KR102169883B1 - Atc 지상신호 자율점검 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ATC 지상신호 자율점검 시스템에 관한 것으로, 전동차의 선두에 설치되어 ATC(Automatic Train Control) 지상신호를 수신하는 제1 지상신호 검측부; 상기 전동차의 후미에 설치되어 ATC 지상신호를 수신하는 제2 지상신호 검측부; 및 상기 제1, 제2 지상신호 검측부를 통해 수신한 ATC 지상신호를 실시간 분석, 및 저장하고, 상기 ATC 지상신호의 실시간 분석을 통해 이상신호 지점의 발생이 판단되는 경우, 이상신호 지점 정보를 무선 통신 방식으로 지정된 관제 서버에 실시간으로 전송하는 제어부;를 포함한다.

Description

ATC 지상신호 자율점검 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AUTONOMOUS CHECKING OF ATC WAYSIDE SIGNAL}
본 발명은 ATC 지상신호 자율점검 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동차가 운행되는 구간의 시설물(예 : 레일, 신호전송수단 등)에 대하여 관리자가 일일이 점검하지 않더라도, 전동차 주행 중 실시간으로 시설물을 자동으로 점검할 수 있도록 하는, ATC 지상신호 자율점검 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 ATC(Automatic Train Control device, 자동열차제어장치)는, ATP(Automatic Train Protection), ATO(Automatic Train Operation), 및 ATS (Automatic Train Supervision) 장치를 갖춘 종합적인 열차 제어 장치를 의미하는 것으로서, 전동차(또는 열차, 차량 등)가 현재 점유하고 있는 궤도 회로로부터 속도 정보(ATC 신호)를 수신 받아 그 시점에서 그 구간을 주행할 수 있는 최대 지정 속도를 알아내어 열차의 실제 속도가 지정 속도보다 빠르면 허용 속도까지 자동적으로 제동이 걸리게 하는 장치이다.
예컨대 현재 국내에서 운행하는 일부 전동차(예 : 지하철 5 ~ 8호선)의 신호제어는 ATC/ATO 방식을 적용하고 있으며, 신호기계실에서 레일을 통해 주파수 신호를 전송하고, 차상의 픽업코일 안테나를 통하여 속도코드(Code Rate)와 출입문 열림 신호(OLD)를 수신하여 전동차가 운행된다.
그런데 상기와 같이 전동차 운행 중 간헐적으로 속도코드(Code Rate)와 출입문 열림 신호(OLD)가 없거나 신호세기가 작은 경우가 발생하는데, 이때 관리자가 직접 해당 전동차 및 관련 역 신호 시설물에 대하여 추후에 점검과 정비를 수행한다.
이와 같이 종래에는 실시간 검측과 분석이 이루어지고 있지 않기 때문에 추후 점검 시 이전과 동일한 이상 현상(예 : 속도코드(Code Rate)와 출입문 열림 신호(OLD)가 없거나 신호세기가 작은 현상)이 발생하지 않을 경우 정확한 점검을 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1001540(2010.12.09. 등록, 열차 자동 제어 시스템의 차상 신호 장치 및 그 데이터 처리 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전동차 운행 중 ATC(Automatic Train Control device) 지상신호를 실시간 검측하여, 무신호나 신호세기가 평균보다 낮게 검출되는 위치를 찾아 무선통신으로 관제 서버에 전송함으로써, 관리자가 시설물의 고장을 예측하고 예방정비를 수행할 수 있도록 하는, ATC 지상신호 자율점검 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전동차가 운행되는 구간의 시설물(예 : 레일, 신호전송수단 등)에 대하여 관리자가 일일이 점검하지 않더라도, 전동차 주행 중 실시간으로 시설물을 자동으로 점검할 수 있도록 하는, ATC 지상신호 자율점검 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템은, 전동차의 선두에 설치되어 ATC(Automatic Train Control) 지상신호를 수신하는 제1 지상신호 검측부; 상기 전동차의 후미에 설치되어 ATC 지상신호를 수신하는 제2 지상신호 검측부; 및 상기 제1, 제2 지상신호 검측부를 통해 수신한 ATC 지상신호를 실시간 분석, 및 저장하고, 상기 ATC 지상신호의 실시간 분석을 통해 이상신호 지점의 발생이 판단되는 경우, 이상신호 지점 정보를 무선 통신 방식으로 지정된 관제 서버에 실시간으로 전송하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 분석한 ATC 지상신호를 상기 관제 서버에 전송할 때, 미리 지정된 특정 데이터 형태로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이상신호 지점은, ATC 지상신호가 수신되지 않는 지점이거나, ATC 지상신호의 신호세기가 기준보다 낮은 지점을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이상신호 지점을 판단하기 위한 기준은, 상기 관제 서버로부터 미리 지정된 값, 및 상기 제1, 및 제2 지상신호 검측부를 통해 검측된 값의 평균치 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 이상신호 지점이 발생한 위치와 시간을 검출하기 위한 위치 및 시간 검출부;를 더 포함하고, 상기 위치 및 시간 검출부는, 지피에스(GPS) 수신모듈, 및 레일이나 지상 시설물에서 송출하는 위치신호를 수신할 수 있는 위치신호 수신모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 이상신호 지점이 발생할 경우, 그 이상신호 지점의 주변 영상정보를 취득하기 위한 장소 정보 취득부;를 더 포함하고, 상기 장소 정보 취득부는, 상기 주변 영상정보로서, 정지영상, 동영상, 및 3차원 VR(Virtual Reality) 영상을 취득하기 위한 복수의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 관제 서버는, 전동차에 탑재되는 ATC 지상신호 자율점검 시스템에서 전송된 이상신호 지점에 대한 정보, 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 분석하여, 전동차나 신호 시설물의 고장을 예측하거나 판단하고, 이에 대한 대응동작을 관리자 및 상기 이상신호 지점을 통과할 다음 차량에 지시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 이상신호 지점에 대해서 관리자가 현장을 점검할 때, 상기 이상신호 지점에 대한 정확한 위치를 빠르게 찾을 수 있도록 하기 위하여, 상기 이상신호 지점의 위치에 고정되어 지정된 기간 동안 위치를 표시하는 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하는 점검위치 표시기 투하부;를 더 포함하고, 상기 제어부가, 상기 점검위치 표시기 투하부를 제어하여, 상기 이상신호 지점에 상기 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 점검위치 표시기 투하부를 제어하여, 상기 이상신호 지점이 개방된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 하방으로 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하여 고정시키고, 상기 이상신호 지점이 터널을 포함한 좌우가 폐쇄된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 측방으로 점검위치 표시기를 투하거나 발사하여 고정시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 점검위치 표시기는, 형광페인트, 램프, 고주파 신호, 및 지정된 색상의 레이저 신호 중 어느 하나를 출력하여 위치를 표시하는 표시부재; 및, 상기 점검위치 표시기가 투하되거나 발사된 후 고정되어 있도록 하기 위한 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 ATC 지상신호 자율점검 방법은, ATC 지상신호 자율점검 시스템의 제어부가 전동차의 주행 중 ATC 지상신호를 수신하여 분석하는 단계; 상기 제어부가 상기 분석을 통해 상기 ATC 지상신호가 미수신되거나 ATC 지상신호의 신호세기가 기준 이하인지 체크하는 단계; 상기 체크 결과, ATC 지상신호가 미수신되거나 ATC 지상신호의 신호세기가 기준 이하인 경우, 상기 제어부는 현재 위치가 이상신호 지점인 것으로 판단하는 단계; 상기 이상신호 지점이 판단될 경우, 상기 제어부가 상기 이상신호 지점에 대한 정보를 취득하여 지정된 관제 서버에 전송하는 단계; 및 상기 관제 서버가 상기 전송된 이상신호 지점에 대한 정보, 및 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 분석하여, 전동차나 신호 시설물의 고장을 예측하거나 판단하고, 이에 대한 대응동작을 관리자 및 상기 이상신호 지점을 통과할 다음 차량에 지시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이상신호 지점은, ATC 지상신호가 수신되지 않는 지점이거나, ATC 지상신호의 신호세기가 기준보다 낮은 지점을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 이상신호 지점이 발생할 경우, 장소 정보 취득부를 통해 상기 이상신호 지점의 주변 영상정보를 취득하는 단계;를 더 포함하고, 상기 장소 정보 취득부는, 상기 주변 영상정보로서, 복수의 카메라를 이용해 정지영상, 동영상, 및 3차원 VR(Virtual Reality) 영상을 취득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 현재 위치가 이상신호 지점인 것으로 판단되면, 상기 제어부가 점검위치 표시기 투하부를 통해, 상기 이상신호 지점의 위치에서 지정된 기간 동안 위치를 표시하는 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 점검위치 표시기 투하부를 제어하여, 상기 이상신호 지점이 개방된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 하방으로 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하여 고정시키고, 상기 이상신호 지점이 터널을 포함한 좌우가 폐쇄된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 측방으로 점검위치 표시기를 투하거나 발사하여 고정시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 점검위치 표시기는, 형광페인트, 램프, 고주파 신호, 및 지정된 색상의 레이저 신호 중 어느 하나를 출력하여 위치를 표시하는 표시부재; 및, 상기 점검위치 표시기가 투하되거나 발사된 후 고정되어 있도록 하기 위한 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전동차나 신호 시설물의 고장을 예측하거나 판단하고, 이에 대한 대응동작을 관리자 및 상기 이상신호 지점을 통과할 다음 차량에 지시하기 위하여, 상기 관제 서버는, 상기 이상신호 지점에 대한 정보, 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터, 상기 관제 서버가 자체적으로 탐지하거나 수집한 상기 이상신호 지점이 발생한 시점의 주변상황, 및 과거의 이상신호 발생 이력 정보를 분석하여, 상기 이상신호 지점 발생이 특정 차량에서 발생한 것인지, 특정 지점에서 발생한 것인지, 또는 주변상황의 영향을 받아 일시적으로 발생한 것인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 전동차 운행 중 ATC(Automatic Train Control device) 지상신호를 실시간 검측하여, 무신호나 신호세기가 평균보다 낮게 검출되는 위치를 찾아 무선통신으로 관제 서버에 전송함으로써, 관리자가 시설물의 고장을 예측하고 예방정비를 수행할 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 전동차가 운행되는 구간의 시설물(예 : 레일, 신호전송수단 등)에 대하여 관리자가 일일이 점검하지 않더라도, 전동차 주행 중 실시간으로 시설물을 자동으로 점검할 수 있도록 함으로써, 전동차의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 자율점검 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 자율점검 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 자율점검 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템(100)은, 제1 지상신호 검측부(110), 제2 지상신호 검측부(120), 제어부(130), 위치 및 시간 검출부(140), 장소 정보 취득부(150), 무선 통신부(160), 및 관제 서버(200)를 포함한다.
상기 제1 지상신호 검측부(110)는 전동차의 선두에 설치되어 ATC 지상신호를 수신한다. 상기 제1 지상신호 검측부(110)는 픽업코일 안테나(미도시)를 이용해 ATC 지상신호를 수신한다.
상기 제2 지상신호 검측부(120)는 전동차의 후미에 설치되어 ATC 지상신호를 수신한다. 상기 제2 지상신호 검측부(120)는 픽업코일 안테나(미도시)를 이용해 ATC 지상신호를 수신한다.
상기 제어부(130)는 상기 제1, 제2 지상신호 검측부(110, 120)를 통해 수신한 ATC 지상신호를 분석, 저장 및 관제 서버(200)에 전송한다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 분석한 ATC 지상신호를 상기 관제 서버(200)에 전송할 때 미리 지정된 특정 데이터 형태로 변환할 수 있다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 ATC 지상신호를 실시간으로 분석하여 이상신호 지점이 발생하는지를 판단한다. 여기서 이상신호 지점은, ATC 지상신호가 수신되지 않는 지점이거나, ATC 지상신호의 신호세기가 기준(예 : 평균치)보다 낮은 지점을 포함한다.
여기서 상기 기준(예 : 평균치)은 상기 관제 서버(200)로부터 미리 지정된 값, 및 상기 제1, 제2 지상신호 검측부(110, 120)를 통해 검측된 값의 평균치 중 어느 하나일 수 있다.
상기 위치 및 시간 검출부(140)는 상기 이상신호 지점이 발생할 경우, 그 이상신호 지점의 위치 및 발생 시간을 검출한다. 이에 따라 상기 위치 및 시간 검출부(140)는 지피에스(GPS) 수신모듈(미도시)을 포함할 수 있으며, 또는 레일이나 지상 시설물에서 송출하는 위치신호를 수신할 수 있는 위치신호 수신모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 장소 정보 취득부(150)는 상기 이상신호 지점이 발생할 경우, 그 이상신호 지점의 주변 영상정보(예 : 정지영상, 동영상, 및 3차원 영상)를 취득한다. 이에 따라 상기 장소 정보 취득부(150)는 복수의 카메라(예 : CAM-R, CAM-L, CAM-F 등)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 카메라를 이용해 360도 영상(또는 VR 영상)을 촬영함으로써, 관리자가 상기 이상신호 지점(즉, 현장)에 직접 가보지 않더라도, 이 영상을 수신한 관제 서버(200)에서 상기 이상신호 지점의 주변을 전체적으로 둘러볼 수 있도록 한다. 이에 따라 물리적으로 이상이 발생했는지 여부를 원격으로 실시간으로 확인할 수 있게 된다.
상기 무선 통신부(160)는 상기 관제 서버(200)와 고속 무선 통신(예 : LTE 무선랜) 방식으로 통신을 수행한다.
상기 무선 통신부(160)는, 상기 제어부(130)가 분석한 이상신호 지점에 대한 정보(예 : 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 차량 정보), 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터 중 적어도 하나 이상을 상기 관제 서버(200)에 전송한다.
상기 관제 서버(200)는 전동차의 상기 무선 통신부(160)를 통해 전송된 이상신호 지점에 대한 정보(예 : 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 차량 정보), 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 분석하여, 차량(전동차)이나 신호 시설물의 고장을 예측하고, 이에 대한 대응동작(예 : 예방 점검, 고장 수리 등)을 관리자 및 차량(예 : 해당 이상신호 지점을 통과할 다음 차량)에 지시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 자율점검 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, ATC 지상신호 자율점검 시스템의 제어부(130)는 전동차의 주행 중 상태에서(S101) ATC 지상신호를 수신하여 분석한다(S102).
예컨대 상기 제어부(130)는 ATC 지상신호의 수신 여부 및 ATC 지상신호의 신호세기를 분석한다.
상기 분석을 통해 상기 제어부(130)는 ATC 지상신호가 미수신되거나 ATC 지상신호의 신호세기가 기준(예 : 평균치) 이하인지 체크한다(S103).
상기 체크(S103) 결과, ATC 지상신호가 미수신되거나 ATC 지상신호의 신호세기가 기준(예 : 평균치) 이하인 경우(S103의 예), 상기 제어부(130)는 현재 주행중인 위치를 이상신호 지점으로 판단한다(S104).
상기와 같이 이상신호 지점으로 판단될 경우, 상기 제어부(130)는 상기 이상신호 지점의 위치(예 : 좌표 정보), 시간, 및 장소 정보(예 : 영상 정보)를 취득한다(S105).
그리고 상기 제어부(130)는 상기 취득한 정보들(예 : 위치, 시간, 장소 등)을 지정된 관제 서버(200)에 전송한다(S106).
이때 상기 관제 서버(200)에 전송되는 정보들은, 이상신호 지점으로 판단된 구간(시점 구간)을 중심으로 전후에 일정시간을 더 포함한 구간에 대응한 ATC 지상신호 데이터(즉, 로(raw) 데이터)가 추가로 포함되어 전송될 수 있다.
이에 따라 상기 관제 서버(200)는 전동차에서 전송된 상기 이상신호 지점에 대한 정보(예 : 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 차량 정보), 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 분석하여, 차량(전동차)이나 신호 시설물의 고장을 실시간 예측하고, 이에 대한 대응동작(예 : 예방 점검, 고장 수리 등)을 관리자 및 차량(예 : 해당 이상신호 지점을 통과할 다음 차량)에 실시간으로 지시할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도로서, 상기 도 1에 있어서, 점검위치 표시기 투하부(170)를 더 포함한다.
상기 점검위치 표시기 투하부(170)는 상기 이상신호 지점에 대해서 관리자가 현장을 점검할 때, 상기 이상신호 지점에 대한 정확한 위치를 빠르게 찾을 수 있도록 하기 위하여, 상기 이상신호 지점의 위치를 지정된 기간(예 : 1주일) 동안 표시하는 수단(즉, 점검위치 표시기)을 투하(또는 발사)한다.
상기 점검위치 표시기 투하부(170)는 전동차의 하방(예 : 개방된 구간에서는 전동차의 하방으로 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하여 고정 시킴) 또는 측방(예 : 터널을 포함하여 좌우가 폐쇄된 구간에서는 전동차의 측방으로 점검위치 표시기를 투하거나 발사하여 고정 시킴)으로 점검위치 표시기(미도시)를 투하하거나 발사한다.
여기서 상기 점검위치 표시기(미도시)는 표시부재(미도시)(예 : 페인트(형광페인트), 램프(라이트), 고주파(RF 신호), 및 레이저(지정된 색상의 레이저) 등)를 포함한다. 또한 상기 투하되거나 발사된 점검위치 표시기(미도시)가 투하나 발사된 후 고정되어 있도록 하기 위하여, 상기 점검위치 표시기(미도시)는 고정부재(미도시)(예 : 자석, 못, 본드 등)를 더 포함한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 자율점검 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, ATC 지상신호 자율점검 시스템의 제어부(130)는 전동차의 주행 중 이상신호 지점이 발생할 경우(S201의 예), 상기 제어부(130)가 점검위치 표시기 투하부(170)를 통해 지정된 점검위치 표시기(미도시)를 하방이나 측방으로 투하(또는 발사)한다(S202).
이때 상기 점검위치 표시기 투하부(170)는 전동차의 선두나 후미 중 어디에도 설치가 가능하나, 전동차의 후미에 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 전동차의 주행 속도가 빠를 경우, 이상신호 지점의 발생을 판단한 후 이미 일정 거리를 주행하게 됨으로써 정확한 위치를 표시하지 못할 수 있기 때문이다.
상기와 같이 이상신호 지점에 점검위치 표시기(미도시)를 투하(또는 발사)한 후, 상기 제어부(130)는 이상신호 지점으로 판단된 구간(시점 구간)을 중심으로 전후에 일정시간을 더 포함한 구간에 대응한 ATC 지상신호 데이터(즉, 로(raw) 데이터)를 관제 서버(200)에 전송한다(S203).
이에 따라 상기 관제 서버(200)가 이상신호 지점이 발생한 이유(즉, 장애 이유)를 분석하여 차량(전동차)의 고장인지 아니면 신호 시설물의 고장인지를 판단할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 ATC 지상신호 자율점검 시스템의 자율점검 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 관제 서버(200)는 제1 전동차(TR1)(실제로는 제1 전동차에 탑재된 ATC 지상신호 자율점검 시스템)에서 무선 방식(예 : LTE 무선랜)으로 전송되는 제1 이상신호 지점 정보(즉, 첫 번째 이상신호 지점 정보)를 수신한다(S301).
여기서 상기 제1 이상신호 지점 정보는, 이상신호 지점에 대한 정보(예 : 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 차량 정보), 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 포함한다.
상기와 같이 제1 이상신호 지점 정보(즉, 첫 번째 이상신호 지점 정보)를 수신한 상기 관제 서버(200)는 상기 제1 이상신호 지점 정보(즉, 첫 번째 이상신호 지점 정보)를 데이터베이스(210)에 저장한다.
이때 상기 데이터베이스(210)에는 상기 전동차(실제로는 전동차에 탑재된 ATC 지상신호 자율점검 시스템)에서 전송된 정보 이외에 관제 서버(200)가 자체적으로 탐지(수집)한 해당 시점(즉, 이상신호 지점이 발생한 시점)에 해당 지점(즉, 이상신호 지점)의 주변상황(예 : 지진, 날씨, 교통사고 등) 및 과거의 히스토리(즉, 차량 및 지점별 이상신호 발생 이력) 정보가 추가로 누적 저장된다.
참고로 상기 히스토리 정보는 상기 이상신호 지점의 발생(즉, 장애 발생)이 특정 차량에서 자주 발생하는지, 아니면 특정 지점에서 자주 발생하는지를 판단하기 위한 정보이고, 상기 주변상황 정보는 상기 이상신호 지점이 주변상황의 영향을 받아 일시적으로 발생하는지, 아니면 주변상황의 영향을 받지 않고 발생한 것인지를 판단하기 위한 정보이다.
상기 제1 이상신호 지점 정보(즉, 첫 번째 이상신호 지점 정보)가 수신(신고)될 경우, 상기 관제 서버(200)는 지정된 1차 대응을 수행한다(S302).
예컨대 상기 관제 서버(200)는 관리자(300)(또는 관리자의 휴대 단말기)에게 메시지(예 : 문자 메시지, 전용 APP 메시지)를 전송할 수 있다.
그런데 상기 제1 이상신호 지점 정보(즉, 첫 번째 이상신호 지점 정보)가 수신되었다고 하더라도 상기 이상신호 지점의 발생 원인이 정확히 판단되지 않을 수 있으므로, 상기 관제 서버(200)는 상기 추가적인 1차 대응 방법으로서, 제2 전동차(TR2)(즉, 상기 제1 이상신호 지점을 통화하는 두 번째 전동차)에 상기 신고된 이상신호 지점(즉, 제1 이상신호 지점)에서 서행하도록 지시한다(S303).
그리고 상기 제2 전동차(TR2)(즉, 상기 제1 이상신호 지점을 통화하는 두 번째 전동차)에서 다시 이상신호 지점의 발생이 신고될 경우(즉, 제2 이상신호 지점 정보를 수신할 경우)(S304), 이를 분석하여 정확한 원인을 판단한 상기 관제 서버(200)는 지정된 2차 대응을 수행한다(S305).
예컨대 상기 관제 서버(200)는, 상기 이상신호 지점에 대한 정보(예 : 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 차량 정보), 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터, 및 관제 서버(200)가 자체적으로 탐지(수집)한 상기 이상신호 지점이 발생한 시점에 주변상황 및 과거의 차량이나 지점별 이상신호 발생 이력 정보의 분석을 통해, 상기 장애 발생(즉, 이상신호 지점 발생)이 특정 차량에서 발생한 것인지, 특정 지점에서 발생한 것인지, 주변상황의 영향을 받아 일시적으로 발생한 것인지를 판단한다. 그리고 상기 판단한 정보를 관리자(300)(또는 관리자의 휴대 단말기)에게 메시지(예 : 문자 메시지, 전용 APP 메시지)를 전송하여 신속한 정비를 수행하게 할 수 있다.
상기와 같이 본 실시예는 전동차 운행 중 ATC 지상신호를 실시간 검측하여, 무신호나 신호세기가 평균보다 낮게 검출되는 위치를 찾아 무선통신으로 관제 서버에 전송함으로써, 관리자가 시설물의 고장을 예측하고 예방정비를 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한 본 실시예는 전동차가 운행되는 구간의 시설물(예 : 레일, 신호전송수단 등)에 대하여 관리자가 일일이 점검하지 않더라도, 전동차 주행 중 실시간으로 시설물을 자동으로 점검할 수 있도록 함으로써, 전동차의 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : ATC 지상신호 자율점검 시스템 110 : 제1 지상신호 검측부
120 : 제2 지상신호 검측부 130 : 제어부
140 : 위치 및 시간 검출부 150 : 장소 정보 취득부
160 : 무선 통신부 170 : 점검위치 표시기 투하부
200 : 관제 서버

Claims (17)

  1. 전동차의 선두에 설치되어 ATC(Automatic Train Control) 지상신호를 수신하는 제1 지상신호 검측부;
    상기 전동차의 후미에 설치되어 ATC 지상신호를 수신하는 제2 지상신호 검측부; 및
    상기 제1, 제2 지상신호 검측부를 통해 수신한 ATC 지상신호를 실시간 분석, 및 저장하고, 상기 ATC 지상신호의 실시간 분석을 통해 이상신호 지점의 발생이 판단되는 경우, 이상신호 지점 정보를 무선 통신 방식으로 지정된 관제 서버에 실시간으로 전송하는 제어부;를 포함하되,
    상기 관제 서버는,
    제1 전동차에서 무선 방식으로 전송되는 제1 이상신호 지점 정보가 수신되거나 신고될 경우, 상기 제1 이상신호 지점 정보를 데이터베이스에 저장하고,
    지정된 1차 대응 동작을 수행하며,
    추가적인 1차 대응 동작으로서, 제2 전동차에게 상기 신고된 제1 이상신호 지점에서 서행하도록 지시하며,
    상기 지시에 따라 서행하는 상기 제2 전동차로부터 제2 이상신호 지점 정보가 추가로 수신되거나 신고될 경우, 상기 관제 서버가 지정된 2차 대응 동작을 수행하되,
    상기 1차 대응 동작은,
    관제 서버가 관리자 또는 관리자의 휴대 단말기에게 이상신호 지점이 발생하였음을 알리는 메시지를 전송하는 동작을 의미하며,
    상기 2차 대응 동작은,
    관리자나 관리자의 휴대 단말기에 정비를 수행하게 하는 메시지를 전송하는 동작을 의미하며,
    상기 제2 전동차는,
    상기 제1 전동차로부터 신고된 제1 이상신호 지점을 통과하는 두 번째 전동차이며,
    상기 데이터베이스는,
    상기 전동차에서 전송된 정보 이외에 관제 서버가 자체적으로 탐지하거나 수집한 해당 이상신호 지점이 발생한 시점에 해당 이상신호 지점의 주변상황 및 과거의 히스토리 정보를 누적 저장하며,
    상기 이상신호 지점 정보는,
    이상신호 지점에 대한 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 및 차량 정보, 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 분석한 ATC 지상신호를 상기 관제 서버에 전송할 때,
    미리 지정된 특정 데이터 형태로 변환하여 전송하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이상신호 지점은,
    ATC 지상신호가 수신되지 않는 지점이거나, ATC 지상신호의 신호세기가 기준보다 낮은 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이상신호 지점을 판단하기 위한 기준은,
    상기 관제 서버로부터 미리 지정된 값, 및
    상기 제1, 및 제2 지상신호 검측부를 통해 검측된 값의 평균치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이상신호 지점이 발생한 위치와 시간을 검출하기 위한 위치 및 시간 검출부;를 더 포함하고,
    상기 위치 및 시간 검출부는,
    지피에스(GPS) 수신모듈, 및 레일이나 지상 시설물에서 송출하는 위치신호를 수신할 수 있는 위치신호 수신모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이상신호 지점이 발생할 경우, 그 이상신호 지점의 주변 영상정보를 취득하기 위한 장소 정보 취득부;를 더 포함하고,
    상기 장소 정보 취득부는,
    상기 주변 영상정보로서, 정지영상, 동영상, 및 3차원 VR(Virtual Reality) 영상을 취득하기 위한 복수의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 관제 서버는,
    전동차에 탑재되는 ATC 지상신호 자율점검 시스템에서 전송된
    이상신호 지점에 대한 정보, 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 분석하여,
    전동차나 신호 시설물의 고장을 예측하거나 판단하고, 이에 대한 대응동작을 관리자 및 상기 이상신호 지점을 통과할 다음 차량에 지시하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이상신호 지점에 대해서 관리자가 현장을 점검할 때, 상기 이상신호 지점에 대한 정확한 위치를 빠르게 찾을 수 있도록 하기 위하여, 상기 이상신호 지점의 위치에 고정되어 지정된 기간 동안 위치를 표시하는 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하는 점검위치 표시기 투하부;를 더 포함하고,
    상기 제어부가,
    상기 점검위치 표시기 투하부를 제어하여, 상기 이상신호 지점에 상기 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하게 하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 점검위치 표시기 투하부를 제어하여,
    상기 이상신호 지점이 개방된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 하방으로 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하여 고정시키고,
    상기 이상신호 지점이 터널을 포함한 좌우가 폐쇄된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 측방으로 점검위치 표시기를 투하거나 발사하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 점검위치 표시기는,
    형광페인트, 램프, 고주파 신호, 및 지정된 색상의 레이저 신호 중 어느 하나를 출력하여 위치를 표시하는 표시부재; 및,
    상기 점검위치 표시기가 투하되거나 발사된 후 고정되어 있도록 하기 위한 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 시스템.
  11. ATC 지상신호 자율점검 시스템의 제어부가 전동차의 주행 중 ATC 지상신호를 수신하여 분석하는 단계;
    상기 제어부가 상기 분석을 통해 상기 ATC 지상신호가 미수신되거나 ATC 지상신호의 신호세기가 기준 이하인지 체크하는 단계;
    상기 체크 결과, ATC 지상신호가 미수신되거나 ATC 지상신호의 신호세기가 기준 이하인 경우, 상기 제어부는 현재 위치가 이상신호 지점인 것으로 판단하는 단계;
    상기 이상신호 지점이 판단될 경우, 상기 제어부가 상기 이상신호 지점에 대한 정보를 취득하여 지정된 관제 서버에 전송하는 단계; 및
    상기 관제 서버가 상기 전송된 이상신호 지점에 대한 정보, 및 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 분석하여, 전동차나 신호 시설물의 고장을 예측하거나 판단하고, 이에 대한 대응동작을 관리자 및 상기 이상신호 지점을 통과할 다음 차량에 지시하는 단계;를 포함하되,
    상기 관제 서버는,
    제1 전동차에서 무선 방식으로 전송되는 제1 이상신호 지점 정보가 수신되거나 신고될 경우, 상기 제1 이상신호 지점 정보를 데이터베이스에 저장하고,
    지정된 1차 대응 동작을 수행하며,
    추가적인 1차 대응 동작으로서, 제2 전동차에게 상기 신고된 제1 이상신호 지점에서 서행하도록 지시하며,
    상기 지시에 따라 서행하는 상기 제2 전동차로부터 제2 이상신호 지점 정보가 추가로 수신되거나 신고될 경우, 상기 관제 서버가 지정된 2차 대응 동작을 수행하되,
    상기 1차 대응 동작은,
    관제 서버가 관리자 또는 관리자의 휴대 단말기에게 이상신호 지점이 발생하였음을 알리는 메시지를 전송하는 동작을 의미하며,
    상기 2차 대응 동작은,
    관리자나 관리자의 휴대 단말기에 정비를 수행하게 하는 메시지를 전송하는 동작을 의미하며,
    상기 제2 전동차는,
    상기 제1 전동차로부터 신고된 제1 이상신호 지점을 통과하는 두 번째 전동차이며,
    상기 데이터베이스는,
    상기 전동차에서 전송된 정보 이외에 관제 서버가 자체적으로 탐지하거나 수집한 해당 이상신호 지점이 발생한 시점에 해당 이상신호 지점의 주변상황 및 과거의 히스토리 정보를 누적 저장하며,
    상기 이상신호 지점 정보는,
    이상신호 지점에 대한 시간, 위치, 영상, 차량 속도, 및 차량 정보, 및 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 이상신호 지점은,
    ATC 지상신호가 수신되지 않는 지점이거나, ATC 지상신호의 신호세기가 기준보다 낮은 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 이상신호 지점이 발생할 경우, 장소 정보 취득부를 통해 상기 이상신호 지점의 주변 영상정보를 취득하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 장소 정보 취득부는,
    상기 주변 영상정보로서, 복수의 카메라를 이용해 정지영상, 동영상, 및 3차원 VR(Virtual Reality) 영상을 취득하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    현재 위치가 이상신호 지점인 것으로 판단되면,
    상기 제어부가 점검위치 표시기 투하부를 통해, 상기 이상신호 지점의 위치에서 지정된 기간 동안 위치를 표시하는 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 점검위치 표시기 투하부를 제어하여,
    상기 이상신호 지점이 개방된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 하방으로 점검위치 표시기를 투하하거나 발사하여 고정시키고,
    상기 이상신호 지점이 터널을 포함한 좌우가 폐쇄된 구간에서 발생한 경우에는 전동차의 측방으로 점검위치 표시기를 투하거나 발사하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 점검위치 표시기는,
    형광페인트, 램프, 고주파 신호, 및 지정된 색상의 레이저 신호 중 어느 하나를 출력하여 위치를 표시하는 표시부재; 및,
    상기 점검위치 표시기가 투하되거나 발사된 후 고정되어 있도록 하기 위한 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 전동차나 신호 시설물의 고장을 예측하거나 판단하고, 이에 대한 대응동작을 관리자 및 상기 이상신호 지점을 통과할 다음 차량에 지시하기 위하여,
    상기 관제 서버는,
    상기 이상신호 지점에 대한 정보, 상기 이상신호 지점에서 취득한 ATC 지상신호의 로(raw)데이터, 상기 관제 서버가 자체적으로 탐지하거나 수집한 상기 이상신호 지점이 발생한 시점의 주변상황, 및 과거의 이상신호 발생 이력 정보를 분석하여,
    상기 이상신호 지점 발생이 특정 차량에서 발생한 것인지,
    특정 지점에서 발생한 것인지, 또는
    주변상황의 영향을 받아 일시적으로 발생한 것인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 ATC 지상신호 자율점검 방법.
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