KR102209544B1 - 열차상황 인지 방법 및 장치 - Google Patents

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KR102209544B1
KR102209544B1 KR1020190092806A KR20190092806A KR102209544B1 KR 102209544 B1 KR102209544 B1 KR 102209544B1 KR 1020190092806 A KR1020190092806 A KR 1020190092806A KR 20190092806 A KR20190092806 A KR 20190092806A KR 102209544 B1 KR102209544 B1 KR 102209544B1
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오석문
곽호찬
송지영
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한국철도기술연구원
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Abstract

열차상황 인지장치 및 방법을 개시한다.
본 실시예는 열차 간 통신으로 선행 열차의 운행상태를 판단하고, 지상 통신으로 선로 운행상태를 판단하여 열차 운행에 이례상황이 발생하는지의 여부를 확인하고, 이례상황을 구체적으로 분류하여 열차가 자율주행하기 위한 열차 상황을 정확하기 인지할 수 있도록 하는 열차상황 인지 방법 및 장치를 제공한다.

Description

열차상황 인지 방법 및 장치{Method And Apparatus for Recognizing Train Circumstances}
본 실시예는 열차상황 인지 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
일반적으로 열차를 운행하기 위해서는 기 설정된 노선에 복수의 열차가 기 설정된 스케쥴대로 운행된다. 선행 열차에 지연이 발생하면, 후행 열차의 스케줄에 영향을 끼치기 때문에, 열차 간 경합이 발생하거나 혼선이 유발될 수 있다.
선행 열차와 동일한 방향으로 운행 중인 열차는 선행 열차에 지연이 발생하면, 스케쥴에 따른 도착 시간대로 운행하기 위해 선행 열차를 추월하도록 열차를 운영해야 한다. 다수의 노선이 하나의 선로로 합쳐지는 경로에서 열차의 운행 순서 또는 스케줄을 재조정하도록 열차를 운영해야 한다.
일반적으로 열차 스케줄은 최적화 알고리즘 또는 시뮬레이션을 기반으로 생성되기보다 철도 운영자의 경험에 의존하여 생성된다. 철도 운영자가 사전에 열차 운영을 위한 스케줄을 작성하면, 기관사 및 관제사는 열차 스케줄을 최대한 준수하여 열차를 운행하게 된다.
스케줄에 따라 기관사 및 관제사가 열차를 운행하다 보면, 열차 고장, 선로 고장, 스케줄 미준수, 플랫폼 지연 사고 등 예기치 못한 상황이 발생하기 때문에 동일한 시간에서 동일한 궤도 점유, 양방향간 데드락(Deadlock) 발생, 안전 시격(Headway Constraints) 미준수 등의 열차 경합이 발생하게 된다.
열차 경합이 발생하면, 중앙 제어 센터는 열차의 정시성(Punctuality) 및 안전성을 확보하기 위해 열차의 경로 및 스케줄을 재조정하여 열차간 경합을 해소시킨다. 일반적인 열차 스케줄 작성 방법은 중앙 제어 센터에서 모든 열차 관련 운행 정보를 취합하여 결정한다. 중앙 제어 센터는 결정된 열차 스케쥴을 각 열차로 전달한다. 열차를 운행하는 관제사와 기관사는 열차 스케쥴을 전달받아 통신하는 과정에서 인적 오류가 발생할 위험이 있다.
하지만, 중앙 제어 센터는 모든 열차의 열차 스케줄을 작성하기 위해 실시간으로 모든 열차의 운행 정보를 수집해야 하는데, 모든 열차로부터 운행 정보를 실시간으로 수집하는데 현실적인 어려움이 존재한다.
중앙 제어 센터는 열차 경합이 발생하면, 대규모의 복잡한 철도 네트워크를 분석해야 하기 때문에, 열차 경합을 해소하기까지 많은 시간이 소요된다. 다시 말해, 중앙 제어 센터 내부의 열차 스케쥴을 조정하는 관제사가 열차 경합을 해소하기 위한 적절한 대처를 결정하는데 한계가 있다.
일반적인 열차 스케줄 작성 방법은 열차 경합 해소를 위해 관제사의 경험에 의존한다. 열차 경합을 해소하기 위해 관제사가 직접 열차 경로 및 스케줄을 재조정하기 때문에 인적 오류 위험이 발생한다. 열차 결합을 해소하는 과정에서, 현재 열차의 운행 상태를 고려하지 않고 획일적인 기준으로 열차 경합 해소를 수행하기 때문에, 전체적인 열차 운영 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 실시예는 열차 간 통신으로 선행 열차의 운행상태를 판단하고, 지상 통신으로 선로 운행상태를 판단하여 열차 운행에 이례상황이 발생하는지의 여부를 확인하고, 이례상황을 구체적으로 분류하여 열차가 자율주행하기 위한 열차 상황을 정확하기 인지할 수 있도록 하는 열차상황 인지 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보를 수신하고, ATS(Automatic Train Supervisor)로부터 선로 상태 정보를 수신하는 통신부; 상기 이웃 열차 정보 및 상기 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인하는 이례상황 판단부; 및 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 상기 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 상기 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지하는 열차상황 인지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치를 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보를 수신하고, ATS로부터 선로 상태 정보를 수신하는 과정; 상기 이웃 열차 정보 및 상기 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인하는 과정; 및 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 상기 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 상기 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 복수의 열차 내에 탑재된 열차 제어 장치로부터 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 수신하는 정보 송수신부; 상기 대상 열차 정보, 상기 이웃 열차 정보를 스케쥴된 운행정보와 비교하여 이례상황 발생 임계치를 갱신하고, 상기 이례상황 발생 임계치를 상기 대상 열차로 전송하는 이례상황 발생 기준부; 및 상기 대상 열차 정보, 상기 이웃 열차 정보에 대한 운행상태 정보를 기반으로 이례상황 분류 임계치를 학습하여 상기 이례상황 분류 임계치를 갱신하고, 상기 이례상황 분류 임계치를 상기 대상 열차로 전송하는 이례상황 임계치 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 서버를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 열차 간 통신으로 선행 열차의 운행상태를 판단하고, 지상 통신으로 선로 운행상태를 판단하여 열차 운행에 이례상황이 발생하는지의 여부를 확인하고, 이례상황을 구체적으로 분류하여 열차가 자율주행하기 위한 열차 상황을 정확하기 인지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 열차 자율주행 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 열차상황 인지모듈을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 3a,3b,3c,3d는 본 실시예에 따른 열차간 통신 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 이례상황 분류를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 열차자율주행을 위해 필요한 계수를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 이례상황을 시나리오로 분류하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 열차제어 학습서버를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 열차 상황인지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 열차 제어 서버에서 이례상황 판단 임계치를 학습하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에 기재된, ATO(Automatic Train Operation)는 열차 자율주행을 위해 열차 내에 탑재된 자동 운전 모듈을 의미하며, ATP(Automatic Train Protection)는 열차 자율주행을 위해 열차 내에 탑재된 열차 자동 정지 모듈을 의미한다. RM(Resource Manager)은 열차 자율주행을 위해 열차 내에 탑재된 리소스 관리 모듈을 의미하며, OC(Operation Control)는 열차 자율 주행을 위해 열차 내에 탑재된 운영 제어 모듈을 의미한다.
ATS(Automatic Train Supervisor)는 열차 상태를 주기적으로 관리하는 지상 시스템을 의미하며, TCMS(Train Control Management System)는 열차의 고장이나 혼잡도를 관리하는 열차 종합 제어 시스템을 의미한다.
도 1은 본 실시예에 따른 열차 자율주행 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 열차 자율주행 시스템은 열차 제어 장치(110), 중계장치(120), 열차제어 학습서버(130), ATS(140)를 포함한다. 열차 자율주행 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
열차 제어 장치(110)는 네트워크를 경유하여 이웃 열차 및 지상 인프라 설비(예컨대, ATS(140))와 데이터 통신을 수행한다.
열차 제어 장치(110)는 네트워크를 경유하여 이웃 열차 및 지상 인프라 설비(예컨대, ATS(140))와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비한다.
열차 제어 장치(110)는 (ⅰ) 각종 기기 또는 유무선 네트워크와 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, (ⅱ) 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, (ⅲ) 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치이다. 적어도 일 실시예에 따르면, 메모리는 램(Random Access Memory: RAM), 롬(Read Only Memory: ROM), 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk: SSD) 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기록/저장매체일 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 명세서상에 기재된 동작과 기능을 하나 이상 선택적으로 수행하도록 프로그램될 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 전체 또는 부분적으로 특정한 구성의 주문형반도체(Application Specific Integrated Circuit: ASIC) 등의 하드웨어로써 구현될 수 있다.
메모리에 관련 데이터 및 프로그램이 저장되어 있고, 프로세서가 메모리로부터 관련 데이터를 읽어들여 처리한다. 프로세서는 하나의 프로세서가 위 각 기능들을 수행할 수 있지만, 복수 개의 프로세서가 분담하여 처리하도록 구현할 수도 있다. 프로세서는 범용 프로세서에서 구현될 수도 있지만, 그 기능을 수행하도록 별도로 제작된 칩으로 구현할 수도 있다.
열차 제어 장치(110)는 ATS(140) 및 열차제어 학습서버(130)와 별도의 장치로 구현된 장치로서, 자립형(Stand Alone)으로 동작하는 장치를 의미한다. 열차 제어 장치(110)는 임베디드(Embedded) 또는 인스톨(Install) 형태로 탑재된 열차 자율주행 프로그램을 탑재하여 동작할 수 있다.
열차 제어 장치(110)는 ATO, ATS, RM, OC를 포함하며, 이웃 열차와 자율 협업을 기반으로 열차 상황을 인지한다.
열차 제어 장치(110)는 열차 자율주행을 위해 열차에 탑재되어, 각 열차 제어를 위해 컴팩트한 사이즈로 구현된다. 열차 제어 장치(110)는 이웃 열차와의 통신을 기반으로 한 열차 간 협업으로 열차 자율주행을 수행한다. 열차 제어 장치(110)로 각 열차에 탑재되어 개별 동작하므로 열차와 ATS(140) 간의 직접 통신에 필요한 지상 인프라 설비를 최소화할 수 있다.
열차 제어 장치(110)는 열차간 통신으로 이웃 열차 정보를 수신한다. 열차 제어 장치(110)가 대상 열차의 운행 정보와 이웃 열차 정보를 비교하여 운행 상태를 판단한다. 열차 제어 장치(110)가 운행 상태를 기반으로 이례상황(Exceptional Circumstances)인지를 구분한다. 열차 제어 장치(110)가 이례상황이 어떤 이벤트 인지를 분류한다.
중계장치(120)는 이동통신망, 근거리통신망, 인터넷망, 인트라넷망, 위성 통신망 등 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 열차 제어 장치(110)와 열차제어 학습서버(130), ATS(140) 간의 데이터를 송수신한다.
열차제어 학습서버(130)는 하드웨어적으로 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 하드웨어 모듈을 포함한다. 열차제어 학습서버(130)는 일반적으로 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 경유하여 다수의 열차 제어 장치(110)와 통신한다.
열차제어 학습서버(130)는 열차 제어 장치(110)의 작업수행 요청에 대응하는 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템, 컴퓨터 소프트웨어(웹서버 프로그램)를 의미한다. 열차제어 학습서버(130)는 전술한 웹서버 프로그램 이외에, 웹서버상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program) 또는 장치 내부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함한다.
열차제어 학습서버(130)는 열차가 차고지로 진입하면, 수집한 정보를 ATS(140)로 전송하고, ATS(140)로부터 수집한 정보를 기반으로 갱신한 이례상황 분류 정보와 이례상황 판단기준 임계치를 수신한다.
열차제어 학습서버(130)는 열차 제어 장치(110)로부터 수집한 정보를 기반으로 이례상황 발생 임계치, 이례상황 분류 임계치를 갱신하여 열차 제어 장치(110)로 전송한다.
열차제어 학습서버(130)는 차고지 진입시 복수의 열차 내에 탑재된 열차 제어 장치로부터 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 수신한다. 열차제어 학습서버(130)는 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 스케쥴된 운행정보와 비교하여 이례상황 발생 임계치를 갱신한다. 열차제어 학습서버(130)는 이례상황 발생 임계치를 대상 열차로 전송한다. 열차제어 학습서버(130)는 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보에 대한 운행상태 정보를 기반으로 이례상황 분류 임계치를 학습하여 이례상황 분류 임계치를 갱신한다. 열차제어 학습서버(130)는 이례상황 분류 임계치를 대상 열차로 전송한다.
ATS(140)는 열차와 무관하게 별도의 서버 형태로 구현되며, 각 열차와 통신하여 수신된 빅데이터(BigData)를 처리하여 열차와 관련된 정보를 관리한다.
도 2는 본 실시예에 따른 열차상황 인지모듈을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 열차 제어 장치(110)는 열차상황 인지모듈(210), 열차 동적 제어모듈(220)을 포함한다. 열차상황 인지모듈(210)은 통신부(212), 이례상황 판단부(214), 열차상황 인지부(216)를 포함한다. 열차상황 인지모듈(210)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
열차상황 인지모듈(210)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 2에 도시된 열차상황 인지모듈(210)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
통신부(212)는 열차간 통신(T2T: Train to Train)으로 이웃 열차(예컨대, 선행 열차)로부터 이웃 열차 정보(실시간 위치, 속도, 진로, 이벤트, 열차 고장발생정보, 객실 혼잡도(차상 혼잡도))를 수신하고, ATS(140)로부터 선로 상태 정보(선로 고장발생정보, 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도))를 수신한다.
통신부(212)는 이웃 열차 정보로부터 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00001
), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차 지연 허용 한도 설정값(X1), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2)을 추출한다.
이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보 및 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인한다.
이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보로부터 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00002
), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차 지연 허용 한도 설정값(X1), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2)을 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00003
)에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상(
Figure 112019078461268-pat00004
)이면, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다. 또는 이례상황 판단부(214)는 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하(xi-1(t)-xi(t)≤X2)인 경우 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보에 포함된 열차 고장발생정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 열차 고장발생정보 상에 포함된 고장 열차 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류 중 적어도 하나 이상을 기반으로 이례상황이 발생한 것으로 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보에 포함된 대상 열차가 정차역에서 출발할 때 감지된 열차 객실 내 승객 정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 열차 객실 내 승객 정보를 기반으로 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)를 산정한다. 이례상황 판단부(214)는 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
이례상황 판단부(214)는 선로 상태 정보에 포함된 선로 고장발생정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 선로 고장발생정보 내에 포함된 선로상 고장 발생 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
이례상황 판단부(214)는 선로 상태 정보에 포함된 대상 열차가 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 기반으로 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 산정한다. 이례상황 판단부(214)는 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
열차상황 인지부(216)는 이례상황 판단부(214)의 확인 결과, 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지한다.
열차상황 인지부(216)는 이웃 열차 정보로부터 선행열차 이벤트(ei -1(t)), 대상열차 이벤트(ei(t)), 정거장(s)에 도착(Dpts), 도착이벤트(Arrs), 선행열차 진로(pi-1(t)), 대상열차 진로(pi(t)), 선행열차속도(vi-1(t)), 대상열차 속도(vi(t)), 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00005
), 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00006
), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 종착역 종착 이벤트(Ends)를 추출한다.
열차상황 인지부(216)는 이웃 열차 정보로부터 추출된 정보를 기반으로 이례상황을 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오(시나리오1), 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오(시나리오2), 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오(시나리오3) 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류한다.
열차상황 인지부(216)는 선행열차 이벤트(ei - 1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei -1(t) = Dpts)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 대상열차 이벤트(ei(t))가 도착이벤트(Arrs)(ei(t) = Arrs)인지의 여부를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 동일(pi(t) = pi-1(t))한지의 여부를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 선행열차속도(vi-1(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = 0)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00007
)에서 선행열차의 위치값(xi-1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00008
)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하인지의 여부(xi-1(t)-xi(t)≤X2)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 전술한 조건이 만족하는 경우, 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오(시나리오1)로 판단한다.
열차상황 인지부(216)는 선행열차 이벤트(ei - 1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei -1(t) = Dpts)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 대상열차 이벤트(ei(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei(t) = Dpts)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 비동일한지의 여부(pi(t)≠pi-1(t))를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 선행열차 속도(vi-1(t))와 대상열차 속도(vi(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = vi(t) = 0)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00009
)에서 선행열차의 위치값(xi-1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00010
)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 전술한 조건이 모두 만족하는 경우, 대상 열차의 운행 상태를 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오(시나리오2)로 판단한다.
열차상황 인지부(216)는 대상열차 이벤트(ei(t))가 종착역 종착 이벤트(Ends)인지의 여부(ei(t)=Ends)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00011
)에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00012
)를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 전술한 조건이 모두 만족하는 경우, 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오(시나리오3)로 판단한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 이례상황에 대한 심각도를 산출하고, 심각도를 기반으로 선행열차와 동일한 경로상(진로)에 위치한 열차 중 이례상황에 의해 순차적으로 영향을 받는 열차에 대한 파급효과를 예측한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 기 저장된 복수의 대안 중 파급효과를 최소화하는 최적 대안을 선택한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 최적 대안에 따른 진로(경로)로 선행열차 이후에 위치한 열차가 운행되도록 제어한다.
도 3a,3b,3c,3d는 본 실시예에 따른 열차간 통신 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
ATO, ATP, RM, RM은 열차 자율주행을 위해 열차 내에 탑재된 모듈을 의미한다. ATS, TCMS는 열차 상태를 주기적으로 관리하기 위해 지상에 설치된 인프라를 의미한다.
본 실시예에 따른 열차 제어 장치(110)는 도 3a의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 열차와 직접 통신하거나 지상 제어 시스템을 경유하여 열차와 통신한다.
열차 제어 장치(110)는 도 3a의 (a)에 도시된 바와 같이, 다른 열차와 직접 통신 경로를 형성하여 통신하거나 도 3a의 (b)에 도시된 바와 같이, 다른 열차와 지상 제어 시스템을 경유한 간접 통신 경로를 형성하여 통신한다.
열차 제어 장치(110)는 열차간 동적 경로 인터페이스를 이용하여 열차간 통신을 수행한다.
ATS는 ATO로 이웃 열차 정보를 포함하는 스케쥴 정보를 전송한다. 스케쥴 정보는 차량(편성)의 반복 단위를 중심으로 각 열차의 스케쥴 정보를 포함한다. 스케쥴 정보에 포함된 Tag ID 집합(k)은 진로 정보의 환산 관계를 의미한다. ATS는 ATO로 자기 이벤트 정보 관리 및 상대 열차 이벤트에 대한 사항을 추가로 전송한다. ATS와 ATO 간에 열차 지연시 고장 코드 형식으로 지정하여 통신한다. ATS와 ATO 간에 혼잡 관련 통신 방법을 정의하여 통신한다. 이웃 열차간 통신하기 위해 복수의 ATO(ATO(i) ~ ATO(i+1)), 복수의 ATP(ATP(i) ~ ATP(i+1)) 간에 서로 통신한다. 리소스는 ID를 부여하거나, 고정된 시간과 상대적 시간의 선후 관계에 따른 범위로 정의할 수 있다.
도 3b에서는 일반적인 열차 통신 인터페이스에 대해 설명한다. ATS는 RM으로, 리소스 제어 요청, 리소스 취소 요청, 선로전환기 권한 요청을 전송한다. RM은 ATS로 리소스 제어 응답, 리소스 취소 응답, 선로전환기 권한 응답을 전송한다. RM은 ATP로, 버전 정보 요청, DB 요청, 리소스 상태 요청, 리소스 요청/해제 요청을 전송한다. ATP는 RM으로 버전 정보 응답, DB 요청 응답, 리소스 상태 응답, 리소스 요청/해제 응답을 전송한다. ATP는 OC로 선로전환기 방향 제어 요청, 쇄정(Lock of Switch) 요청을 전송한다. OC는 ATP로 선로전환기 방향 제어 응답, 쇄정 응답을 전송한다.
ATS는 ATP로 열차 상태 정보 (정기) 보고(고장 코드 포함), 열차 제어 요청 응답을 전송한다. ATP는 ATS로 열차 (비상) 제어 요청을 전송한다. ATP는 ATO로 경로 확보 요청을 전송한다. ATO는 ATP로 ATP 상태 정보, 경로 확보 응답을 전송한다. ATS는 ATO로, 스케쥴 정보, 스케쥴 정보 수정 응답, 열차 (비상) 제어 요청을 전송한다. ATO는 ATS로 스케쥴 정보 요청, 스케쥴 정보 수정 요청, 열차 (비상) 제어 요청 응답을 전송한다.
도 3c에서는 본 실시예에 따른 열차 통신 인터페이스에 대해 설명한다. ATS는 RM으로, 리소스 제어 요청, 리소스 취소 요청, 선로전환기 권한 요청을 전송한다. RM은 ATS로 리소스 제어 응답, 리소스 취소 응답, 선로전환기 권한 응답을 전송한다. RM은 ATP로, 버전 정보 요청, DB 요청, 리소스 상태 요청, 리소스 요청/해제 요청을 전송한다. ATP는 RM으로 버전 정보 응답, DB 요청 응답, 리소스 상태 응답, 리소스 요청/해제 응답을 전송한다. ATP는 OC로 선로전환기 방향 제어 요청, 쇄정 요청을 전송한다. OC는 ATP로 선로전환기 방향 제어 응답, 쇄정 응답을 전송한다.
ATS는 ATP(i-1)로 열차 상태 정보 (정기) 보고(고장 코드 포함), 열차 제어 요청 응답을 전송한다. ATP(i-1)는 ATS로 열차 (비상) 제어 요청을 전송한다. ATS는 ATO(i-1)로 스케쥴 정보, 스케쥴 정보 수정 응답, 열차 (비상) 제어 요청을 전송한다. 스케쥴 정보 수정 응답 정보는 이웃 스케쥴, 전방역 중심 스케쥴을 포함한다. 열차 (비상) 제어 요청은 (전방역) 플랫폼 혼잡 정보, 열차 출고 절차 지시를 포함한다. ATO(i-1)는 ATS로 이웃 열차 대상의 스케쥴 정보 요청, 이웃 열차 대상의 스케쥴 정보 수정 요청, 열차 (비상) 제어 요청 응답, 열차 종료 및 회차 보고를 전송한다.
ATO(i)는 ATP(i)로 경로 확보 요청을 전송한다. ATP(i)는 ATO(i)로 현재 속도 정보를 포함하는 ATP 상태 정보, 경로 확보 응답, 고장 코드, 차내 혼잡 정보를 전송한다. ATO(i-1), ATI(i+1)는 ATO(i)로, 다음 이벤트, 실시간 지연시간을 전송한다. ATP(i+1)는 ATO(i)로 현재 속도 정보를 포함하는 ATP 상태 정보, 경로 확보 응답, 고장 코드를 전송한다.
ATS와 ATO 간의 인터페이스는 도 3d에 도시된 바와 같다. ATS와 ATO 간에 통신하는 프로토콜과 메시지는 동일한 포맷을 이용한다. ATS와 ATO는 기 정의된 프로토콜을 이용하여 복수의 메시지 저장 및 분석한다. ATS, ATO는 메시지를 복수로 경로로 수신하여 저장한 후 분석한다.
도 4는 본 실시예에 따른 이례상황 분류를 설명하기 위한 도면이다.
통신부(212)는 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보(실시간 위치, 속도, 진로, 이벤트, 열차 고장발생정보, 객실 혼잡도(차상 혼잡도))를 수신하고, ATS(140)로부터 선로 상태 정보(선로 고장발생정보, 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도))를 수신한다.
이례상황 판단부(214)는 실시간으로 대상 열차에 대한 대상 열차 정보(실시간 위치, 속도, 진로, 이벤트, 열차 고장발생정보, 객실 혼잡도(차상 혼잡도))를 관측하여 이웃 열차로 전송한다. 이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보를 기반으로 이웃 열차에 대한 열차운행상태를 판단한다. 이례상황 판단부(214)는 선로 상태 정보를 기반으로 선로운행상태를 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보에 포함된 열차 고장발생정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 열차 고장발생정보 상에 포함된 고장 열차 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 이웃 열차에 대한 열차운행상태를 열차고장으로 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 이웃 열차 정보에 포함된 대상 열차가 정차역에서 출발할 때 감지된 열차 객실 내 승객 정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 열차 객실 내 승객 정보를 기반으로 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)를 산정한다. 이례상황 판단부(214)는 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 열차운행상태를 열차혼잡으로 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 선로 상태 정보에 포함된 선로 고장발생정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 선로 고장발생정보 내에 포함된 선로상 고장 발생 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 선로운행상태를 선로고장으로 판단한다. 이례상황 판단부(214)는 선로 상태 정보에 포함된 대상 열차가 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 추출한다. 이례상황 판단부(214)는 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 기반으로 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 산정한다. 이례상황 판단부(214)는 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 선로운행상태를 플랫폼 혼잡으로 판단한다.
이례상황 판단부(214)가 이웃 열차 정보를 기반으로 이웃 열차운행상태를 판단하는 과정은 다음과 같다.
① 각 열차에 탑재된 TCMS(Train Control Management System), ATCS(Automatic Train Control System))가 아닌 별도의 고장 감지부가 열차내 고장 여부를 감지한다.
② 고장 감지부는 고장이 감지되면, 고장발생정보를 생성하여 실시간으로 ATCS의 동적 경로 설정을 담당하는 ATO로 전달한다.
③ ATO는 고장발생정보를 수신(고장을 실시간으로 인식한 상황)한 후 열차간 통신(T2T)으로 주변에 존재하는 이웃 열차로 실시간으로 대상 열차의 고장 상태를 포함하는 고장발생정보를 전파한다.
고장이 발생한 열차에서 자신의 고장발생정보를 열차간 통신(T2T)으로 이웃 열차에게 직접 고장발생정보를 전송하기 때문에, 고장 열차 주변에 존재하는 이웃 열차는 지상 관제 시스템을 경유하여 고장발생정보를 수신할 때보다, 빠르게 고장발생정보를 수신하여 대처할 수 있다.
④ 대상 열차는 고장 열차로부터 고장발생정보가 실시간 수신하는 경우, 이웃 열차에 대한 고장 발생으로 인한 운행 상태를 판단한다.
대상 열차 내의 이례상황 판단부(214)는 고장 열차 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 고장 열차의 운행 상태를 판단한다.
⑤ 결과적으로 열차 제어 장치(110)는 이웃 열차에서 발생한 고장 여부를 빠르게 인지하여 동적 경로 설정에 이용할 수 있다. 열차 제어 장치(110)는 동적으로 경로가 재설정된 경우, 후속 프로세스를 지체없이 진행(evoke)한다.
이례상황 판단부(214)가 선로 상태 정보를 기반으로 선로운행상태를 판단하는 과정은 다음과 같다.
① ATS는 지상 선로 장치(선로 중간 지장물(Obstruction) 포함)에 대한 고장 발생 여부를 상시 감지한다.
② ATS는 지상 선로 장치에서 고장이 발생한 것으로 감지한 경우, 고장이 발생한 지상 선로 장치로 인해 영향을 받을 후속 열차를 선별한다.
ATS는 고장 발생으로 영양을 받는 후속 열차 내의 ATO로 고장발생정보를 포함하는 선로 상태 정보를 전송한다.
③ 열차 내의 열차 제어 장치(110)는 ATS으로부터 고장발생정보를 포함하는 선로 상태 정보를 실시간 수신한 후 선로운행상태를 판단한다.
열차 제어 장치(110)는 선로 상태 정보에 포함된 고장발생정보를 기반으로 선로상 고장 발생 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 선로운행상태를 판단한다.
④ 결과적으로 열차 제어 장치(110)는 선로 상에서 발생한 고장 여부를 빠르게 인지하여 동적 경로 설정에 이용할 수 있다. 열차 제어 장치(110)는 동적으로 경로가 재설정된 경우, 후속 프로세스를 지체없이 진행(evoke)한다.
이례상황 판단부(214)가 차내 혼잡 정보 흐름을 판단하는 과정은 다음과 같다.
① TCMS는 열차가 정차역에서 출발할 때 열차 객실 내 승객 정보(재차 정보)를 감지한다.
② ATO는 운행 상태를 파악하기 위하여 TCMS로 열차 객실 내 승객 정보(재차 정보)를 요구한다
③ ATO는 TCMS로부터 수신한 열차 객실 내 승객 정보(재차 정보)를 이용하여 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)를 산정한다.
이례상황 판단부(214)는 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)를 기반으로 열차운행상태를 판단한다.
이례상황 판단부(214)가 플랫폼 혼잡 정보 흐름을 판단하는 과정은 다음과 같다.
① ATS는 플랫폼 대기 승객 정보를 상시 파악한다.
② ATO는 운행상태를 파악하기 위하여 ATS으로 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 요구한다.
③ ATO는 ATS로부터 전달받은 플랫폼 대기 승객 정보를 이용하여 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 산정한다. ATO는 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 이용하여 다음역에서의 정차 시각을 예측한다.
④ ATO는 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)와 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 함께 이용하여 정차 시각을 예측한다.
이례상황 판단부(214)는 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 기반으로 선로운행상태를 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 열차운행상태 및 선로운행상태를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인한다. 이례상황 판단부(214)는 열차운행상태 및 선로운행상태를 기반으로 정상 또는 비정상 여부를 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 열차운행상태 및 선로운행상태를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인한다. 이례상황 판단부(214)는 열차운행상태가 열차고장 또는 열차 혼잡으로 판단되는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 판단한다. 이례상황 판단부(214)는 선로운행상태가 선로고장 또는 플랫폼 혼잡으로 판단되는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 판단한다.
이례상황 판단부(214)는 이례상황 발생 여부를 다음과 같이 확인한다.
① 이례상황 판단부(214)는 운행 중인 다른 열차로부터 고장발생정보가 수신하는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
② 이례상황 판단부(214)는 ATS(140)로부터 지상 설비의 고장발생정보를 수신하는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
열차상황 인지부(216)는 이례상황 판단부(214)의 확인 결과, 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지한다.
열차상황 인지부(216)는 이웃 열차 정보로부터 추출된 정보를 기반으로 이례상황을 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오(시나리오1), 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오(시나리오2), 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오(시나리오3) 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류한다.
다시 말해, 열차상황 인지부(216)는 이례상황을 다음과 같이 분류한다.
① 열차상황 인지부(216)는 현재 열차의 운행지연 상황 (스케쥴 대비 실시간 위치의 차이) 기 설정된 임계치보다 큰(
Figure 112019078461268-pat00013
)지의 여부를 확인한다.
② 열차상황 인지부(216)는 실시간 감지되는 차내 혼잡도가 기 설정된 임계치보다 큰(Ci(t)≥C1)지의 여부를 확인한다.
③ 열차상황 인지부(216)는 실시간 감지되는 플랫폼 혼잡도가 기 설정된 임계치보다 큰(Csi(t)≥C2)지의 여부를 확인한다.
열차 제어 장치(110)는 이례상황이 확인되면, 이례상황을 정의하기 위해 이례상황 대응 시나리오의 분류 기능이 작동하도록 조치(Evoke)한다.
도 5는 본 실시예에 따른 열차자율주행을 위해 필요한 계수를 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 표상에 도시된, i는 열차순서를 의미한다. 위치(xi(t))는 기 설정된 간격(예컨대, 약 60m 간격)으로 설치된다. 열차에는 타코메터가 탑재되어, 타코메터를 이용하여 바퀴의 회전수를 측정하여 센서로부터 열차 전두부까지의 거리를 측정한다.
i ∈ I = {1,2,...,N}는 열차번호 집합 (정수), (i-1) → (i) → (i+1)의 순서로 운행하는 상황을 전제한다. N은 고려대상 열차의 최대 숫자를 의미한다.
t는 (현재) 시간을 나타내는 부호를 의미한다.
g ∈ G는 지상에 설치되어 열차의 위치를 검지하는 Tag 번호 집합(정수)을 의미한다.
s ∈ S={1,2,...,M}는 정거장 번호 집합(정수)을 의미한다.
M은 고려대상 정거장의 최대 숫자를 의미한다. 설명의 편의를 위해 임의의 한 방향에 대해 1번 정거장이 열차가 처음 출발(시발)하는 정거장으로, M번째 정거장이 열차가 최종 도착(종착)하는 정거장으로 전제하고 특별한 언급이 없는 한 시발역 및 종착역에서 열차는 회차하여 반복운행하는 것을 의미한다.
ξ∈πs은 정거장 [s] 내에서 연동의 규칙에 따라 설정이 가능한 진로의 집합을 의미한다.
Figure 112019078461268-pat00014
은 열차 [i]가 시발역에서 출발하여 종착역에 도착할 때까지 스케쥴링 단계에서 사전에 설정된 전체 진로를 의미한다.
pi(t)는 (현재) 시각 [t] 시점에서 열차 [i]가 동적으로 선택한 진로를 의미한다.
ei(t)는 (Srts, Arrs, Dpts, Ends) 열차 [i]가 (현재) 시각 [t] 다음 가장 먼저 실행하게 될 이벤트를 의미한다.
Srts는 정거장 [s]에서 시발(보통의 경우 s = 1)을 의미한다.
Arrs, Dpts는 정거장 [s]에 도착을 의미한다.
Ends는 정거장 [s]에 종착(보통의 경우 이때 s = M)을 의미한다.
xi(t)는 (현재) 시각 [t] 시점에서 열차 [i]의 (실시간) 위치를 의미한다.
vi(t)는 (현재) 시각 [t] 시점에서 열차 [i]의 (실시간) 속도를 의미한다.
ci(t)는 (현재) 시각 [t] 시점에서 열차 [i]를 구성하는 복수의 객실 중에서 혼잡도가 가장 높은 객실의 혼잡도를 의미한다.
csi(t)는 (현재) 시각 [t] 시점에서 열차 [i]가 정차할 정거장[s] 플랫폼 혼잡도를 의미한다.
도 5에 도시된 위치(xi(t)), 속도(vi(t)), 진로(pi(t)), 이벤트(ei(t))는 필수요소이다. 혼잡, 지연, 선후간격은 필수요소를 기반으로 계산 가능한 요소이다. 다음 액티비티(Activity)는 이벤트와 동일한 요소이다.
도 6은 본 실시예에 따른 이례상황을 시나리오로 분류하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
열차 제어 장치(110)가 분류하는 이례상황 대응 시나리오는 도 6에 도시된 바와 같다.
① 시나리오 1은 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오를 의미한다. 예컨대, 시나리오 1은 본선에서 선행 열차 정차 중인 상태에서 출발 지연 발생 후속 열차 도착 진로 변경 여부의 의사결정 상황인 것을 의미한다.
② 시나리오 2는 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오를 의미한다. 예컨대, 시나리오 2는 본선과 부본선에서 각각 열차 출발대기 후 본선 열차 먼저 부본선 열차 나중 출발 스케쥴. 본선 열차 출발 지연시 부본선 열차 선행 출발 여부 의사결정 상황인 것을 의미한다.
③ 시나리오 3은 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오를 의미한다. 예컨대, 시나리오 3은 회차 지연시 도착 열차 회차 진로를 반대쪽 출발선으로 곧바로 도착하도록 회차 진로 변경하여 회차 시간을 단축 여부에 대한 의사결정 상황을 의미한다.
열차 제어 장치(110)는 선행열차 이벤트(ei - 1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei -1(t) = Dpts)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 대상열차 이벤트(ei(t))가 도착이벤트(Arrs)(ei(t) = Arrs)인지의 여부를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 동일(pi(t) = pi-1(t))한지의 여부를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 선행열차속도(vi-1(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = 0)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00015
)에서 선행열차의 위치값(xi-1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00016
)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하인지의 여부(xi-1(t)-xi(t)≤X2)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 전술한 시나리오1 조건(ei -1(t) = Dpts , ei(t) = Arrs , pi(t) = pi-1(t), vi-1(t) = 0,
Figure 112019078461268-pat00017
, xi-1(t)-xi(t)≤X2)을 모두 만족하는 경우, 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오(시나리오1)로 판단한다.
열차 제어 장치(110)는 선행열차 이벤트(ei - 1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei -1(t) = Dpts)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 대상열차 이벤트(ei(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei(t) = Dpts)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 비동일한지의 여부(pi(t)≠pi-1(t))를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 선행열차 속도(vi-1(t))와 대상열차 속도(vi(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = vi(t) = 0)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00018
)에서 선행열차의 위치값(xi- 1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00019
)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 전술한 시나리오2 조건(ei -1(t) = Dpts , ei(t) = Dpts , pi(t)≠pi-1(t), vi-1(t) = vi(t) = 0,
Figure 112019078461268-pat00020
) 조건이 모두 만족하는 경우, 대상 열차의 운행 상태를 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오(시나리오2)로 판단한다.
열차 제어 장치(110)는 대상열차 이벤트(ei(t))가 종착역 종착 이벤트(Ends)인지의 여부(ei(t)=Ends)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00021
)에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00022
)를 확인한다. 열차 제어 장치(110)는 전술한 시나리오3 조건(ei(t)=Ends,
Figure 112019078461268-pat00023
)을 모두 만족하는 경우, 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오(시나리오3)로 판단한다.
도 7은 본 실시예에 따른 열차제어 학습서버를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 열차제어 학습서버(130)는 정보 송수신부(710), 이례상황 발생 기준부(720), 이례상황 임계치 결정부(730)를 포함한다. 열차제어 학습서버(130)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
열차제어 학습서버(130)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 7에 도시된 열차제어 학습서버(130)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
정보 송수신부(710)는 열차가 차고지 진입시 복수의 열차 내에 탑재된 열차 제어 장치로부터 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 수신한다.
이례상황 발생 기준부(720)는 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 스케쥴된 운행정보와 비교하여 이례상황 발생 임계치를 갱신한다. 이례상황 발생 기준부(720)는 이례상황 발생 임계치를 대상 열차로 전송한다.
이례상황 임계치 결정부(730)는 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보에 대한 운행상태 정보를 기반으로 이례상황 분류 임계치를 학습하여 이례상황 분류 임계치를 갱신한다. 이례상황 임계치 결정부(730)는 이례상황 분류 임계치를 대상 열차로 전송한다.
도 8은 본 실시예에 따른 열차 상황인지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
열차 동적 제어모듈(220)은 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보(실시간 위치, 속도, 진로, 이벤트, 열차 고장발생정보, 객실 혼잡도(차상 혼잡도))를 수신하고, ATS(140)로부터 선로 상태 정보(선로 고장발생정보, 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도))를 수신한다(S810).
단계 S810에서, 열차 동적 제어모듈(220)은 이웃 열차 정보로부터 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00024
), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차 지연 허용 한도 설정값(X1), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2)을 추출한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 이웃 열차 정보 및 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인한다(S820).
단계 S820에서, 열차 동적 제어모듈(220)은 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00025
)에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상(
Figure 112019078461268-pat00026
)이거나, 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하(xi-1(t)-xi(t)≤X2)인 경우 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 이웃 열차 정보에 포함된 열차 고장발생정보를 추출한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 열차 고장발생정보 상에 포함된 고장 열차 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류 중 적어도 하나 이상을 기반으로 이례상황이 발생한 것으로 판단한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 이웃 열차 정보에 포함된 대상 열차가 정차역에서 출발할 때 감지된 열차 객실 내 승객 정보를 추출한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 열차 객실 내 승객 정보를 기반으로 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)를 산정한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 열차 내 객실 혼잡도(차상 혼잡도)가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 선로 상태 정보에 포함된 선로 고장발생정보를 추출한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 선로 고장발생정보 내에 포함된 선로상 고장 발생 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 선로 상태 정보에 포함된 대상 열차가 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 추출한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 기반으로 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)를 산정한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 플랫폼 혼잡도(지상 혼잡도)가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 이례상황이 발생한 것으로 확인한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 확인 결과, 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지한다(830).
단계 S830에서, 열차 동적 제어모듈(220)은 선행열차 이벤트(ei - 1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei -1(t) = Dpts)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 대상열차 이벤트(ei(t))가 도착이벤트(Arrs)(ei(t) = Arrs)인지의 여부를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 동일(pi(t) = pi- 1(t))한지의 여부를 확인한다. 열차상황 인지부(216)는 선행열차속도(vi-1(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = 0)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00027
)에서 선행열차의 위치값(xi-1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00028
)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하인지의 여부(xi-1(t)-xi(t)≤X2)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 전술한 조건이 만족하는 경우, 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오(시나리오1)로 판단한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 선행열차 이벤트(ei - 1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei -1(t) = Dpts)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 대상열차 이벤트(ei(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei(t) = Dpts)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 비동일한지의 여부(pi(t)≠pi-1(t))를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 선행열차 속도(vi-1(t))와 대상열차 속도(vi(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = vi(t) = 0)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 스케쥴된 선행열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00029
)에서 선행열차의 위치값(xi- 1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00030
)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 전술한 조건이 모두 만족하는 경우, 대상 열차의 운행 상태를 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오(시나리오2)로 판단한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 대상열차 이벤트(ei(t))가 종착역 종착 이벤트(Ends)인지의 여부(ei(t)=Ends)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 스케쥴된 대상열차의 위치값(
Figure 112019078461268-pat00031
)에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
Figure 112019078461268-pat00032
)를 확인한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 전술한 조건이 모두 만족하는 경우, 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오(시나리오3)로 판단한다.
열차 동적 제어모듈(220)은 열차 상황에 따라 열차를 동적으로 제어한다(S840).
단계 S840에서, 열차 동적 제어모듈(220)은 이례상황에 대한 심각도를 산출하고, 심각도를 기반으로 선행열차와 동일한 경로상(진로)에 위치한 열차 중 이례상황에 의해 순차적으로 영향을 받는 열차에 대한 파급효과를 예측한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 기 저장된 복수의 대안 중 파급효과를 최소화하는 최적 대안을 선택한다. 열차 동적 제어모듈(220)은 최적 대안에 따른 진로(경로)로 선행열차 이후에 위치한 열차가 운행되도록 제어한다.
도 8에서는 단계 S810 내지 단계 S840을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 8에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 8에 기재된 본 실시예에 따른 열차 상황인지 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 열차 상황인지 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
도 9는 본 실시예에 따른 열차 제어 서버에서 이례상황 판단 임계치를 학습하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
열차제어 학습서버(130)는 열차가 차고지 진입시 복수의 열차 내에 탑재된 열차 제어 장치(110)로부터 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 수신한다(S910).
열차제어 학습서버(130)는 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보를 스케쥴된 운행정보와 비교하여 이례상황 발생 임계치를 갱신한다. 열차제어 학습서버(130)는 이례상황 발생 임계치를 대상 열차로 전송한다(S920).
열차제어 학습서버(130)는 대상 열차 정보, 이웃 열차 정보에 대한 운행상태 정보를 기반으로 이례상황 분류 임계치를 학습하여 이례상황 분류 임계치를 갱신한다. 열차제어 학습서버(130)는 이례상황 분류 임계치를 대상 열차로 전송한다(S930).
도 9에서는 단계 S910 내지 단계 S930을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 9에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 9는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 9에 기재된 본 실시예에 따른 열차 제어 서버에서 이례상황 판단 임계치를 학습하는 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 열차 제어 서버에서 이례상황 판단 임계치를 학습하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 열차 제어 장치 120: 중계장치
130: 열차제어 학습서버 140: ATS
210: 열차상황 인지모듈
212: 통신부 214: 운행 상태 판단부
216: 이례상황 판단부 218: 열차상황 인지부
220: 열차 동적 제어모듈
710: 정보 송수신부
720: 이례상황 분류 기준부
730: 이례상황 임계치 결정부

Claims (12)

  1. 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보를 수신하고, ATS(Automatic Train Supervisor)로부터 선로 상태 정보를 수신하는 통신부;
    상기 이웃 열차 정보 및 상기 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황(Exceptional Circumstances) 발생 여부를 확인하는 이례상황 판단부; 및
    상기 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 상기 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 상기 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지하는 열차상황 인지부를 포함하되,
    상기 열차상황 인지부는,
    상기 이웃 열차 정보로부터 추출된 선행열차 이벤트(ei-1(t)), 대상열차 이벤트(ei(t)), 정거장(s)에 도착(Dpts), 도착이벤트(Arrs), 선행열차 진로(pi-1(t)), 대상열차 진로(pi(t)), 선행열차속도(vi-1(t)), 대상열차 속도(vi(t)), 스케쥴된 선행열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00055
    ), 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00056
    ), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 종착역 종착 이벤트(Ends)를 기반으로 상기 이례상황을 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오, 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오, 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  2. 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보를 수신하고, ATS(Automatic Train Supervisor)로부터 선로 상태 정보를 수신하는 통신부;
    상기 이웃 열차 정보 및 상기 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황(Exceptional Circumstances) 발생 여부를 확인하는 이례상황 판단부; 및
    상기 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 상기 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 상기 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지하는 열차상황 인지부를 포함하되,
    상기 이례상황 판단부는,
    상기 이웃 열차 정보로부터 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00033
    ), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차 지연 허용 한도 설정값(X1), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2)을 추출하고, 상기 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00034
    )에서 상기 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 상기 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상(
    Figure 112020113988983-pat00035
    )이거나 상기 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 상기 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 상기 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하(xi-1(t)-xi(t)≤X2)인 경우 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이례상황 판단부는,
    상기 이웃 열차 정보에 포함된 열차 고장발생정보를 추출하고, 상기 열차 고장발생정보 상에 포함된 고장 열차 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 상기 이례상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이례상황 판단부는,
    상기 이웃 열차 정보에 포함된 대상 열차가 정차역에서 출발할 때 감지된 열차 객실 내 승객 정보를 추출하고, 상기 열차 객실 내 승객 정보를 기반으로 열차 내 객실 혼잡도를 산정하고, 상기 열차 내 객실 혼잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이례상황 판단부는,
    상기 선로 상태 정보에 포함된 선로 고장발생정보를 추출하고, 상기 선로 고장발생정보 내에 포함된 선로상 고장 발생 위치, 고장 발생 시각, 고장 종류를 기반으로 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이례상황 판단부는,
    상기 선로 상태 정보에 포함된 대상 열차가 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 추출하고, 상기 다음에 정차할 플랫폼의 대기 승객 정보를 기반으로 플랫폼 혼잡도를 산정하고, 상기 플랫폼 혼잡도가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열차상황 인지부는,
    상기 선행열차 이벤트(ei-1(t))가 상기 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei-1(t) = Dpts), 상기 대상열차 이벤트(ei(t))가 상기 도착이벤트(Arrs)(ei(t) = Arrs)인지의 여부, 상기 대상열차 진로(pi(t))와 상기 선행열차 진로(pi-1(t))가 동일(pi(t) = pi-1(t))한지의 여부, 상기 선행열차속도(vi-1(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = 0), 상기 스케쥴된 선행열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00038
    )에서 상기 선행열차의 위치값(xi-1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
    Figure 112020113988983-pat00039
    ), 상기 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 상기 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하인지의 여부(xi-1(t)-xi(t)≤X2)를 확인한 조건이 모두 만족하는 경우, 상기 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오로 판단하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열차상황 인지부는,
    선행열차 이벤트(ei-1(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei-1(t) = Dpts), 대상열차 이벤트(ei(t))가 정거장(s)에 도착(Dpts)했는지의 여부(ei(t) = Dpts), 대상열차 진로(pi(t))와 선행열차 진로(pi-1(t))가 비동일한지의 여부(pi(t)≠pi-1(t)), 선행열차 속도(vi-1(t))와 대상열차 속도(vi(t))가 0인지의 여부(vi-1(t) = vi(t) = 0), 스케쥴된 선행열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00040
    )에서 선행열차의 위치값(xi-1(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
    Figure 112020113988983-pat00041
    )를 확인한 조건이 모두 만족하는 경우, 상기 대상 열차의 운행 상태를 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오로 판단하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열차상황 인지부는,
    대상열차 이벤트(ei(t))가 종착역 종착 이벤트(Ends)인지의 여부(ei(t)=Ends), 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00042
    )에서 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상인지의 여부(
    Figure 112020113988983-pat00043
    )를 확인한 조건이 모두 만족하는 경우, 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오로 판단하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지장치.
  11. 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보를 수신하고, ATS로부터 선로 상태 정보를 수신하는 과정;
    상기 이웃 열차 정보 및 상기 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인하는 과정; 및
    상기 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 상기 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 상기 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지하는 과정을 포함하되,
    상기 이례상황 발생 여부를 확인하는 과정은,
    상기 이웃 열차 정보로부터 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00057
    ), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차 지연 허용 한도 설정값(X1), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2)을 추출하고, 상기 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00058
    )에서 상기 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 상기 열차 지연 허용 한도 설정값(X1) 이상(
    Figure 112020113988983-pat00059
    )이거나 상기 선행열차의 위치값(xi-1(t))에서 상기 대상열차의 위치값(xi(t))을 차감한 값이 상기 열차간 간격 허용 한도 설정값(X2) 이하(xi-1(t)-xi(t)≤X2)인 경우 상기 이례상황이 발생한 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지방법.
  12. 열차간 통신으로 이웃 열차로부터 이웃 열차 정보를 수신하고, ATS로부터 선로 상태 정보를 수신하는 과정;
    상기 이웃 열차 정보 및 상기 선로 상태 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 이례상황 발생 여부를 확인하는 과정; 및
    상기 이례상황이 발생한 것으로 확인되면, 상기 이례상황을 기 설정된 이례상황 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하고, 상기 특정 이례상황을 기반으로 열차 상황을 인지하는 과정을 포함하되,
    상기 열차 상황을 인지하는 과정은,
    상기 이웃 열차 정보로부터 추출된 선행열차 이벤트(ei-1(t)), 대상열차 이벤트(ei(t)), 정거장(s)에 도착(Dpts), 도착이벤트(Arrs), 선행열차 진로(pi-1(t)), 대상열차 진로(pi(t)), 선행열차속도(vi-1(t)), 대상열차 속도(vi(t)), 스케쥴된 선행열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00060
    ), 스케쥴된 대상열차의 위치값(
    Figure 112020113988983-pat00061
    ), 선행열차의 위치값(xi-1(t)), 대상열차의 위치값(xi(t)), 종착역 종착 이벤트(Ends)를 기반으로 상기 이례상황을 선행 열차의 전방 진로 지장시 후속 열차의 우회 경로 판단 시나리오, 선로 자원 동시 사용 경합에 따른 통과 순서 조정 시나리오, 회차 지연 대비 회차선 조정 시나리오 중 어느 하나의 특정 이례상황으로 분류하는 것을 특징으로 하는 열차상황 인지방법.
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