되며, 가속성능을 토대로 운행선의 동력차별/열차별 가속도를 책정하여 열차계획자료 및 속도정수 사정기준의 빠른 정비가 가능해진다.
전기계획부서 등에서는 운영선로 및 계획선로의 전기시설물, 예를 들어, 신호기, 전철주 등의 신규설치 또는 변경시 적정 위치설정을 위한 가속성능 시뮬레이션이 가능해진다.
차량계획부서 등에서는 선로의 속도증강과 고정비용 절감을 위해 현재 운용 중인 동력차량과 신규도입 차량의 적정 가속성능 산정이 가능하고 가속성능 향상을 위한 차량구조 개선에 활용이 가능해진다.
상기 제동성능 산정부(115)를 통한 열차의 제동성능 산정으로 인해 열차계획부서 등에서는 운전선도 작성을 위한 기본자료로 활용되며, 제동성능을 토대로 운행선의 동력차별/열차별 감속도를 책정하여 제동거리에 따른 열차방호거리, 폐색구간 위치설정 등 열차 계획자료 및 속도정수 사정기준의 빠른 정비가 가능해진다.
전기계획부서 등에서는 운영선로 및 계획선로의 전기시설물, 예를 들어, 신호기, 전철주 등의 신규 설치 또는 변경시 적정 위치설정을 위한 제동성능 시뮬레이션이 가능해진다.
차량계획부서 등에서는 선로의 속도증강과 고정비용 절감을 위해 현재 운용 중인 동력차량과 신규도입 차량의 적정 제동성능 산정이 가능하고 제동성능 향상을 위한 차량구조 개선에 활용이 가능해진다.
상기 운전선도 작성부(130)를 통한 운전선도로 인해 열차계획부서 등에서 운행선로의 선로조건에 따른 열차별 최소운전시간 산정자료는 후술하는 표준시간 산정부(150)의 기본자료로 활용되며 구간별/역간별 열차 최소운전시간을 산정하고 동력소모량, 폐색구간분할, 절연구간 위치산정 등 열차계획 시뮬레이션을 수행하여 다각적인 유류비용 검토와 노선 및 배선계획의 시설규모 적정성 등 철도운영/건설에 필요한 의사결정 지원 자료로 활용이 가능하다.
여객, 물류 및 광역 수송부서에서는 수요예측 결과를 바탕으로 수송규모 및 운영전략 수립에 대해 최적의 열차운전시간 자료를 통해 효과적인 열차운행횟수와 차량운용, 인력운용 계획수립의 자료로 활용이 가능하다.
차량계획부서 등에서는 운전선도 시뮬레이션을 통해 해당 열차별 운전시간을 충족시키기 위한 차량성능 제원을 산정하여 차량도입계획 수립의 자료로 활용이 가능하다.
환경경영부서 등에서는 동력비산출표와 연계하여 에너지소비량 및 탄소배출량 산정 등 환경계획 수립의 자료로 활용이 가능하다.
상기 표준시간 산정부(150)를 통한 열차운행의 표준운전시간 산정으로 인해 열차계획부서 등에서는 선로별 운행구간과 열차종별에 따라 정차 구분별로 분류한 표준운전시간 산정자료를 열차다이아 작성모듈의 기본 자료로 활용되도록 하며, 신규열차 생성작업에 대해 저장된 표준/패턴열차 운전시간을 선택/적용하여 신속하고 정확한 열차 생성작업이 가능할 수 있다.
여객, 물류 및 광역 수송부서 등에서는 운행형태에 따라 저장된 표준운전시간 장표, 패턴열차운전시간 장표를 통해 수송계획 수립 자료로 활용이 가능하여 자체 업무프로세스의 효율성 개선과 열차운전시간 비교분석에 활용이 가능하다.
운송기획부서 등에서는 계획단계의 신설노선에 대해 운전선도 작성모듈의 가상 시뮬레이션을 통해 가상열차의 표준운전시간을 사전에 산출/예측이 가능하여 건설정책, 설계 및 개통단계 운송전략 수립 자료로 활용이 가능하다.
상기 열차다이아 작성부(170)를 통한 열차다이아를 통해 열차계획부서 등에서는 표준/패턴열차 운전시간 자료를 열차다이아 작성에 적용하여 다이아 전면개편 작업에 대해 최적의 규격다이아 생성이 가능하여 열차사고 등 외란 발생에 대해 열차의 지연파급이 최소화되며, 후술하는 선로용량 산정부(195)에 운전시간정보를 제공하여 최적의 수송능력 분석 자료로 활용이 가능하다.
여객, 물류 및 광역 마케팅부서 등에서는 화면으로 표출된 열차다이아를 다운로드하여 열차운행현황을 쉽게 파악할 수 있어 관광열차 등 상품개발 시 설정가능 운행시각을 사전 예측하여 효율적인 마케팅활동 자료로 활용이 가능하다.
관제운영 및 기타부서 등에서는 열차다이아는 차량/인력 운용과 열차운전정리에 중요한 자료로 활용되며 선로유지보수 작업계획 수립 및 현장의 운전취급분야 종사자의 업무자료로 활용이 가능하다.
상기 열차다이아 출력부(191)를 통해 산출된 출력물은 열차계획부서 등에서 열차다이아 출력부분에 관해서 다양한 출력기능 지정을 통해 필요한 크기와 시간대별/열차종별 출력이 가능하고 일반 플로터 및 프린터로도 출력이 가능하여 필요한 열차다이아 자료를 빠르고 편리하게 출력/관리할 수 있다.
관제운영 및 기타부서 등에서는 다양한 크기의 열차다이아 출력파일을 포함하여 운행 우선순위 열차다이아 출력파일, 구간지정 열차다이아 출력파일 및 운행시간대별 열차다이아 출력파일 등 부서특성에 적합한 형태의 출력파일을 통해 일반 프린터로 신속하고 편리하게 출력하여 열차장애, 사고발생시 운전정리용, 신규운전취급자 교육용, 선로작업 열차감시용 자료 등 다양한 활용이 가능하다.
상기 열차시각표 출력부(193)를 통해 산출된 출력물은 열차계획부서 등에서는 열차운전시각 출력부분에 관해서 다양한 파일형태로 출력이 가능하고, 규격화된 장표 출력을 통해 파일 변환 및 편집 없이 업무보고용 자료로 활용이 가능하고 열차번호대장 및 각종 장표를 편리하게 관리할 수 있다.
동력차 및 열차 승무부서 등에서는 열차운전 시각표에 열차 교행/대피, 환승 열차 정보가 자동 표출되어 열차 번호별 운전시각표 출력파일을 통해 승무원의 휴대용 운전시각표 작성에 활용이 가능하다.
운행선로 관계부서 등에서는 열차번호대장 출력파일을 통해 각 항목별 운행정보를 편집하여 부서특성에 적합한 형태의 자료로 활용이 가능하다.
상기 선로용량 산정부(195)를 통해 열차계획부서 등에서는 한국철도 운행조건에 적합한 선로용량 산정을 위해 운행조건을 정확히 반영하여 서비스와 안전을 고려한 최적의 실용용량, 열차용량 산정에 활용되고, 선로배분지침의 노선별, 구간별 선로용량의 빠른 정비가 가능하다.
국토교통부 등에서는 철도네트워크 건설계획단계에서 전국의 선로용량 현황자료를 통해 현실적이고 정확한 투자 우선순위 결정과 PSO 보상 여부 및 보상액 산정에 활용한다.
철도시설관리기관 등에서는 철도노선 및 정거장 배선계획 수립단계에서 목적별 열차운행 가능횟수 산정을 통해 매몰비용 최소화와 시설규모의 적정화에 자료 활용이 가능하다.
수요분석 부서 등에서는 노선별 수송수요와 선로용량과의 관계분석을 통해 열차운영의 적정성 검토 자료로 활용이 가능하다.
상술한 바와 같이, 열차운영계획을 자동화 시스템으로 구현하여 신뢰성 높은 열차운영계획을 수립하고, 자동화 기능으로 인한 작업시간 단축 및 열차운영계획의 정밀도 향상으로 운전취급시간 단축과 열차지연 예방이 이루어져 효율적인 열차운영이 가능하여, 수송혼란과 운영 관리적 철도사고를 감소시켜 고객의 편의성 향상과 미래 철도의 생산성 극대화가 가능할 수 있다.
아울러, 복잡한 열차운영조건을 충족하는 새로운 시스템을 독자 개발함으로써 순수 국내기술 확보와 외국 철도운영회사에 수출할 수 있는 기반을 조성하여 기술역량 신장과 기술의 자립화에 이바지할 수 있다.
경제사회적 측면에서 보면 한국철도공사에서 열차계획시스템으로 운용 중인 열차다이아전산시스템을 대체하여 즉시 실용화하고, 시스템의 범용성과 검증된 데이터의 신뢰성을 바탕으로 타 철도운영기관에서 시스템 활용이 가능하도록 기술이전과 사업성 효과를 고려하여 개발되며, 자동화 기능 향상으로 작업시간 단축과 열차운영계획의 정밀도 향상으로 운전취급시간 단축과 열차지연 예방의 효율적인 열차 운영이 가능하여 수송혼란과 운영 관리적 철도사고를 감소시켜 고객의 편의성 향상과 미래 철도의 생산성 극대화가 가능하다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 열차 운영 계획시스템 300: 통합 정보시스템
Claims (7)
- 시설데이터, 전기데이터, 차량데이터, 운전데이터 또는 열차데이터 중 어느 하나 이상이 포함된 운용데이터를 이용하여 열차운전시각을 산출하는 열차 운영 계획시스템(100); 및
상기 열차운영계획시스템(100)의 상기 운용데이터와 연계되고 상기 열차운영계획시스템(100)으로부터 산출된 열차운전시각을 전달받아 차량 운용, 승무원 운용 및 철도설비 변경에 대한 업데이트가 이루어지도록 하는 통합정보시스템(300)이 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 열차운영계획시스템(100)과 통합정보시스템(300) 사이에는 상기 통합정보시스템(300)에서 운영되는 데이터를 상기 열차운영계획시스템(100)으로 연계시키거나 또는 상기 열차운영계획시스템(100)을 통해 산출된 열차운전시각을 상기 통합정보시스템(300)으로 전달시키는 데이터 중계부(400)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 열차운영계획시스템(100)은 열차의 견인중량, 가속성능 및 제동성능이 산정되는 차량정보산정부(110); 상기 차량정보산정부(110)를 통해 산정된 열차의 견인중량, 가속성능 및 제동성능을 이용하여 열차 편성과 속도에 따른 주행 상황이 자동 산정되도록 하여 열차계획에 필요한 최소운전시간이 산출되는 운전선도작성부(130); 상기 운전선도작성부(130)를 통해 산출된 최소운전시간을 이용하여 선로 및 구간별로 열차운행 목적과 패턴에 따른 표준운전시간이 산정되는 표준시간산정부(150); 및 상기 표준시간산정부(150)를 통해 산정된 표준운전시간을 이용하여 열차다이아가 작성되는 열차다이아작성부(170)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 차량정보산정부(110)는 열차편성, 선로조건, 운행조건에 따른 동력차 견인중량이 산정되고, 운행구간별 견인정수와 견인특성곡선이 산정되는 견인중량산정부(111); 동력차 견인중량, 열차편성, 선로구배, 신호조건에 따른 열차별 가속성능과 가속도 곡선이 산정되는 가속성능산정부(113); 및 동력차, 객화차 제동형식, 열차편성, 선로구배 및 폐색방식에 따른 열차별 제동성능이 산정되고 감속도 곡선이 산정되는 제동성능산정부(115)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 운전선도작성부(130)는 상기 차량정보산정부(110)를 통해 산정된 열차의 견인중량, 가속성능 및 제동성능과 열차의 운전상태, 운전속도, 운전시분, 주행거리, 동력소모량, 선로자료 및 신호자료의 상호 관계를 열차운행에 수반하여 변화하는 열차의 주행 상태가 운전선도로 도시되는 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 열차다이아작성부(170)를 통해 작성된 열차다이아는 열차다이아 출력부(191)를 통하여 열차설정 작업내용이 포함된 출력물로 표출되거나, 열차시각표출력부(193)를 통하여 열차시각설정 작업내용이 포함된 출력물로 표출되는 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 표준시간 산정부(150)와 열차시각표 출력부(193)를 통한 열차운전시간 자료를 이용하여 선로 및 구간에 대해 최적의 열차 설정능력을 출력시키는 선로용량산정부(195)가 포함되는 것을 특징으로 한 열차운영계획을 위한 지원 시스템.
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- 2013-05-28 KR KR1020130060154A patent/KR101326012B1/ko active IP Right Grant
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