KR101860417B1 - 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기 - Google Patents

철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기 Download PDF

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KR101860417B1
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신광호
진 안
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대아티아이 (주)
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Abstract

본 발명은 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 있어서, 외부의 철도안전시스템으로 기관사용 터미널에 실시간으로 안전 정보를 전달하고, 기관사의 안전정보 확인을 피드백 받아 열차 운행 현황을 실시간으로 감시하는 기능을 제공하는 철도 안전관제 시스템; 와이파이 또는 LTE를 포함하는 선로 변에 설치되어 있는 무선 기지국을 통해 상기 철도 안전관제 시스템에서 실시간으로 정보를 수신하는 무선수신기; 운행 열차에 부착되어, 운행 열차의 위치 정보를 수집하기 위한 GPS위치정보 수신모듈로, 철도안전 분석장치에 정보를 전달하는 GPS 수신기; 기존 노선의 위치기반 트랙정보를 DB화하여 상기 철도 안전관제 시스템에 제공하는 선로정보DB; 상기 운행 열차의 바퀴 회전을 검지하여 철도안전 분석장치에 차량이동 정보를 제공하는 차량이동측정장치; 상기 무선수신기에서 수집된 열차 운행에서의 GIS 위치 기반 안전정보와 GPS 수신기에서 수집된 GPS위치정보, 차량이동측정장치에서 수집된 열차이동 정보를 활용하고, 상기 선로정보DB를 기반으로 위치의 정합성 여부를 판단한 후, 안전정보 전방거리 계산, 안전정보 직선거리 계산, GIS 정보 위치 계산, 노선정보 3D뷰 계산을 통하여 표시장치에 전달하는 철도안전 분석장치; 상기 철도안전 분석장치에서 제공되는 안전정보를 GIS 기반으로 레일 중심의 3D 뷰를 기관사에게 제공하는 표시장치; 상기 기관사와 철도 안전관제 시스템 간의 상호 인터페이스를 제공하기 위한 것으로, 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공하는 입력장치;를 포함하는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 관한 것이다.

Description

철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기{System for terminal of train operator in railroad safety supervision}
본 발명은 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 있어서, 외부의 철도안전시스템으로 기관사용 터미널에 실시간으로 안전 정보를 전달하고, 기관사의 안전정보 확인을 피드백 받아 열차 운행 현황을 실시간으로 감시하는 기능을 제공하는 철도 안전관제 시스템; 와이파이 또는 LTE를 포함하는 선로 변에 설치되어 있는 무선 기지국을 통해 상기 철도 안전관제 시스템에서 실시간으로 정보를 수신하는 무선수신기; 운행 열차에 부착되어, 운행 열차의 위치 정보를 수집하기 위한 GPS위치정보 수신모듈로, 철도안전 분석장치에 정보를 전달하는 GPS 수신기; 기존 노선의 위치기반 트랙정보를 DB화하여 상기 철도 안전관제 시스템에 제공하는 선로정보DB; 상기 운행 열차의 바퀴 회전을 검지하여 철도안전 분석장치에 차량이동 정보를 제공하는 차량이동측정장치; 상기 무선수신기에서 수집된 열차 운행에서의 GIS 위치 기반 안전정보와 GPS 수신기에서 수집된 GPS위치정보, 차량이동측정장치에서 수집된 열차이동 정보를 활용하고, 상기 선로정보DB를 기반으로 위치의 정합성 여부를 판단한 후, 안전정보 전방거리 계산, 안전정보 직선거리 계산, GIS 정보 위치 계산, 노선정보 3D뷰 계산을 통하여 표시장치에 전달하는 철도안전 분석장치; 상기 철도안전 분석장치에서 제공되는 안전정보를 GIS 기반으로 레일 중심의 3D 뷰를 기관사에게 제공하는 표시장치; 상기 기관사와 철도 안전관제 시스템 간의 상호 인터페이스를 제공하기 위한 것으로, 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공하는 입력장치;를 포함하는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 관한 것이다.
기존의 철도 차량에서는 기관사에게 오프라인으로 입력되어 있는 정보를 기반으로 차량자체의 운행정보를 적용하여 위치 기반의 전방의 노선정보 또는 임시공사구간에서의 속도제한 등을 안전 정보로 제공하고 있다.
열차의 운행에 있어 다양한 정보를 실시간으로 제공받지 못하고 있어 정보 공유 부족에 따른 안전 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 지도 기반의 노선정보 제공의 경우에도 단순히 전방의 거리 정보를 제공하고 있어 효과적으로 위험상황을 인식하기 어렵다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서 실시간으로 열차운행에 따른 안전정보를 공유하고, 제공된 정보를 효과적으로 기관사에게 전달하고 기관사의 안전정보 인지에 대한 결과를 피드백하여 열차운행에서의 안전사고를 줄이기 위한 장치의 필요성이 대두된다.
한국공개특허 제2014-0050519호 한국등록특허 제1313878호 한국등록특허 제0977727호 한국등록특허 제1769441호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철도 안전관제에 한정하여 기관사에게 안전 정보를 실시간으로 효과적으로 전달하고, 전달된 안전정보의 확인을 피드백하는 수단을 제공하는 기관사용 터미널 단말기를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 3D 기반 또는 증강 현실을 통해 레일을 중심으로 하는 안전 거리 정보를 기관사에게 용이하게 전달할 수 있는 기관사용 터미널 단말기를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 있어서, 외부의 철도안전시스템으로 기관사용 터미널에 실시간으로 안전 정보를 전달하고, 기관사의 안전정보 확인을 피드백 받아 열차 운행 현황을 실시간으로 감시하는 기능을 제공하는 철도 안전관제 시스템; 와이파이 또는 LTE를 포함하는 선로 변에 설치되어 있는 무선 기지국을 통해 상기 철도 안전관제 시스템에서 실시간으로 정보를 수신하는 무선수신기; 운행 열차에 부착되어, 운행 열차의 위치 정보를 수집하기 위한 GPS위치정보 수신모듈로, 철도안전 분석장치에 정보를 전달하는 GPS 수신기; 기존 노선의 위치기반 트랙정보를 DB화하여 상기 철도 안전관제 시스템에 제공하는 선로정보DB; 상기 운행 열차의 바퀴 회전을 검지하여 철도안전 분석장치에 차량이동 정보를 제공하는 차량이동측정장치; 상기 무선수신기에서 수집된 열차 운행에서의 GIS 위치 기반 안전정보와 GPS 수신기에서 수집된 GPS위치정보, 차량이동측정장치에서 수집된 열차이동 정보를 활용하고, 상기 선로정보DB를 기반으로 위치의 정합성 여부를 판단한 후, 안전정보 전방거리 계산, 안전정보 직선거리 계산, GIS 정보 위치 계산, 노선정보 3D뷰 계산을 통하여 표시장치에 전달하는 철도안전 분석장치; 상기 철도안전 분석장치에서 제공되는 안전정보를 GIS 기반으로 레일 중심의 3D 뷰를 기관사에게 제공하는 표시장치; 상기 기관사와 철도 안전관제 시스템 간의 상호 인터페이스를 제공하기 위한 것으로, 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공하는 입력장치;를 포함한다.
상기 철도안전 분석장치는 상기 철도 안전관제 시스템에서 제공되는 안전정보를 상기 GPS 수신기, 차량이동 측정장치, 선로정보 DB를 기반으로 안전정보패널에 표시할 직선거리 정보, 안전경보패널에 표시할 안전정보 전방거리 정보, 노선의 구배 및 곡선을 기반으로 3D 뷰 표시로 나누어 GIS 위치 정보를 제공한다.
상기 표시장치는 GIS 정보를 기반으로 레일의 3D 뷰를 제공하고, 전방거리 기준으로 안전 경고 패널을 표시하고, 직선거리 기준으로 안전 정보 패널을 표시하고, 실시간 안전지수, 실시간 알람 정보 및 실시간 이벤트 정보, 실시간 열차운행 정보를 포함하는 안전관제 정보를 표시하고, 운행 열차의 역 접근의 경우 역 구내 운행 현황을 표시하고, 기관사 확인 피드백을 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 철도 안전관제 시스템으로부터 제공받은 안전 정보를 상기 운행 열차에 탑재된 카메라를 구동시키는 카메라구동부를 통해서 촬영된 실제영상에 결합시켜 화면에 증강현실화하여 표시하는 안전정보 증강부를 더 포함한다.
상기 안전정보 증강부는 안전관제, 열차관제, CTC 관제, SCADA 관제, 통신관제, LDTS, EIS, 분기기, 신호기, 진로, 트랙, TLDS, 급전구분소, 전기실, 급기팬, 배기팬, 냉동기, 보일러, 에스컬레이터, 엘리베이터, PSD감시, 화재감시, 방호스위치, 터널감시, 열차접근확인, 지장물검지, 선로상태, 끌림검지, 레일온도검지, 차축온도검지, 기상감지장치, 지진감시장치 관련 정보를 분석하여 기관사에게 증강 현실로 표시한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기존의 기관사용 터미널에서 오프라인으로 제공되는 안전 정보를 철도 안전관제 시스템에서 온라인으로 실시간으로 제공하고, 레일을 중심으로 하는 안전 거리 정보를 효과적으로 전달하고, 이에 따른 기관사의 인지 결과를 피드백하는 상호 인터페이스를 제공함으로써 정보 공유에 대한 신뢰성을 높여 열차 운행을 위한 사고 예방에 큰 효과가 있다.
또한 외부 안전 정보를 실시간으로 제공 받아 철도 위치 정보를 기반으로 제공된 안전 정보를 3D 기반으로 기관사에게 효과적으로 전달할 수 있다.
또한 본 발명은 3D 기반 이외의 증강 현실을 통해 레일을 중심으로 하는 안전 거리 정보를 효과적으로 전달할 수 있다.
또한 기존의 오프라인 안전 정보를 실시간으로 기관사에게 제공하고, 기관사와 철도 안전관제 시스템 간 상호 인터페이스를 제공함으로써 효과적으로 안전정보 공유하여 사고 예방에 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기의 철도 안전관제를 위한 기관사용 터미널의 구성도를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 철도안전 분석 장치 구성도를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 기관사용 터미널 안전정보 표시를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기관사용 터미널 구내정보 표시를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 GIS운행정보 클래스를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 LAYER 설정 버튼을 누를 경우 활성화 되는 팝업을 보여주는 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 Layer 설정하기를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 안전 표시 정보 리스트를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 안전현황지수를 그래픽화하여 표시하는 것을 보여주는 도면이다.
도 11과 도 12는 작업 안전감시 시스템의 안전관제 통합 콘솔과 작업자 간의 정보 전송 관계를 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
본 발명은 철도 안전관제 시스템 간(100)의 실시간 인터페이스를 기반으로, 제공되는 안전 정보를 위치 기반으로 실시간으로 안전거리를 연산하고, 열차 운행에 따른 안전 정보를 레일을 중심으로 하는 3D 기반 안전정보 표출을 통하여 효과적으로 전달하는 수단을 제공하고, 이에 대한 정보를 기관사의 정보 인식을 실시간으로 피드백하여 정보 공유에 대한 신뢰성을 높이기 위한 수단을 제공하여 철도 운행에 따른 사고를 예방하기 위한 장치를 제안한다.
구체적으로 살펴보면, 도 1은 철도 안전관제를 위한 기관사용 터미널의 구성도를 보여준다. 세부 항목의 작동 기능은 다음과 같다.
철도 안전관제 시스템(100)은 무선수신기(110), GPS 수신기(120), 선로정보DB(130), 차량이동측정장치(140), 철도안전 분석장치(150), 표시장치(160), 입력장치(170) 등으로 구성된다.
철도 안전관제 시스템(100)은 외부의 철도안전시스템(미도시)으로 기관사용 터미널에 실시간으로 안전 정보를 전달하고, 기관사의 안전정보 확인을 피드백 받아 열차 운행 현황을 실시간으로 감시하는 기능을 제공한다.
무선수신기(110)는 와이파이 또는 LTE 등 선로 변에 설치되어 있는 무선 기지국을 통해 외부의 철도 안전관제 시스템(100)에서 실시간으로 정보를 수신하고, 기관사의 안전정보 확인 결과를 송신한다.
GPS 수신기(120)는 운행 열차의 위치 정보를 수집하기 위한 GPS위치정보 수신모듈로, 철도안전 분석장치(150)에 정보를 전달한다.
선로정보DB(130)는 기존 노선의 위치기반 트랙정보 등을 DB화하여 제공한다.
차량이동측정장치(140)는 운행 열차의 바퀴 회전을 검지하여 차량이동 정보를 제공하는 장치로, 철도안전 분석장치(150)에 정보를 전달한다.
철도안전 분석장치(150)는 무선수신기(110)에서 수집된 열차 운행에서의 GIS 위치 기반 안전정보와 GPS 수신기(120)에서 수집된 GPS위치정보, 차량이동측정장치(140)에서 수집된 열차이동 정보를 활용하여 선로정보DB(130)를 기반으로 위치의 정합성 여부를 판단한 후, 안전정보 전방거리 계산, 안전정보 직선거리 계산, GIS 정보 위치 계산, 노선정보 3D뷰 계산을 통하여 효과적으로 기관사에게 안전정보를 전달하는 기능을 제공한다.
표시장치(160)는 철도안전 분석장치(150)에서 제공되는 안전정보를 GIS 기반으로 레일 중심의 3D 뷰를 기관사에게 제공한다.
입력장치(170)는 기관사간 상호 인터페이스를 제공하기 위한 것으로, 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공한다.
도 2는 도 1의 철도안전 분석장치(150)의 구현 내용 및 구성을 보여준다.
외부 입력되는 GIS 위치기반 정보를 중심으로 열차의 안전운행을 위한 전방거리, 직선거리, 안전정보 위치 등을 기관사에게 제공하기 위한 기능을 제공한다.
위치정보 분석 모듈(220)은 외부에서 입력되는 위치정보에 대한 정합성을 확인하는 모듈로, 철도 안전관제 시스템(100)에서 제공 되는 안정정보를 수신하는 안전정보 수신 모듈(200)의 위치정보, GPS에서 수신되는 열차의 위치 정보(210), 차량의 이동에 따른 차량 이동 정보(230)를 기반으로 노선정보 DB(240)에서의 운행 노선 및 궤도회로 위치정보를 분석하여 입력된 다양한 위치정보가 정해진 위치 오차 내에 있는지 정합성을 계산하여 분석정보를 제공한다.
안전정보 전방거리 계산모듈(250)은 안전정보의 위치정보와 열차의 위치정보를 기반으로 궤도회로 정보를 활용하여 진행방향의 전방거리를 계산하여 기관사 터미널에 안전정보를 표시할 지를 판단하는 정보를 제공한다.
안전정보 직선거리 계산모듈(260)은 안전정보의 위치정보와 열차의 위치정보를 기반으로 직선거리를 계산하여 기관사 터미널에 안전정보를 표시할 지를 판단하는 정보를 제공한다.
노선정보 3D뷰 계산모듈(270)은 노선정보DB(240)를 기반으로 열차의 이동에 따른 노선의 형태를 3D뷰로 기관사에게 제공하기 위해, 노선의 구배 및 곡선에 따른 레일의 3D 뷰에 대응하는 수치를 계산하여 기관사 터미널 표시모듈(280)로 제공한다.
기관사 터미널 표시 모듈(280)은 제공된 안전정보 전방거리 정보(250), 안전정보 직선거리 정보(260), 노선정보 3D 위치정보(270)를 기반으로 기관사에게 효과적으로 안전정보를 제공하기 위하여 3D 뷰로 노선을 배치하여 표시하고, 그 위에 열차가 역에 접근하는 경우 자동으로 역 구내 운행정보를 표시하는 기능을 제공한다.
기관사 확인 입력 모듈(290)은 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공한다.
기관사 확인 송신 모듈(300)은 기관사 확인 입력 모듈(290)에서 제공된 확인정보를 외부 철도 안전관제 시스템(100)으로 송신하는 기능을 제공한다.
도 3은 도 1의 안전관제를 위한 기관사 터미널의 표시 내용을 보여준다.
GIS 기반 노선표시 정보(400)는 노선정보 3D 뷰 계산모듈(270)에서 제공되는 GIS 정보를 기반으로 철도 노선의 궤도회로의 구배 및 곡선에 따른 레일의 3D 뷰로 제공된다.
전방거리 안전정보 표시 정보(410)는 안전정보를 기반으로 계산된 전방거리를 기준으로 제공된 안전정보가 설정된 기준 이하인 경우 안전 경고 패널이 전방거리 위치에 표시된다.
또한 직선거리 안전정보 표시 정보(420)는 안전정보를 기반으로 계산된 직선거리를 기준으로 제공된 안전정보가 설정된 기준 이하인 경우 안전 정보 패널이 직선거리 위치에 표시된다.
본 발명은 철도 안전관제 시스템(100)에서 제공되는 실시간 안전지수(430), 실시간 알람 정보(440), 실시간 이벤트 정보(450), 실시간 열차운행 정보(460)를 표시하는 데, 실시간 알람 정보(440)로서 기관사에게 경고음을 출력하고, 기관사 확인을 피드백하기 위한 버튼을 자동으로 현시하고, 기관사의 확인은 외부 철도 안전관제 시스템(100)으로 피드백 되어 안전정보 공유 현황을 감시하게 된다.
도 4는 도 3의 기관사 터미널의 표시에 있어 열차가 운행하는 경우 기본적으로 GIS 기반 노선표시 정보(500)를 표시하게 되나, 열차가 역에 접근하는 경우 역구내 운행현황 표시 정보(510)의 화면이 자동으로 팝업되어 표시되고, 역을 벗어나는 경우 GIS 기반 노선표시 정보(500)로 복귀된다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 기관사가 사용할 수 있는 GIS 감시 화면 및 모바일 애플리케이션을 포함하는 기관사 터미널 단말기에 대하여 자세히 설명한다.
기관사 터미널 단말기의 메뉴 중에서 Layer 설정하기는 관제시스템, 열차, 신호관제, 전력관제, 통신관제, 설비감시, 안전설비감시로 구분하여 각각 하나의 층으로 표시할 수 있다.
따라서 정보를 표시하는 Layer를 겹치도록 하여 정보를 표시할 수 있고, 하나씩 층을 삭제하여 원하는 정보만을 표시할 수 있다.
총괄 엘리먼트를 ON 할 경우 해당 하위 엘리먼트들이 모두 동시에 ON 되며 표시될 수 있는 하위 엘리먼트 리스트는 다음과 같다.
(1) 관제시스템 : 안전관제, 열차관제, CTC 관제, SCADA 관제, 통신관제; (2) 신호관제 : LDTS, EIS, 분기기, 신호기, 진로, 트랙, TLDS; (3) 전력관제 : 급전구분소, 전기실; (4) 설비감시 : 급기팬, 배기팬, 냉동기, 보일러, 에스컬레이터, 엘리베이터; (5) 안전설비감시 : PSD감시, 화재감시, 방호스위치, 터널감시, 열차접근확인, 지장물검지, 선로상태, 끌림검지, 레일온도검지, 차축온도검지, 기상감지장치, 지진감시장치 등이 있다.
또한 초기 GIS 화면은 설정된 Default 값만 표출하고, 기존 설정된 Default 값이 없다면 표출하지 않는다.
화면에 표시되는 엘리먼트의 초기 Default가 On 일 경우 Layer는 자동으로 On 처리 되며 화면에 표출된다.
상기 엘리먼트 초기 Default가 Off 일 경우 Layer는 Off 처리 된다.
상기 Default 값의 변화는 Layer On/Off 변화가 있더라도 영향을 미치지 않는다.
또한 GIS 화면에 지도 위 명칭 및 엘리먼트 상태를 표출한다. 예를 들어 정상/고장시 아이콘 색상을 변경한다.
GIS 화면 클릭시 메뉴 툴팁을 팝업 표시하고, 엘리먼트의 요약정보를 표시한다.
GIS 화면 상태창 표시 설정이 On되어 있으면 해당 엘리먼트의 상세 상태정보팝업이 해당 엘리먼트를 따라 다니면서 표시된다.
예를 들어 열차중심이동설정이 On되어 있으면 해당 엘리먼트로 지도 중심을 계속 이동시킨다.
또한 열차정보를 실시간으로 전송받으면 전송받는 순간마다 지도가 중심좌표로 이동된다.
예를 들어, 신호기의 경우 Id/신호기명/신호기속성/신호기상태 등을 표출할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 안전현황지수 화면에서 DB "tb_abspi" 의 안전현황지수(SPI) 현재값인 "spi_stat" 에 따른 상태를 파이차트로 표출한다.
SPI 감시목표 값("spi_tgt") 이상 = 적색; SPI 경고수준 값 ("spi_almlev") 이상, 감시목표 값 ("spi_tgt") 미만 = 황색; SPI 경고수준 값 ("spi_almlev") 미만 = 녹색;으로 표시하며, SPI 감시목표값 및 경고수준값은 DB 값으로 변동가능하다.
바늘색상도 SPI_현재값(spi_stat)이 속해있는 범주의 색상에 따라 변동된다. 예를 들어 적색, 황색, 녹색으로 바늘이 변동되어 시인성을 확보한다.
또한 SPMI 타입과 SPMI 타입에 따른 상세지수를 표출한다. 상기 타입항목을 선택하면 "-" 으로 변동되고 상세지수가 표출된다.
상기 상세지수 값은 bar chart 형태와 숫자로 표출된다. 표출되는 기준은 파이차트와 동일하다.
이 외에도 bow-tie 분석 방법을 이용하여 사고원인을 분석하고 유사사고를 미연에 방지할 수 있는 분석 기능을 추가할 수 있다.
한편 철도 안전관제 시스템(100)으로부터 안전정보가 수신되면 표시장치(160)는 선로정보DB(130)에 저장되어 있거나 운행 열차의 외부 카메라에서 촬영된 실제영상에 철도안전 분석장치(150)에서 제공되는 안전정보를 합성하여 증강 현실로 표시하게 된다.
즉 상기 철도 안전관제 시스템(100)으로부터 제공받은 안전 정보를 열차 외부 카메라를 구동시키는 카메라 구동부를 통해서 촬영된 실제영상에 결합시켜 화면에 증강현실화하여 표시하는 안전정보 증강부를 더 포함한다. 이 때 상기 안전정보 증강부는 실제위치와 일치되도록 촬영된 실제영상에 결합시켜 표시하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명은 3D 기반으로 레일을 중심으로 하는 안전 거리 정보를 효과적으로 전달할 수 있다.
또한 철도 안전관제 시스템(100)이 안전관제, 열차관제, CTC 관제, SCADA 관제, 통신관제(관제시스템); LDTS, EIS, 분기기, 신호기, 진로, 트랙, TLDS(신호관제); 급전구분소, 전기실(전력관제); 급기팬, 배기팬, 냉동기, 보일러, 에스컬레이터, 엘리베이터(설비감시); PSD감시, 화재감시, 방호스위치, 터널감시, 열차접근확인, 지장물검지, 선로상태, 끌림검지, 레일온도검지, 차축온도검지, 기상감지장치, 지진감시장치(안전설비감시) 정보 등을 분석하여 기관사에게 증강 현실로 표시하여, 직관적으로 현재 위치를 파악하고, 안전 거리 정보와 중요 장치의 현재 상황을 파악할 수 있도록 한다.
100 : 철도 안전관제 시스템
110 : 무선수신기
120 : GPS 수신기
130 : 선로정보DB
140 : 차량이동측정장치
150 : 철도안전 분석장치
160 : 표시장치
170 : 입력장치
200 : 안전정보 수신 모듈
210 : 열차의 위치 정보
220 : 위치정보 분석 모듈
230 : 차량 이동 정보
240 : 노선정보 DB
250 : 안전정보 전방거리 계산모듈
260 : 안전정보 직선거리 계산모듈
270 : 노선정보 3D뷰 계산모듈
280 : 기관사 터미널 표시모듈
290 : 기관사 확인 입력 모듈
300 : 기관사 확인 송신 모듈
400, 500 : GIS 기반 노선표시 정보
410 : 전방거리 안전정보 표시 정보
420 : 직선거리 안전정보 표시 정보
430 : 실시간 안전지수
440 : 실시간 알람 정보
450 : 실시간 이벤트 정보
460 : 실시간 열차운행 정보
510 : 역구내 운행현황 표시 정보

Claims (5)

  1. 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기에 있어서,
    외부의 철도안전시스템으로 기관사용 터미널에 실시간으로 안전 정보를 전달하고, 기관사의 안전정보 확인을 피드백 받아 열차 운행 현황을 실시간으로 감시하는 기능을 제공하는 철도 안전관제 시스템; 와이파이 또는 LTE를 포함하는 선로 변에 설치되어 있는 무선 기지국을 통해 상기 철도 안전관제 시스템에서 실시간으로 정보를 수신하는 무선수신기; 운행 열차에 부착되어, 운행 열차의 위치 정보를 수집하기 위한 GPS위치정보 수신모듈로, 철도안전 분석장치에 정보를 전달하는 GPS 수신기; 기존 노선의 위치기반 트랙정보를 DB화하여 상기 철도 안전관제 시스템에 제공하는 선로정보DB; 상기 운행 열차의 바퀴 회전을 검지하여 철도안전 분석장치에 차량이동 정보를 제공하는 차량이동측정장치; 상기 무선수신기에서 수집된 열차 운행에서의 GIS 위치 기반 안전정보와 GPS 수신기에서 수집된 GPS위치정보, 상기 차량이동측정장치에서 수집된 열차이동 정보를 활용하고, 상기 선로정보DB를 기반으로 위치의 정합성 여부를 판단한 후, 안전정보 전방거리 계산, 안전정보 직선거리 계산, GIS 정보 위치 계산, 노선정보 3D뷰 계산을 통하여 표시장치에 전달하는 철도안전 분석장치; 상기 철도안전 분석장치에서 제공되는 안전정보를 GIS 기반으로 레일 중심의 3D 뷰를 기관사에게 제공하는 표시장치; 상기 기관사와 철도 안전관제 시스템 간의 상호 인터페이스를 제공하기 위한 것으로, 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공하는 입력장치;를 포함하되,
    상기 철도안전 분석장치는, 외부에서 입력되는 위치정보에 대한 정합성을 확인하기 위해, 철도 안전관제 시스템에서 제공 되는 안정정보를 수신하는 안전정보 수신 모듈의 위치정보, GPS에서 수신되는 열차의 위치 정보, 차량의 이동에 따른 차량 이동 정보를 기반으로 노선정보 DB에서의 운행 노선 및 궤도회로 위치정보를 분석하여 입력된 복수의 위치정보가 정해진 위치 오차 내에 있는지 정합성을 계산하여 분석정보를 제공하는 위치정보 분석 모듈; 상기 안전정보의 위치정보와 열차의 위치정보를 기반으로 궤도회로 정보를 활용하여 진행방향의 전방거리를 계산하여 기관사 터미널에 안전정보를 표시할 지를 판단하는 정보를 제공하는 안전정보 전방거리 계산모듈; 상기 안전정보의 위치정보와 열차의 위치정보를 기반으로 직선거리를 계산하여 기관사 터미널에 안전정보를 표시할 지를 판단하는 정보를 제공하는 안전정보 직선거리 계산모듈; 노선정보DB를 기반으로 열차의 이동에 따른 노선의 형태를 3D뷰로 기관사에게 제공하기 위해, 노선의 구배 및 곡선에 따른 레일의 3D 뷰에 대응하는 수치를 계산하여 기관사 터미널 표시모듈로 제공하는 노선정보 3D뷰 계산모듈; 제공된 안전정보 전방거리 정보, 안전정보 직선거리 정보, 노선정보 3D 위치정보를 기반으로 기관사에게 효과적으로 안전정보를 제공하기 위하여 3D 뷰로 노선을 배치하여 표시하고, 그 위에 열차가 역에 접근하는 경우 자동으로 역 구내 운행정보를 표시하는 기능을 제공하는 기관사 터미널 표시 모듈; 기관사의 안전정보 확인을 선택하는 메뉴를 제공하는 기관사 확인 입력 모듈; 및 상기 기관사 확인 입력 모듈에서 제공된 확인정보를 외부 철도 안전관제 시스템으로 송신하는 기능을 제공하는 기관사 확인 송신 모듈;을 포함하며,
    상기 표시장치는 GIS 정보를 기반으로 레일의 3D 뷰를 제공하고, 전방거리 기준으로 안전 경고 패널을 표시하고, 직선거리 기준으로 안전 정보 패널을 표시하고, 실시간 안전지수, 실시간 알람 정보 및 실시간 이벤트 정보, 실시간 열차운행 정보를 포함하는 안전관제 정보를 표시하고, 운행 열차의 역 접근의 경우 역 구내 운행 현황을 표시하고, 기관사 확인 피드백을 위한 인터페이스를 제공하며,
    상기 표시장치의 안전현황지수 화면에서 DB 의 안전현황지수(SPI) 현재값에 따른 상태를 파이차트로 표출하고
    SPI 감시목표 값 이상, SPI 경고수준 값 이상, 감시목표 값 미만, SPI 경고수준 값 미만으로 나누어 표시하며, SPI 감시목표값, 경고수준값, 감시목표 값, 및 SPI 경고수준 값은 DB 값을 새로 입력하여 변경가능하고,
    상기 표시장치에는 SPMI(Safety Performance Monitoring Indicator) 타입과 SPMI 타입에 따른 상세지수를 표출 할 수 있고,
    상기 표시장치에는 철도 안전관제 시스템의 bow-tie 분석 방법을 이용하여 사고원인을 분석하고 유사사고를 미연에 방지할 수 있는 분석 기능을 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 철도안전 분석장치는 상기 철도 안전관제 시스템에서 제공되는 안전정보를 상기 GPS 수신기, 차량이동 측정장치, 선로정보 DB를 기반으로 안전정보패널에 표시할 직선거리 정보, 안전경보패널에 표시할 안전정보 전방거리 정보, 노선의 구배 및 곡선을 기반으로 3D 뷰 표시로 나누어 GIS 위치 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 철도 안전관제 시스템으로부터 제공받은 안전 정보를 상기 운행 열차에 탑재된 카메라를 구동시키는 카메라구동부를 통해서 촬영된 실제영상에 결합시켜 화면에 증강현실화하여 표시하는 안전정보 증강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안전정보 증강부는 안전관제, 열차관제, CTC 관제, SCADA 관제, 통신관제, LDTS, EIS, 분기기, 신호기, 진로, 트랙, TLDS, 급전구분소, 전기실, 급기팬, 배기팬, 냉동기, 보일러, 에스컬레이터, 엘리베이터, PSD감시, 화재감시, 방호스위치, 터널감시, 열차접근확인, 지장물검지, 선로상태, 끌림검지, 레일온도검지, 차축온도검지, 기상감지장치, 지진감시장치 관련 정보를 분석하여 기관사에게 증강 현실로 표시하는 것을 특징으로 하는 철도 안전관제를 위한 기관사 터미널 단말기.
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