KR101905828B1 - 열차 추돌 방지 시스템 - Google Patents

열차 추돌 방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열차 추돌 방지 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 열차 추돌 방지 시스템은 열차의 소정 위치에 장착되어 상기 열차의 안전메시지를 송출하는 차상 이동국 장치, 상기 열차가 운행하는 열차 선로를 따라 일정 거리마다 고정된 위치에 설치되며, 상기 열차의 안전메시지를 수신하여 기설정된 반경 이내에 위치한 주변 열차에 전송되도록 제어하는 복수의 기지국을 포함하되, 상기 차상 이동국 장치는 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나의 기지국으로부터 상기 주변 열차의 안전메시지를 수신하는 경우, 상기 열차와 상기 주변 열차 간의 충돌 발생 가능성 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 경고 동작을 수행한다.

Description

열차 추돌 방지 시스템{System for preventing the train collision}
본 발명은 열차 추돌 방지 시스템에 관한 것으로, 특히 LTE-R 무선통신 기반으로 열차의 추돌을 방지하는 시스템에 관한 것이다.
최근, 에너지 효율, 환경 친화적 요소 등이 부각되면서 국가 교통 핵심 기반으로 철도의 중요성이 강조됨에 따라, 정부는 국토 전반을 하나의 생활권으로 통합하는 제2차 국가철도망 구축계획(2011~2020)을 수립, 추진 중에 있다. 국내 철도 교통사고의 연도별 통계치로는 연평균 약 276건이 발생하며, 특히 열차충돌 사고와 더불어 건널목 사고는 사망사고와 직결된다. 철도사고 및 장애발생에 대한 원인으로는 전체 706건 중에서 인적 요인으로 인한 사고는 31.5%로 그 비중이 상당히 높은 것을 알 수 있다. 그러므로, 열차간 충돌 방지를 위한 IT 기술의 접목이 필요하다.
현재 국내 일반 및 고속철도 노선에 설치, 운영 중인 열차제어시스템은 지상의 신호기를 사용하는 자동열차정지장치(Automatic Train Stop, ATS), 차상의 속도코드를 이용하는 고속선의 자동열차제어장치(Automatic Train Control, ATC)와 기존선 운전 효율 향상을 위해 지상신호설비와 병행하여 설치된 자동열차보호장치(Automatic Train Protection, ATP)가 있으며, 하부장치로 자동폐색장치(Automatic Blocking System, ABS), 열차의 진로를 제어하는 전자연동장치(Electronic Interlocking System, EIS), 원격으로 열차를 제어, 감시, 통제하는 열차집중제어장치(Centralized Traffic Control, CTC)로 분류된다.
철도는 토목, 궤도, 전차선, 차량, 신호, 통신, 관제 등 복합적으로 구성된 시스템산업으로서의 기능을 수행하기 때문에 각 서브시스템 간의 조화로운 작동이 필수적이다. 열차제어시스템은 선로(궤도)상을 움직이는 선행열차와 후속열차간의 안전거리를 유지하여 철도운행의 안전을 최종적으로 보장하고 철도운영의 효율성을 높이는 중요한 역할을 담당한다.
국내 철도에서는 VHF(Very High Frequency)망과 TRS(Trunked Radio System)망을 주로 음성 통신용으로 사용하고 있으며 일부 도시 철도에서는 열차 무인운전을 위해 2.4 GHz ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역 무선랜 망을 사용하고 있기도 하다. 이에 국토교통부는 2010년부터 '도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템 표준체계구축 및 성능평가' R&D 과제를 통해 LTE(Long Term Evolution) 기반의 열차제어시스템에 대한 시험선을 대불선(전라남도 무안군의 일로역과 영암군의 대불역을 잇는 철도 노선) 구간에 구축한 바 있다. 아울러, 2014년부터는 '일반 및 고속철도용 무선통신 및 제어시스템 실용화' R&D 과제를 통해 LTE 기반의 열차제어시스템을 일반 및 고속열차에서 실용화하는 연구를 진행하고 있다.
본 발명의 목적은 LTE-R 무선통신을 기반으로 열차 간 안전거리를 확보하여 열차 간 충돌을 방지하는 시스템을 제공함에 있다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 열차 추돌 방지 시스템은 열차의 소정 위치에 장착되어 상기 열차의 안전메시지를 송출하는 차상 이동국 장치, 상기 열차가 운행하는 열차 선로를 따라 일정 거리마다 고정된 위치에 설치되며, 상기 열차의 안전메시지를 수 신하여 기설정된 반경 이내에 위치한 주변 열차에 전송되도록 제어하는 복수의 기지국을 포함하되, 상기 차상 이동국 장치는 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나의 기지국으로부터 상기 주변 열차의 안전메시지를 수신하는 경우, 상기 열차와 상기 주변 열차 간의 충돌 발생 가능성 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 경고 동작을 수행한다.
상기 안전메시지는 상기 열차의 진행 경로, 이동 속도 및 위치 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.
상기 차상 이동국 장치는 직전에 통신한 기지국과 현재 통신하는 기지국 각각의 위치를 확인하여 상기 열차의 진행 경로를 확인하며, 상기 직전에 통신한 기지국과의 통신시각과 상기 현재 통신하는 기지국과의 통신시각을 확인하여 상기 열차의 이동 속도를 확인한다.
상기 차상 이동국 장치는 상기 열차의 소정 위치에 장착된 GPS 모듈 또는 차륜 센서의 정보를 이용하여 상기 열차의 이동 속도를 확인한다.
상기 복수의 기지국 중 어느 하나의 임의의 기지국은 상기 열차의 진행방향 전후에 위치하는 복수의 다른 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령한다.
상기 임의의 기지국은 상기 열차의 진행방향과 이동 속도 중 적어도 하나를 고려하여 상기 안전메시지의 방송 거리를 결정한다.
상기 임의의 기지국은 상기 열차를 기준으로, 상기 열차의 진행 방향으로 기설정된 제1 반경 이내에 위치한 기지국과 상기 열차의 진행 방향과 반대 방향으로 상기 제1 반경보다 짧은 기설정된 제2 반경 이내에 위치한 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령한다.
상기 임의의 기지국은 상기 열차의 이동 속도가 기설정된 설정 속도 이상인 경우, 상기 열차를 기준으로 기설정된 제3 반경 이내에 위치한 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령하며, 상기 열차의 이동 속도가 상기 설정 속도 미만인 경우, 상기 열차를 기준으로 상기 제3 반경보다 짧은 기설정된 제4 반경 이내에 위치한 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령한다.
상기 열차 추돌 방지 시스템은 상기 복수의 기지국으로부터 상기 안전메시지를 수신하며, 수신된 상기 안전메시지를 이용하여 상기 열차의 이동경로를 확인하고, 상기 열차가 진입하는 역사에 상기 열차에 대한 정보를 전송하며, 상기 열차의 이동경로에 필요한 제반 조치를 수행하는 철도관제센터를 더 포함한다.
상기 차상 이동국 장치는 상기 주변 열차의 안전메시지를 이용하여 상기 주변 열차의 진행 방향, 현재 위치 및 이동 속도를 확인하고, 상기 열차와 상기 주변 열차 간의 충돌 발생 가능성이 존재하는지 판단하며, 상기 충돌 발생 가능성이 존재 시 상기 열차의 기관사에게 경고한다.
상기 차상 이동국 장치는 상기 열차와 상기 주변 열차와의 충돌 발생 가능성이 존재 시, 상기 열차의 소정 위치에 장착된 자동제어장치에 의해 상기 열차의 속도 및 제동이 제어될 수 있도록 상기 충돌 발생 가능성 정보를 전송한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열차의 차상 이동국 장치에서 주기적인 열차 안전메시지를 전송하는 기능을 수행하며, LTE-R 기지국에서는 주변 열차에 해당 안전메시지를 전파하게 하여 인접한 열차에서 열차간 충돌 위험 상황을 판단하도록 하여 열차간 충돌 방지를 가능하게 함으로써, 열차관제센터와의 통신이 안 되는 상황에서도 열차간 무선통신을 통한 충돌방지와 안전운행이 가능하고, 열차의 주기적인 안전메시지의 전송으로 인접한 주변 열차에서 위험상황을 판단하여 열차간 충돌을 방지하는 방법이 가능하며, 주변 열차에 안전메시지를 효율적으로 전파하게 하는 LTE-R 기지국의 역할에 대한 방법이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열차 추돌 방지 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 열차의 진행 방향에 따라 안전메시지의 방송 거리를 결정하는 과정을 설명하기 위한 참조도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 열차 추돌 방지 방법 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고, 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열차 추돌 방지 시스템 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 열차 추돌 방지 시스템(100)은 차상 이동국 장치(110), 복수의 기지국(120_1~120_N), 철도관제센터(140) 및 자동제어장치(150)를 포함한다.
차상 이동국 장치(110)는 열차(10)의 소정 위치에 장착되어, 열차(10)의 안전메시지를 송출한다. 여기서, 안전메시지에는 열차(10)의 진행 경로, 이동 속도, 및 위치 정보 등이 포함될 수 있다. 이를 위해, 자상 이동국 장치(110)는 열차(10)의 진행 경로, 이동 속도 및 위치 정보를 획득하기 위한 센서 및 각 정보를 처리하는 프로세서일 수 있다.
이때, 차상 이동국 장치(110)는 열차 선로를 따라 일정 거리마다 고정된 위치에 설치된 복수의 기지국(120_1~120_N)과 주기적으로 통신을 수행하므로, 차상 이동국 장치(110)는 직전에 통신한 기지국(예컨대, 제1 기지국(120_1))과 현재 통신하는 기지국(예컨대, 제2 기지국(120_2))의 위치를 확인하여 열차(10)의 진행 경로를 확인할 수 있다. 예컨대, 차상 이동국 장치(110)는 복수의 기지국(120_1~120_N)과의 통신 시 복수의 기지국(120_1~120_N) 각각의 고유 식별자(ID) 정보를 획득할 수 있으며, 직전에 통신한 제1 기지국(120_1)의 ID에 대응되는 위치와 현재 통신하는 제2 기지국(120_2)의 ID에 대응되는 위치를 확인하여 열차(10)의 진행 경로를 확인할 수 있다.
또한, 차상 이동국 장치(110)는 직전에 통신한 제1 기지국(120_1)과의 통신 시각과 현재 통신하는 제2 기지국(120_2)과의 통신 시각을 통해 열차(10)의 평균적인 이동 속도를 확인할 수 있다.
이때, 복수의 기지국(120)을 통해 열차(10)의 평균적인 이동 속도를 알 수 있지만, 정확한 이동 속도를 확인하기 위하여, 차상 이동국 장치(110)는 열차(10)에 장착된 GPS 모듈이나 차륜 센서 등을 통해 획득되는 정보를 이용하여 열차(10)의 이동 속도를 확인할 수 있다.
이와 같이, 차상 이동국 장치(110)는 복수의 기지국(120)과의 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 무선 통신 모듈은 철도통합무선망(LTE-R, Long Term Evolution-Railway)을 지원하는 통신 모듈일 수 있다. 이와 마찬가지로, 복수의 기지국(120) 또한 LTE-R를 지원하는 기지국일 수 있다.
차상 이동국 장치(110)는 열차(10)의 안전메시지를 일정 시간마다 주기적으로 송출할 수 있다. 이때, 차상 이동국 장치(110)는 LTE-R망을 통해 안전메시지를 송출할 수 있다. 이렇게 송출된 안전메시지는 열차(10)의 주변에 위치한 복수의 기지국 중 적어도 하나의 기지국에 전송될 수 있다.
복수의 기지국(120_1~120_N)은 차상 이동국 장치(110)로부터 열차(10)의 안전메시지를 수신한다. 복수의 기지국(120_1~120_N)은 열차(10)가 주행하는 열차 선로를 따라 일정 거리마다 설치될 수 있으며, 차상 이동국 장치(110)와 무선 통신이 가능한 기지국일 수 있다. 복수의 기지국(120_1~120_N) 각각은 자신을 기준으로 기설정된 소정 반경 이내에 위치한 열차(10)의 차상 이동국 장치(110)로부터 열차의 안전메시지를 수신할 수 있다.
또한, 복수의 기지국(120_1~120_N)은 열차(10)의 안전메시지를 주변의 다른 열차로 전송할 수 있다. 이때, 복수의 기지국(120_1~120_N) 은 디지털신호 장비(130)의 명령에 따라 주변에 위치한 열차들로 안전메시지를 전송(전달)할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 열차(10)로부터 안전메시지를 수신한 임의의 기지국이 제2 기지국(120_2)인 것으로 예를 들어 설명한다.
열차(10)로부터 안전메시지를 수신한 제2 기지국(120_2)은 열차(10)의 안전메시지가 다른 기지국들을 통해 주변의 다른 열차에게 전파(방송)될 수 있도록 제어한다. 이를 위해, 복수의 기지국(120_1~120_N) 간에는 유선으로 통신할 수 있다.
제2 기지국(120_2)은 수신된 안전메시지의 해당 열차(임의의 열차)(10)의 안전과 직결되는 주변 열차(20)에게 임의의 열차에 대한 정보를 알리기 위해, 임의의 열차(10)의 진행방향 전후에 위치한 복수의 다른 기지국에 해당 안전메시지(임의의 열차의 안전메시지)를 방송하도록 명령한다.
이때, 임의의 열차(10)의 안전메시지를 방송하는 거리는 미리 정의된 수십 킬로미터(Km) 내의 모든 열차가 수신할 수 있도록 할 수 있지만, 너무 많은 열차 안전메시지의 방송으로 통신망에 부담을 줄 수 있다. 이에 따라, 제2 기지국 (120_2)은 임의의 열차(10)의 안전메시지에서 진행 방향 및 이동 속도 등을 확인하여, 진행 방향 및 이동 속도에 따라 해당 안전메시지의 방송 거리를 결정할 수 있다. 이때, 더 넓은 지역에 방송할 필요가 있는 경우에는 백본망을 통한 기지국으로 해당 안전메시지를 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
일 예로서, 제2 기지국(120_2)은 임의의 열차(10)의 진행 방향에 따라 안전메시지의 방송 거리를 결정할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 임의의 열차(10)의 진행 방향으로 더 넓은 지역에 안전메시지가 전송되도록, 임의의 열차(10)의 위치를 기준으로 제1 반경(21) 이내에 위치한 기지국들(예컨대, 제N-1 기지국 및 제N 기지국(120_N-1~120_N))에서 임의의 열차의 안전메시지가 송출되도록 제어한다. 여기서, 제1 반경(21)은 사전에 철도관계자에 의해 기설정된 거리값일 수 있다. 예컨대, 제1 반경(21)은 열차(10)의 이동 속도에 대응하여 기설정된 거리값일 수 있다.
또한, 임의의 열차(10)의 진행 방향과 반대방향으로는 좀 더 좁은 지역에 해당 안전메시지가 전파되도록, 임의의 열차(10)의 위치를 기준으로 제2 반경(23) 이내에 위치한 기지국(예컨대, 제1 기지국(120_1))에서 임의의 열차의 안전메시지가 송출되도록 제어한다. 여기서, 제2 반경(23)은 사전에 철도 관계자에 의해 기설정된 거리값일 수 있으며, 제1 반경(21)보다 짧은 거리값일 수 있다. 예컨대, 제2 반경(23)은 열차(10)의 이동 속도에 대응하여 기설정된 거리값일 수 있다.
다른 예로서, 제2 기지국(120_2)은 임의의 열차(10)의 이동 속도에 따라 안전메시지의 방송 거리를 결정할 수 있다. 예컨대, 임의의 열차(10)의 이동속도가 기설정된 설정 속도 이상으로 빠른 경우, 제2 기지국(120_2)은 좀 더 넓은 지역에 안전메시지가 전송되도록, 임의의 열차(10)를 기준으로 기설정된 제3 반경 이내에 위치한 기지국에서 임의의 열차(10)의 안전메시지가 송출되도록 제어한다. 만약, 임의의 열차(10)의 이동속도가 설정 속도 미만으로 느린 경우, 상대적으로 좁은 지역에 안전메시지가 전송되도록, 임의의 열차(10)를 기준으로 기설정된 제4 반경(여기서, 제4 반경은 제3 반경보다 짧음) 이내에 위치한 기지국에서 임의의 열차(10)의 안전메시지가 송출되도록 제어한다.
바람직하게, 제2 기지국(120_2)는 임의의 열차(10)의 진행 방향과 이동 속도를 모두 고려하여 다른 기지국들(120_1, 120_3~120_N)에서 안전메시지를 방송하는 거리를 결정할 수 있다.
아울러, 제2 기지국(120_2)은 열차(10)부터 수신되는 안전메시지를 철도관제센터 (140)로 전송한다. 이때, 제2 기지국(120_2)은 철도망을 통해 안전메시지를 철도관제센터(140)로 전송할 수 있다.
제2 기지국(120_2)로부터 안전메시지를 수신한 철도관제센터(140)는 수신된 안전메시지의 해당 열차(임의의 열차)(10)의 이동경로를 확인하며, 임의의 열차(10)가 진입하는 역사에 임의의 열차(10)에 대한 정보를 전송한다. 또한, 철도관제센터(140)는 임의의 열차(10)의 이동경로에 필요한 제반 조치(철로변화기 제어, 신호등 제어 등)을 수행한다.
한편, 차상 이동국 장치(110)는 복수의 기지국(120_1~120_N) 중 적어도 하나의 기지국으로부터 주변 열차(20)의 안전메시지를 수신하는 경우, 수신된 주변 열차(20)의 안전메시지를 이용하여 주변 열차(20)와의 충돌 발생 가능성 여부를 판단하여 열차간의 충돌을 방지할 수 있다.
이하, 도 3의 흐름도를 참조하여 주변 열차(20)의 안전메시지를 수신한 차상 이동국 장치(110)의 동작에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 열차 추돌 방지 방법 흐름도이다.
이하에서는, 임의의 열차(10)의 차상 이동국 장치(110)가 주변에 위치한 복수의 기지국(120_1~120_N) 중 적어도 하나의 기지국으로부터 주변 열차(20)의 안전메시지를 수신한 것으로 가정하여 설명하며, 별도의 언급이 없는 한 임의의 열차(10)의 차상 이동국 장치(110)가 이하의 동작을 수행하는 것으로 간주한다.
먼저, 주변에 위치한 복수의 기지국(120_1~120_N) 중 적어도 하나의 기지국으로부터 주변 열차(20)의 안전메시지를 수신하면(S301), 차상 이동국 장치(110)는 수신된 주변 열차(20)의 안전메시지를 이용하여 주변 열차(20)의 철도 운행 구간을 확인한다(S302). 구체적으로, 차상 이동국 장치(110)는 수신된 주변 열차(20)의 안전메시지에 포함된 운행 정보를 파악하여 주변 열차(20)의 철도 운행 구간을 확인할 수 있다.
아울러, 차상 이동국 장치(110)는 주변 열차(20)의 철도 운행 구간과 자신의 열차(임의의 열차)(10)의 철도 운행 구간이 동일한지 판단한다(S303). 이는, 열차들이 근접하게 위치하고 있더라도, 동일한 구간의 선로를 운행하는 열차가 아닌 경우 서로 충돌할 가능성이 없기 때문이다.
단계 S303의 판단 결과, 주변 열차(20)와 자신의 열차(10)가 동일한 철도 운행 구간을 운행하는 것으로 판단되면, 차상 이동국 장치(110)는 주변 열차(20)의 진행 방향, 현재 위치 및 이동 속도를 확인한다(S304). 이때, 차상 이동국 장치(110)는 단계 S301에서 수신된 주변 열차(20)의 안전메시지에 포함된 정보를 파악하여 주면 열차의 진행 방향, 현재 위치 및 이동 속도를 확인할 수 있다.
아울러, 차상 이동국 장치(110)는 단계 S304의 확인 결과를 토대로 주변 열차(20)와 자신의 열차(10) 간의 충돌 발생 가능성이 존재하는지 판단한다(S305). 이때, 차상 이동국 장치(110)는 자신의 열차(임의의 열차)(10)의 안전메시지에 포함된 현재 위치, 진행 방향 및 이동 속도를 확인하여, 주변 열차(20)와의 충돌 발생 가능성을 판단한다.
단계 S305의 판단 결과 충돌 발생 가능성이 존재하면, 차상 이동국 장치(110)는 자신의 열차(10)의 기관사에게 경고하며, 열차(10)의 제동을 제어한다(S306). 예컨대, 차상 이동국 장치(110)는 충돌 발생 가능성이 존재 시, 자신의 열차(10)의 소정 위치에 장착된 음향 기기를 통해 비상음을 출력하거나, 적색 램프의 점멸을 제어하여 충돌 발생 위험을 경고할 수 있다. 또한, 차상 이동국 장치(110)는 경우에 따라서 열차(10)의 제동이 제어될 수 있도록 자동제어장치(150)로 해당 정보를 전송할 수 있다.
이에 따라, 자동제어장치(150)는 자신의 열차(10)의 속도 또는 제동을 제어하여 주변 열차(20)와의 충돌을 회피할 수 있다. 자동제어장치(150)는 열차(10)의 소정 위치에 구현되어, 열차(10)의 속도 및 제동을 제어하는 제어유닛(Control Unit) 일 수 있다.
충돌 발생 가능성 정보를 수신한 자동제어장치(150)는 자신의 열차(10)의 전방에 위치한 주변 열차(20)와의 거리가 가까워져서 충돌 발생 가능성이 존재하는 경우, 자신의 열차(10)의 이동 속도를 줄일 수 있다. 또는, 자신의 열차의 후방에 위치한 주변 열차와의 거리가 가까워지는 경우, 자신의 열차의 이동 속도를 높일 수 있다. 만약, 자신의 열차의 이동속도를 줄이더라도 주변 열차(20)와의 충돌이 회피되지 않는 긴급한 경우, 자동제어장치(150)는 제동(브레이크)을 제어하여 자신의 열차가 정지할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 열차의 차상 이동국 장치에서 주기적인 열차 안전메시지를 전송하는 기능을 수행하며, LTE-R 기지국에서는 주변 열차에 해당 안전메시지를 전파하게 하여 인접한 열차에서 열차간 충돌 위험 상황을 판단하도록 하여 열차간 충돌 방지를 가능하게 함으로써, 열차관제센터와의 통신이 안 되는 상황에서도 열차간 무선통신을 통한 충돌방지와 안전운행이 가능하고, 열차의 주기적인 안전메시지의 전송으로 인접한 주변 열차에서 위험상황을 판단하여 열차간 충돌을 방지하는 방법이 가능하며, 주변 열차에 안전메시지의 효율적으로 전파하게 하는 LTE-R 기지국의 역할에 대한 방법이 우수하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 차상 이동국 장치 120 : 복수의 기지국
140 : 철도관제센터 150 : 자동제어장치

Claims (11)

  1. 열차의 소정 위치에 장착되어 열차 간의 안전거리를 확보하여 다른 열차와의 충돌을 방지하기 위한 안전메시지를 주기적으로 송출하는 차상 이동국 장치;
    상기 열차가 운행하는 열차 선로를 따라 일정 거리마다 고정된 위치에 설치되며, 상기 열차의 안전메시지를 수신하여 기설정된 반경 이내에 위치한 주변 열차에 전송되도록 제어하는 복수의 기지국;을 포함하되,
    상기 차상 이동국 장치는 직전에 통신한 기지국과 현재 통신하는 기지국 각각의 위치를 확인하여 상기 열차의 진행 경로를 확인하며, 상기 직전에 통신한 기지국과의 통신시각과 상기 현재 통신하는 기지국과의 통신시각을 확인하여 상기 열차의 이동 속도를 확인하고, 상기 진행 경로 및 이동 속도의 정보를 상기 안전메시지에 포함시켜 송출하고,
    상기 복수의 기지국 중 어느 하나의 임의의 기지국은 상기 수신한 안전메시지에 포함된 열차의 진행방향과 이동 속도를 고려하여 상기 안전메시지의 상기 복수의 다른 기지국에게 전송할 방송 거리를 결정하고, 상기 결정된 방송 거리에 대응되는 상기 열차의 진행방향 전후에 위치하는 복수의 다른 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령하며,
    상기 차상 이동국 장치는 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나의 기지국으로부터 상기 주변 열차의 안전메시지를 수신하는 경우, 상기 열차와 상기 주변 열차 간의 충돌 발생 가능성 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 경고 동작을 수행하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안전메시지는,
    상기 열차의 진행 경로, 이동 속도 및 위치 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 차상 이동국 장치는,
    상기 열차의 소정 위치에 장착된 GPS 모듈 또는 차륜 센서의 정보를 이용하여 상기 열차의 이동 속도를 확인하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 임의의 기지국은,
    상기 열차를 기준으로, 상기 열차의 진행 방향으로 기설정된 제1 반경 이내에 위치한 기지국과 상기 열차의 진행 방향과 반대 방향으로 상기 제1 반경보다 짧은 기설정된 제2 반경 이내에 위치한 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 임의의 기지국은,
    상기 열차의 이동 속도가 기설정된 설정 속도 이상인 경우, 상기 열차를 기준으로 기설정된 제3 반경 이내에 위치한 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령하며, 상기 열차의 이동 속도가 상기 설정 속도 미만인 경우, 상기 열차를 기준으로 상기 제3 반경보다 짧은 기설정된 제4 반경 이내에 위치한 기지국에게 상기 안전메시지를 방송하도록 명령하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기지국으로부터 상기 안전메시지를 수신하며, 수신된 상기 안전메시지를 이용하여 상기 열차의 이동경로를 확인하고, 상기 열차가 진입하는 역사에 상기 열차에 대한 정보를 전송하는 철도관제센터;
    를 더 포함하는 열차 추돌 방지 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 차상 이동국 장치는,
    상기 주변 열차의 안전메시지를 이용하여 상기 주변 열차의 진행 방향, 현재 위치 및 이동 속도를 확인하고, 상기 열차와 상기 주변 열차 간의 충돌 발생 가능성이 존재하는지 판단하며, 상기 충돌 발생 가능성이 존재 시 상기 열차의 기관사에게 경고하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 차상 이동국 장치는,
    상기 열차와 상기 주변 열차와의 충돌 발생 가능성이 존재 시, 상기 열차의 소정 위치에 장착된 자동제어장치에 의해 상기 열차의 속도 및 제동이 제어될 수 있도록 상기 충돌 발생 가능성 정보를 전송하는 것
    인 열차 추돌 방지 시스템.
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