KR102008924B1 - 작업자 선로 횡단 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

작업자 선로 횡단 안전 시스템이 개시된다. 본 발명은, 열차 점유 정보, 선로 전환기 상태 정보, 열차 진로 정보, 및 열차 신호기 정보를 포함하는 입력 정보에 기초하여 열차 신호를 제어하는 연동장치로부터 수신되는 입력 정보에 기초하여 작업자의 선로 횡단 안전 여부를 판단하는 연동 정보 처리 장치; 및 연동 정보 처리 장치로부터 수신된 작업자의 횡단 안전 여부 판단 정보에 기초하여 선로횡단표시기를 제어하는 선로 측 제어 장치를 구비한다. 본 발명에 따르면, 신뢰성과 안전성이 높은 방법으로 작업자의 철도 선로 횡단을 안내 및 통제할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면, 운영과 비용 측면에서 보다 효율적으로 작업자의 철도 선로 횡단 신호 제어를 할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면, 주요 철도신호제어 장치인 연동장치(10)에서의 신뢰성이 높은 열차 운행 정보를 입력 정보로 이용하여 작업자 선로 횡단 안전 신호 제어를 할 수 있게 된다.

Description

작업자 선로 횡단 안전 시스템{Safety System for Track Crossing Worker}

본 발명은 작업자 선로 횡단 안전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신뢰성과 안전성이 높은 방법으로 작업자의 철도 선로 횡단을 안내 및 통제할 수 있게 될 뿐만 아니라, 운영과 비용 측면에서 보다 효율적으로 작업자의 철도 선로 횡단 신호 제어를 할 수 있도록 하는 작업자 선로 횡단 안전 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 철도 선로 측에서 철도 시설물을 점검하거나 선로 측 작업을 수행하는 작업자가 철도 선로를 횡단하여 건너는 경우에는, 해당 구간을 운행 중인 철도차량과 충돌하는 사고가 발생할 수 있는 위험이 있다.

특히, 작업자가 철도 선로를 횡단하는 경우에, 횡단하려는 구역으로 접근하거나 운행 중인 열차의 유무를 비교적 가까운 거리에서 육안 또는 소리만으로 판단하고 선로를 횡단하는 경우에는, 고속으로 운행 중인 열차를 회피하지 못하고 충돌하는 사고의 위험이 더욱 커지게 된다.

관련하여 종래에는 작업자의 선로 횡단 안전을 지원하기 위한 목적으로, 철도 궤도에 설치되고 열차의 점유 또는 비점유 상태를 감지하는 궤도회로 장치의 아날로그 전압 또는 주파수 릴레이 접점 출력 정보를 별도의 케이블을 이용하여 병렬로 연결함으로써 수신하는 아날로그 열차 점유 신호를 이용하되, 상기 아날로그 점유 신호 유무에 각각 일대일로 상응하는 방법으로 선로횡단용 신호기를 제어하는 작업자 선로횡단장치가 운용된 바 있다.

한편, 이와 같은 종래 기술에 의하면 작업자 선로횡단장치가 횡단 구역으로 운행 중인 열차의 유무를 판단하기 위한 목적으로 궤도회로장치와 전기적인 병렬로 연결되는 별도의 아날로그 케이블로 수신하는 전압 또는 주파수 신호를 이용함에 따라 상기 케이블의 고장 또는 연결 오류 발생 시, 궤도회로장치의 열차 점유 정보를 입력으로 하고 신호기 제어 정보, 진로 제어 정보, 관제실 정보에 관한 신뢰성 있는 정보를 생성 및 처리하는 연동장치(10)의 정보와 불일치하거나 상기 케이블 및 주변 환경 조건에 따라 변동 가능한 아날로그 신호 정보의 오동작에 따라 동시에 종래의 작업자 선로횡단장치가 오동작하고 작업자의 선로 횡단 안전이 위험할 수 있다는 문제가 있다.

아울러, 종래 기술에 의하면, 설정되는 작업자의 선로 횡단 구역의 위치가 열차 점유 정보를 수신하기 위해 연결되는 궤도회로장치와 거리가 수백 미터 이상 떨어진 경우이거나, 철도 선로의 형태가 복선 또는 복복선 또는 그 이상이 되고 이에 따라 종래의 작업자 선로횡단장치가 다수의 궤도회로장치와 연결되는 경우이거나, 열차가 접근하는 방향에 상응하는 작업자 선로 횡단 경보 정보를 생성하기 위해 다수의 궤도회로장치와 연결되는 경우에는 이에 상응하는 다수의 제어 케이블 또는 신호 보정 장치가 시설됨에 따라 시공비가 과대해진다는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 의하면, 작업자가 선로 측에서 조작한 작업자 조작 이력 정보, 선로횡단용 신호기의 실시간 상태 정보 및 상태 이력 정보, 외부 설비로 제공하는 인터페이스 정보 등의 철도운영자를 지원하는 정보를 제공할 수 없고, 이에 따라 운영 효율성과 외부 설비 호환성이 저하된다는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 의하면, 작업자 선로횡단장치의 운영 중 장치의 오동작이나 고장이 발생한 경우에 장치의 고장 상태 및 고장 진단 정보를 생성하거나, 수집 및 보관할 수 없고, 이에 따라 장치의 가용성과 유지보수성이 저하되는 문제가 있다.

또한, 종래의 기술에 의하면, 고장 판단 논리 연산에 따른 발생 가능한 고장 상태 정보 및 고장 진단 정보를 이용하지 않고, 이에 따라 장치의 고장이 발생한 경우에도 장치의 고장 상태를 알리거나 동시에 작업자의 선로 횡단 안전은 보장하도록 횡단 금지 신호와 경보음을 출력하는 동작을 포함하는 안전 측 동작을 하지 않는다는 문제가 있다.

또한, 종래의 기술에 의하면, 작업자의 선로 횡단이 안전하지 않은 경우에 작업자의 안전한 철도 선로 횡단 가능 여부를 점등하여 표시하는 선로횡단장치가 열차의 진입 방향을 표시하는 방향 표시등(323)을 포함하지 않기 때문에, 진입 열차를 회피하려는 작업자가 더욱 안전한 진입 열차의 반대 방향으로 회피하는데 어려움이 있다는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 의하면, 작업자가 안개 또는 우천 등 악천후 시 또는 야간에 철도 선로를 횡단하는 경우에는 철도 선로의 궤도, 도상, 침목 등 작업자의 보행 안전에 지장을 초래할 수 있는 장애물을 명확하게 식별하기 어렵다는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 의하면, 작업자가 신호기의 점등 상태를 명확하게 인지하기 어렵거나, 횡단 신호등을 확인 후 이미 철도 선로의 횡단을 진행 중이고, 동시에 철도 선로 횡단 구역으로 진입하는 열차에 따라 작업자의 안전 상황이 급변하는 경우에는, 작업자가 안전 위험 상황을 긴급하게 인지하기 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 신뢰성과 안전성이 높은 방법으로 작업자의 철도 선로 횡단을 안내 및 통제할 수 있게 될 뿐만 아니라, 운영과 비용 측면에서 보다 효율적으로 작업자의 철도 선로 횡단 신호 제어를 할 수 있도록 하는 작업자 선로 횡단 안전 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템은, 열차 점유 정보, 선로 전환기 상태 정보, 열차 진로 정보, 및 열차 신호기 정보를 포함하는 입력 정보에 기초하여 열차 신호를 제어하는 연동장치(10)로부터 수신되는 상기 입력 정보에 기초하여 작업자의 선로 횡단 안전 여부를 판단하는 연동 정보 처리 장치(100); 및 상기 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신된 작업자의 횡단 안전 여부 판단 정보에 기초하여 선로횡단표시기(300)를 제어하는 선로 측 제어 장치(200)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 선로 측 제어 장치(200)는, 상기 입력 정보의 신뢰성이 확인되지 않는 경우에 상기 선로횡단표시기(300)에서의 작업자 횡단 정지 표시등(322)이 점등되도록 상기 선로횡단표시기(300)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선로 측 제어 장치(200)는, 상기 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신되는 작업자의 횡단 안전 여부 판단 정보와, 선로를 횡단하고자 하는 작업자가 상기 선로횡단표시기(300)에 구비된 횡단 요청버튼(312)을 입력함에 따라 상기 선로횡단표시기(300)로부터 수신되는 작업자 설정 상태 정보(501)에 기초하여 상기 선로횡단표시기(300)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선로 측 제어 장치(200)와 상기 선로횡단표시기(300)의 디지털 통신 상태가 원활하지 않은 경우에, 상기 선로 측 제어 장치(200)는 아날로그 제어 신호를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선로횡단표시기(300)에는 작업자의 안전한 선로 횡단이 가능한 경우에 횡단구역(2)으로 조명을 제공하는 횡단 조명등(330)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선로횡단표시기(300)에는 작업자의 안전 위험 상황인 경우에 경고음을 출력하는 횡단 경보기(340)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 신뢰성과 안전성이 높은 방법으로 작업자의 철도 선로 횡단을 안내 및 통제할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 운영과 비용 측면에서 보다 효율적으로 작업자의 철도 선로 횡단 신호 제어를 할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 주요 철도신호제어 장치인 연동장치(10)에서의 신뢰성이 높은 열차 운행 정보를 입력 정보로 이용하여 작업자 선로 횡단 안전 신호 제어를 할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에서의 선로 측 제어 장치와 연동 정보 처리 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도,
도 3은 도 2에서의 선로횡단표시기의 구성도,
도 4는 도 2에서의 연동 정보 처리 장치의 정보 처리 절차를 설명하는 도면, 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 운영 절차를 설명하는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 구성도이다. 도 1에서와 같이, 본 발명은 철도 선로 측(1), 작업자 횡단 구역(2), 신호기계실(3)로 이루어진 공간에서 실행된다.

본 발명에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템은 철도 선로 측(1)에서 점검, 공사, 조사 등의 업무를 수행하고자 하는 작업자가 특정 철도 선로 구역인 작업자 횡단구역(2)의 각 양측에서 보행 횡단하는 경우에, 주로 상기 횡단구역(2)으로 접근하거나 진입하는 운행 중인 철도차량(4)의 유무에 따라 실시간으로 변화하는 작업자의 횡단 안전을 보장하도록 지원하는 시스템이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템은 연동장치(10), 광-통신 네트워크(20), 철도용 무선통신 네트워크(30), 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 선로횡단표시기(300), 및 철도운영자 인터페이스 장치(400)를 포함한다.

한편, 신호기계실(3) 측에 설치되는 연동장치(10)는 철도신호용 제어 장치로서, 열차 점유 정보, 선로전환기 상태 및 진로 정보, 신호기 정보 등을 입력 정보로 하고, 이에 따라 안전한 열차 운행을 위해 열차 신호와 진로를 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 연동장치(10)는 연동장치(10)와 연결 및 운용되는 철도 운영자의 타 설비인 관제설비, 신호기 장치 등으로 제공하는 열차 운행 정보와 동일한 열차 운행 정보를 연동 정보 처리 장치(100)로 제공함으로써, 철도운영자의 주요 신호설비 간 정보를 일원화할 수 있게 되고, 정보의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

이때, 상기 연동장치(10)는 통상의 시리얼 통신 프로토콜 또는 TCP-IP 프로토콜 등 이더넷 프로토콜을 포함하는 통신 프로토콜을 인터페이스 방법으로 하여 선로 및 열차의 운행 정보를 제공할 수 있으며, 연동 정보 처리 장치(100)와 통신 연결되어 데이터를 송수신할 수 있는 장치임이 바람직할 것이다.

한편, 연동 정보 처리 장치(100)는 선로 측 제어 장치(200)와 연결되는 경우에, 이중계 링 구조의 광-통신망 연결 방법을 포함하는 방법으로 구현되는 광-통신 네트워크(20) 또는 철도 선로 측(1)에 설치된 철도용 선로 측 무선통신장치(31)와 특정한 철도 전용 통신 주파수를 이용하는 철도용 무선 통신(32)을 이용하는 철도용 무선통신 네트워크(30)를 선택적으로 또는 동시에 이용 가능토록 함이 바람직할 것이다.

이와 같이 본 발명에서는 성격이 다른 두 종류의 통신망을 이용함으로써, 둘 중 하나의 통신망이 불능이 되거나 통신망의 품질이 떨어지는 경우에도 통신 가용성을 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기 연동 정보 처리 장치(100)은 신호기계실(3) 내부 또는 역사 내부의 철도신호용 운영실 등과 같은 연동장치(10)의 설치 위치에 근접하면서도 동시에 철도운영자가 용이하게 접근할 수 있는 공간에 설치됨이 바람직할 것이다.

한편, 철도운영자 인터페이스 장치(400)는 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 및 선로횡단표시기(300)의 실시간 동작 상태 정보와, 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 및 선로횡단표시기(300)에 대한 작업자의 실시간 조작 상태 정보와, 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 및 선로횡단표시기(300)의 동작 이력 정보와, 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 및 선로횡단표시기(300)에 대한 작업자의 조작 상태 이력 정보와, 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 및 선로횡단표시기(300)에 대한 고장 진단 정보 등을 연동 정보 처리 장치(100)의 일괄 수집 처리를 통해 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신하고, 이들 정보를 철도 운영자에게 제공함으로써 철도 운영자의 운영성, 가용성, 유지보수성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명을 실시함에 있어서, 연동 정보 처리 장치(100)는 철도운영자 인터페이스 장치(400)와 통상의 시리얼 통신 프로토콜 또는 TCP-IP 프로토콜 등 이더넷 프로토콜을 인터페이스 방법으로 연결됨이 바람직할 것이다.

한편, 선로 측 제어 장치(200)는 철도 선로 측(1)에 설치되되, 연동 정보 처리 장치(100)가 제어하는 영역에 대한 다수의 선로 측 제어 장치(200)가 철도운영자의 요구사항에 따라 시설되거나 철거될 수 있도록 구성이 가능함으로서 확장성이 용이한 장치이다.

이와 같은 선로 측 제어 장치(200)는 광-통신 네트워크(20) 또는 철도용 무선통신 네트워크(30)을 선택적으로 이용함으로써 연동 정보 처리 장치(100)와 연결되고, 동시에 선로횡단표시기(300)과 연결되어 작업자가 특정 작업자 횡단구역(2)을 횡단하려는 경우에, 안전한 선로 횡단 가능 여부를 연산 판단한 결과 정보를 이용하여 선로횡단표시기(300)를 제어한다.

도 2는 도 1에서의 선로 측 제어 장치와 연동 정보 처리 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에서의 연동 정보 처리 장치(100)는 네트워크부(110), 다수의 디지털연산모듈(121)을 포함하는 연산제어부(120), 및 정보관리부(130)를 포함하며, 본 발명에서의 선로 측 제어 장치(200)는 네트워크부(211), 입출력 정보 처리부(212), 제어 정보 처리부(213)를 포함하는 정보처리장치(210), 및 선로횡단표시기 제어 장치(220)를 포함한다.

한편, 선로 측 제어 장치(200)는 연동 정보 처리 장치(100)의 제어 영역과 철도운영자의 요구에 따라 다수 설치될 수 있으며, 특정 작업자 횡단구역(2) 인근에 다수 설치되는 선로횡단표시기(300)를 제어함으로써, 작업자의 선로 횡단을 허용하거나 경고함에 따라 작업자의 안전 선로 횡단을 지원한다.

한편, 연동 정보 처리 장치(100)는 작업자의 선로 횡단 시 안전 여부를 판단하기 위한 연산에 필요한 입력 정보를 연동 장치(10) 및 선로 측 제어 장치(200)로부터 수신하고, 상기 수신 정보를 이용하여 작업자의 횡단 안전 여부를 판단한 정보를 포함하는 제어 정보인 작업자 횡단 안전 제어 정보(515)를 선로 측 제어 장치(200)으로 송신한다.

또한, 연동 정보 처리 장치(100)는 상기 연산 중 생성되는 실시간 장치 동작 상태 정보, 실시간 작업자의 장치 조작 상태 정보, 장치 동작 이력 정보, 작업자의 장치 조작 상태 이력 정보, 고장 진단 정보를 수집 및 기록하되, 철도운영자 인터페이스 장치(400) 또는 기타 철도운영자의 장치로 제공할 수 있다.

이때, 연동 정보 처리 장치(100)의 네트워크부(110)는 유선 시리얼 통신, 유선 이더넷 통신, 유선 광-통신, 철도용 무선 통신 등의 통신 방법을 이용하여 정보를 송수신할 수 있는 네트워크 스위치 장치로서, 연동장치(10) 또는 선로 측 제어장치(200) 또는 철도운영자 인터페이스 장치(400)와 통상의 시리얼 통신 프로토콜 또는 TCP-IP 프로토콜 등 이더넷 프로토콜 등을 이용하여 연결될 수 있을 것이다.

한편, 연동 정보 처리 장치(100)의 연산제어부(120)는 상기 네트워크부(110)와 연결되며, 설정된 제어 영역에서 철도운영자의 요구에 따라 설치되는 다수의 작업자 횡단구역(2) 및 선로 측 제어 장치(200)에 각 상응하여 연산 처리를 수행하되, 별도의 독립적인 제어 연산을 수행할 수 있도록 고안된 연산 모듈인 디지털연산모듈(121)을 다수 포함함이 바람직할 것이다.

한편, 상기 디지털연산모듈(121)은 디지털 형태의 정보를 기반으로 연산을 수행할 수 있는 모듈장치로서, 메인보드장치, CPU 장치, 네트워크장치를 포함하는 전자보드 장치이거나, 전자 접점 정보를 다수 이용하는 방법으로 디지털 연산을 수행할 수 있는 프로그램 논리 연산 제어장인 통상의 PLC장치이거나, 메인보드장치, CPU 장치, 메모리 장치, 데이터 저장장치, 네트워크장치를 포함하여 독립된 동작이 가능한 통상의 컴퓨터 장치를 포함하며, 하나의 연산 장치 내부의 연산 용량을 하나의 선로 측 제어장치(200)를 제어하기 위한 연산 용량에 따라 분할 할당하여 별도로 연산하되, 추후 통합 운영될 수 있는 구조로 이루어진 연산 모듈이며, 이에 따라 특정 선로 측 제어 장치(200)의 추후 확장 설치 또는 축소 철거에 따른 설정을 용이하게 할 수 있게 된다.

한편, 연동 정보 처리 장치(100)의 정보관리부(130)는 상기 연산제어부(120)에서 입출력 처리한 정보, 제어 연상을 위해 별도로 생성한 판단 정보, 및 네트워크부(110)에서 실시간으로 입출력 처리한 정보를 수집 및 기록하되, 상기 디지털 형태의 정보를 데이터베이스 구조에 따라 통합된 형태로 처리 및 저장하고, 상기 통합 데이터 형태로 출력 및 제공할 수 있는 장치로서, 이를 통해 관제설비, 운영 감시용 설비를 포함하는 철도운영자의 장치와의 통신 연결 호환을 용이하게 할 수 있게 된다.

한편, 선로 측 제어 장치(200)는 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신한 작업자 횡단 안전 제어 정보(515)와 고장 및 진단 정보(516), 선로횡단표시기(300)으로부터 수신한 작업자 설정 상태 정보(501)에 기초하여 선로횡단표시기 제어 정보를 생성한다.

아울러, 선로 측 제어 장치(200)는 통신 상태가 원활하지 않은 경우에 외부로부터의 입력 정보의 신뢰성을 판단하고, 입력 정보의 신뢰성을 판단한 결과, 사전에 설정 및 저장된 선로 전환기 동작 정보, 열차 신호기 동작 정보 등의 입력 정보와 일치하지 않는 경우이거나, 통신이 단절되어 정보의 송수신이 이루어지지 않는 경우 등과 같이 입력 정보의 신뢰성이 보장되지 않는 경우에는, 작업자 횡단 정지 표시등(322)을 점등하고 횡단 경보기(340)를 울리는 동작 등의 안전 측 동작을 하는 제어 연산을 수행하고, 동시에 이에 상응하는 아날로그 전압 또는 전류 또는 주파수 형태의 제어 신호를 생성 및 출력함으로서 상기 선로횡단표시기(300)를 제어함이 바람직할 것이다.

한편, 선로 측 제어 장치(210)는 정보처리장치(210), 및 제어 장치(220)를 포함하며, 정보처리장치(210)는 네트워크부(211), 입출력 정보처리부(212), 및 제어 정보 처리부(213)을 포함한다.

네트워크부(211)는 광-통신 네트워크(20) 또는 철도용 무선통신 네트워크(30)을 이용함으로써 신호기계실(3) 측에 설치되는 연동 정보 처리 장치(100)와 정보를 송수신한다.

입출력 정보 처리부(212)는 네트워크부(211)를 통해 송수신하는 정보를 처리한다. 구체적으로 입출력 정보 처리부(212)는 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신한 정보를 입력 정보로 처리하고, 선로횡단표시기(300)와 연결되어 수집한 상태 정보를 출력 정보로서 처리하되, 동시에 상기 정보를 기반으로 제어 연산을 실행하고, 이에 기초하여 작업자의 선로 횡단 안전을 지원하기 위해 선로횡단표시기(300)을 제어하거나, 상기 작업자 횡단 정지 표시등(322)을 점등하고 횡단 경보기(340)를 울리는 동작 등을 제어하는 제어 정보를 생성한다.

제어 정보 처리부(213)는 선로횡단표시기(300)으로부터 수집한 아날로그 전압 또는 전류 또는 주파수 형태의 신호를 상태 정보를 제어 연산에 이용할 수 있도록 디지털 형태로 변환 처리하고, 입출력 정보 처리부(212)가 생성한 디지털 형태의 제어 정보를 아날로그 형태의 제어 신호로 변환 처리하며, 선로횡단표시기 제어 장치(220)과 연결되어 아날로그 형태의 상태 및 제어 신호를 송수신한다.

한편, 제어 장치(200)는 선로횡단표시기(300)가 상기 제어 정보에 상응하여 동작되도록 하는 아날로그 형태의 전원 또는 신호 전압, 전류, 주파수를 선로횡단표시기(300)로 송신한다.

도 3은 도 2에서의 선로횡단표시기의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 선로횡단표시기(300)는 일체형 표시기 장치로서, 스위치함(310), 횡단 신호기(320), 횡단 조명등(330), 횡단 경보기(340), 및 선로횡단표시기 기주(350)를 포함한다.

본 발명을 실시함에 있어서는, 선로횡단표시기(300)를 철도 선로 측(1)에 설정되는 작업자 횡단구역(2) 인근 양 종단 또는 그 이상의 지점에 다수 설치함으로서, 선로를 횡단하고자 하는 작업자가 선로횡단표시기(300)를 용이하게 식별할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 스위치함(310)은 정상 상태등(311), 횡단 요청버튼(312), 및 횡단 완료버튼(313)을 포함한다.

정상 상태등(311)은 작업자가 상기 작업자 횡단구역(2)을 횡단하고자 하는 경우에, 선로 횡단 안전 시스템의 정상 동작 상태에 따라, 점등 또는 소등하도록 동작됨으로써, 점등 여부에 따라 본 발명에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 정상 동작 상태 여부에 관한 확인을 용이하게 할 수 있도록 한다.

한편, 횡단 요청버튼(312)은 작업자가 상기 작업자 횡단구역(2)을 횡단하고자 하는 경우에, 작업자 횡단구역(2)으로 진입하는 열차 여부 및 진입 방향 정보에 기초하여 동작하는 선로횡단표시기(300)를 활성화할 수 있는 조작 장치로서, 누름 버튼 또는 ON/OFF 절체 스위치를 포함하는 조작 장치이다.

횡단 완료버튼(313)은 작업자가 횡단을 완료한 경우에, 선로횡단표시기(300)를 비활성화할 수 있는 조작 장치로서, 누름 버튼 또는 ON/OFF 절체 스위치를 포함하는 조작 장치이다.

한편, 횡단 신호기(320)는 작업자가 횡단구역(2)을 진입하기 전에 시각적으로 횡단 안전 여부를 확인할 수 있도록 점등 동작하는 신호기 장치로서, 작업자의 안전한 선로 횡단이 가능한 경우에 점등하는 횡단 표시등(321)과 상기 횡단구역(2)으로 접근하는 철도차량(4)이 있는 경우에 작업자의 선로 횡단을 금지하기 위해 점등하는 정지 표시등(322)과 상기 철도차량(4)의 접근 방향에 따라 점등하는 방향 표시등(323)을 포함한다.

한편, 횡단 조명등(330)은 작업자의 안전한 선로 횡단이 가능한 경우에 횡단구역(2)으로 조명을 제공하는 장치로서, 작업자가 안개 또는 우천 등 악천후 시 또는 야간에 선로를 횡단하고자 하는 경우에 철도 선로의 궤도, 도상, 침목 등 작업자의 보행 안전에 지장을 초래할 수 있는 장애물을 명확하게 식별할 수 있도록 한다.

한편, 횡단 경보기(340)는 경고음을 출력하는 경보 장치로서, 작업자가 이미 철도 선로의 횡단을 진행 중인 경우에 철도 선로 횡단 구역으로 열차가 진입함에 따라 작업자의 안전 상황이 급변하는 경우 등과 같이 작업자의 안전을 위협하는 상황이 발생한 경우에 경고음을 출력함으로써, 작업자가 안전 위험 상황을 인지하고, 이에 따라 신속하게 안전 구역으로 대피할 수 있도록 한다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서, 작업자의 선로 횡단이 위험함에 따라 제한하는 경우에는 접근하는 열차의 방향을 표시하는 방향 표시등(323)을 점등함으로써 접근하는 열차의 반대 방향으로 작업자의 회피를 유도함이 바람직할 것이다.

또한, 작업자가 악천후 또는 야간에 선로를 횡단함에 따라 작업자의 보행 안전이 위험한 경우에는 회단 조명등(330)을 통해 조명을 제공하거나, 작업자가 신호기의 점등 상태를 인지하기 어려운 상황에서 작업자 횡단구역(2)으로 진입하는 열차에 따라 작업자의 안전이 확보되지 않은 경우에는 횡당 경보기(340)를 통해 청각적인 경고음을 울림으로써, 작업자의 선로 횡단 안전성을 향상할 수 있게 된다.

도 4는 도 2에서의 연동 정보 처리 장치의 정보 처리 절차를 설명하는 도면이다. 이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 연동 정보 처리 장치(100)의 정보 처리 절차를 설명하기로 한다.

연동 정보 처리 장치(100)는 연동장치(10), 선로 측 제어장치(200), 철도운영자 인터페이스 장치(400)와 통신 연결되고, 상기 각 장치 간 송수신하는 정보를 입력으로 하는 정보 처리 연산을 수행한다.

구체적으로, 연동 정보 처리 장치(100)의 연산제어부(120)는, 선로 측 제어 장치 정보 판단(510), 철도신호 연동장치 정보 판단(511), 작업자 횡단 안전 판단(512), 고장 및 진단 판단(513)을 연산 수행하고, 상기 연산 결과 정보를 생성한다.

-선로 측 제어 장치 정보 판단(510)-

연동 정보 처리 장치(100)의 연산제어부(120)는 선로 측 제어 장치(200)로부터 수신되는 정보로서, 스위치함 설정 상태 정보(501), 횡단 신호기 상태 정보(502), 횡단 조명등 상태 정보(503), 횡단 경보기 상태 정보(504)를 기초로 선로 측 제어 장치 설정 및 상태 정보(514)를 출력한다.

구체적으로, 선로 측 제어 장치 설정 및 상태 정보(514)에는 선로 측 제어 장치(200)와 정상적인 통신 상태에 있는지 여부를 판단한 정보와, 선로 측 제어 장치(200)의 유지보수 정보로 이용할 수 있는 계측 또는 측정 정보가 포함된다.

-철도신호 연동장치 정보 판단(511)-

또한, 연동 정보 처리 장치(100)의 연산제어부(120)는 연동장치(10)로부터 수신되는 정보로서 열차 점유 정보(505), 진로 상태 정보(506), 진로 운영 정보(507), 열차 방향 정보(508), 신호기 정보(509)를 입력으로 하는 정보 처리 연산을 수행하되, 제어하고자 하는 특정 작업자 횡단구역(2)으로 접근 또는 진입하는 철도차량(4)의 유무를 판단한 정보로서, 점유 정보와 방향 정보를 포함하는 작업자 횡단구역 열차 운행 정보(517)를 출력한다.

구체적으로, 작업자 횡단구역 열차 운행 정보(517)에는 연동장치(10)와의 정상적인 통신 중인지 여부를 판단한 정보와, 연동장치(10)가 송신하는 정보의 보안성과 신뢰성을 검증 및 판단한 정보가 포함된다.

-작업자 횡단 안전 판단(512)-

연동 정보 처리 장치(100)의 연산제어부(120)는 선로 측 제어 장치 설정 및 상태 정보(514)와 작업자 횡단구역 열차 운행 정보(517)를 입력으로 하는 정보 처리 연산을 수행하되, 작업자의 안전 선로 횡단 가능 여부에 따라 선로횡단표시기(300)를 제어하기 위한 정보로서, 작업자 횡단 안전 제어 정보(515)를 출력한다.

구체적으로, 작업자 횡단 안전 제어 정보(515)에는 작업자가 점등 여부에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 정상 동작 상태 여부 확인을 용이하게 할 수 있도록 하는 정상 상태등(311)을 제어하는 정보와, 작업자의 조작 이력 정보를 포함하는 시스템의 동작 이력 정보가 포함된다.

-고장 및 진단 판단(513)-

연동 정보 처리 장치(100)의 연산제어부(120)는 선로 측 제어 장치 설정 및 상태 정보(514), 작업자 횡단구역 열차 운행 정보(517), 및 작업자 횡단 안전 제어 정보(515)를 입력으로 하는 정보 처리 연산을 수행하되, 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 고장 여부에 관한 정보, 및 고장 발생시 고장의 원인과 고장 해결 방법에 관한 정보를 포함하는 고장 및 진단 정보(516)를 출력한다.

구체적으로, 고장 및 진단 정보(516)에는 고장의 발생과 해소에 관한 이력을 시간적 순서로 기록한 정보인 고장 이력 정보가 포함된다.

한편, 선로 측 제어 장치 설정 및 상태 정보(514)와 작업자 횡단 안전 제어 정보(515)와 고장 및 진단 정보(516)와 작업자 횡단구역 열차 운행 정보(517)는 정보관리부(130)로 전송되어 통합 수집 및 기록되며, 이를 이용함으로써 철도운영자 인터페이스 장치(400) 또는 기타 철도운영자의 장치로의 정보 송수신을 용이하게 하고 정보 호환성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템의 운영 절차를 설명하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 작업자 선로 횡단 안전 시스템은 특정 작업자 횡단구역(2)을 횡단하려는 작업자가 스위치함(310)을 조작하기 위해 작업자 스위치함으로 접근(S601)함으로써 운영이 개시된다.

이때, 작업자가 횡단 요청버튼을 입력함에 따라(S602), 연산제어부(120)는 작업자의 안전한 선로 횡단이 가능한지에 관한 여부를 판단한다(S603).

그 결과, 선로 횡단이 안전한 것으로 판단된 경우에는 선로횡단표시기(300)는 횡단 표시등(321)과 횡단 조명등(330)을 점등하고(S604), 작업자의 선로 횡단을 허용하며(S605), 작업자가 선로 횡단을 완료한 이후에는 횡단 완료버튼을 입력하게 된다(S606).

한편, 전술한 S603 단계에서 선로 횡단이 안전하지 않은 것으로 판단된 경우에 선로횡단표시기(300)는 정지 표시등(322), 방향 표시등(323)을 점등하고 횡단 경보기(340)를 울림으로써(S607), 작업자의 선로 횡단을 금지하거나 작업자의 안전 대피를 유도하며(S608), 이후 운행 열차가 통과함으로써(S609), 작업자의 안전한 선로 횡단이 가능해진 경우에 전술한 S604 내지 S606 단계를 실행하게 된다.

한편, 전술한 S603 단계에서 장치 고장인 것으로 판단된 경우에 선로횡단표시기(300)는 정상 상태등(311)을 소등하고 고장 상태임을 알리며(S610), 작업자 횡단 정지 표시등(322)을 점등하고 횡단 경보기(340)를 울리는 동작을 포함하는 안전 측 동작을 함으로서 작업자의 안전을 보장함과 동시에(S611), 유지보수 활동을 유도함으로써(S612), 고장 상태의 신속한 복구를 가능하게 함이 바람직할 것이다.

본 발명에 따르면, 주요 철도신호제어 장치인 연동장치(10)에서의 신뢰성이 높은 열차 운행 정보를 입력 정보로 이용하여 작업자 선로 횡단 안전 신호 제어를 할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 철도 시공 시 설계 조건에 따라 철도 선로 측(1)에 다수 설치되는 선로 측 제어 장치(200)을 제어하는데 있어서, 다수의 제어 장치(200)에 각각 상응하는 모듈 형식으로서 제어 연산을 수행할 수 있는 다수의 디지털연산모듈(121)을 이용함으로써, 특정 선로 측 제어 장치(200)의 추후 확장 설치 또는 축소 철거를 용이하게 할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 제어 연산 처리의 모든 입력 또는 출력 정보를 디지털 데이터 형식으로 통합 수집하거나 통상의 통신 프로토콜을 이용하여 출력할 수 있도록 하는 정보관리부(130)를 이용함으로써, 관제 설비 등 철도운영자가 상기 정보를 필요로 하는 타 설비 또는 장치와 통신 연결되는 경우에 디지털 데이터의 송수신이 가능하고 이로 인해 연결 호환을 용이하게 할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 장치의 실시간 동작 상태 정보, 작업자의 실시간 장치 조작 상태 정보, 장치 동작 이력 정보, 작업자의 장치 조작 상태 이력 정보를 생성할 수 있게 되고, 이와 더불어 장치의 입출력 정보의 상태를 비교 판단하는 연산을 수행하고 이에 따라 고장 상태 여부를 판단한 고장 진단 정보를 생성함으로써 철도운영자의 운영성, 가용성, 유지보수성을 향상할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 통신 상태가 원활하지 않은 경우, 구성 장치에 고장이 발생한 경우, 입력되는 정보의 정확성을 판단한 결과가 사전에 설정된 동작과 일치하지 않거나 누락되는 등 입력 정보의 신뢰성이 보장되지 않는 경우에는, 작업자 횡단 정지 표시등(322)을 점등하고 횡단 경보기(340)를 울리는 동작 등을 포함하는 안전 측 동작을 수행함으로써 작업자의 선로 횡단 안전성을 향상할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 작업자의 선로 횡단이 위험함에 따라 제한하는 경우에는 접근하는 열차의 방향을 표시하는 방향 표시등(323)을 점등함으로써 접근하는 열차의 반대 방향으로 작업자의 회피를 유도하거나, 작업자가 악천후 또는 야간에 선로를 횡단함에 따라 작업자의 보행 안전이 위험한 경우에는 작업자 횡단구역(2)으로 조명을 제공하거나, 작업자가 신호기의 점등 상태를 인지하기 어려운 상황에서 작업자 횡단구역(2)으로 진입하는 열차에 의해 작업자의 안전이 확보되지 않은 경우에는 청각적인 경고음을 출력함으로써, 작업자의 선로 횡단 안전성을 향상할 수 있게 된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

1: 철도 선로 측, 2: 작업자 횡단구역,
3: 신호기계실, 4: 철도차량,
10: 연동장치, 20: 광-통신 네트워크,
30: 철도용 무선통신 네트워크, 31: 철도용 선로 측 무선통신장치,
32: 철도용 무선 통신, 100: 연동 정보 처리 장치,
110: 네트워크부, 120: 연산제어부,
121: 디지털연산모듈, 130: 정보관리부,
200: 선로 측 제어 장치, 210: 정보처리장치,
211: 네트워크부, 212: 입출력 정보 처리부,
213: 제어 정보 처리부, 220: 선로횡단표시기 제어 장치,
300: 선로횡단표시기, 310: 스위치함,
311: 정상 상태등, 312: 횡단 요청버튼,
313: 횡단 완료버튼, 320: 횡단 신호기,
321: 횡단 표시등, 322: 정지 표시등,
323: 방향 표시등, 330: 횡단 조명등,
340: 횡단 경보기, 350: 선로횡단표시기 기주,
400: 철도운영자 인터페이스 장치.

Claims (5)

1. 연동 정보 처리 장치(100), 선로 측 제어 장치(200), 및 선로횡단표시기(300)를 포함하는 작업자 선로 횡단 안전 시스템에 있어서,
   상기 연동 정보 처리 장치(100)는,
   열차 점유 정보, 선로 전환기 상태 정보, 열차 진로 정보, 및 열차 신호기 정보를 포함하는 입력 정보에 기초하여 열차 신호를 제어하는 연동장치(10)로부터 수신되는 상기 입력 정보와, 상기 선로 측 제어 장치(200)로부터 수신되는 정보인, 스위치함 설정 상태 정보(501), 횡단 신호기 상태 정보(502), 횡단 조명등 상태 정보(503), 및 횡단 경보기 상태 정보(504)를 기초로 판단한 상기 선로 측 제어 장치(200)의 설정 및 상태 정보에 기초하여 작업자의 선로 횡단 안전 여부를 판단하고,
   철도 운영자에게 제공하기 위한 정보로서, 상기 선로횡단표시기(300) 및 상기 선로 측 제어 장치(200)에 대한 고장 진단 정보를 포함하는 운영 정보를 생성하며,
   상기 선로 측 제어 장치(200)는,
   상기 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신된 작업자의 횡단 안전 여부 판단 정보와 상기 연동 정보 처리 장치(100)와의 통신 상태에 관한 판단 정보에 기초하여 상기 선로횡단표시기(300)를 제어하는 것인 작업자 선로 횡단 안전 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 선로 측 제어 장치(200)는,
   상기 입력 정보의 신뢰성이 확인되지 않는 경우에 상기 선로횡단표시기(300)에서의 작업자 횡단 정지 표시등(322)이 점등되도록 상기 선로횡단표시기(300)를 제어하는 것인 작업자 선로 횡단 안전 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 선로 측 제어 장치(200)는,
   상기 연동 정보 처리 장치(100)로부터 수신되는 작업자의 횡단 안전 여부 판단 정보와, 선로를 횡단하고자 하는 작업자가 상기 선로횡단표시기(300)에 구비된 횡단 요청버튼(312)을 입력함에 따라 상기 선로횡단표시기(300)로부터 수신되는 작업자 설정 상태 정보(501)에 기초하여 상기 선로횡단표시기(300)를 제어하는 것인 작업자 선로 횡단 안전 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 선로횡단표시기(300)에는 작업자의 안전한 선로 횡단이 가능한 경우에 횡단구역(2)으로 조명을 제공하는 횡단 조명등(330)이 구비되어 있는 것인 작업자 선로 횡단 안전 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 선로횡단표시기(300)에는 작업자의 안전 위험 상황인 경우에 경고음을 출력하는 횡단 경보기(340)가 구비되어 있는 것인 작업자 선로 횡단 안전 시스템.
   

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