KR102286475B1 - 무인운전 열차 위치 복구방법 - Google Patents

무인운전 열차 위치 복구방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 무인운전 열차 위치 복구 방법은, 무인운전 열차 신호장치 장애 감지 단계; 상기 무인운전 열차 위치구역 확인 단계; 보호구역 설정 단계; 상기 무인운전 열차 이동 단계;및 상기 무인운전 열차 위치 등록 단계;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 무인운전 열차의 위치를 상실하는 장애 발생 시, 기관사의 열차투입 없이 열차를 이동 및 정상 복구시킬 수 있다.
이로 인해, 열차운행 지연 및 운영인력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

무인운전 열차 위치 복구방법{Recovery method of auto/driverless train location data}
본 발명은 위치 불명 무인운전 열차 위치 복구방법에 관한 것으로, 무인운전 열차의 위치를 상실하는 장애 발생 시, 기관사의 열차투입 없이 열차를 이동 및 정상 복구시킬수 있는 열차 위치 복구방법에 관한 것이다.
국/내외 무인운전 열차는 신호장치의 열차 위치를 상실하는 장애 발생시 무인운행에 필수적인 요소인 열차 위치 파악이 정확하게 파악하기 어렵기 때문에 기관사가 투입되어 정확한 열차 위치 파악 및 열차 등룩(위치 보고) 행위가 수반되어야 한다.
본선에서 운행 중인 열차가 위치를 상실하는 장애 발생 시, 기관사가 투입되어 수동운전으로 태크를 검지하여 열차 위치를 재설정해야 한다.
이 경우 기관사가 투입될 때까지 열차 운행 지연이 발생하며 승객의 불편을 초래하게 된다. 특히, 궤도가 제3 궤조방식(측면 전기공급)인 경우 안전상의 이유로도 기관사 투입이 용이하지 않다.
이에, 기관사 투입 없이 열차 위치를 파악할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
국내공개특허 제10-2016-0069704호
본 발명은 무인운전 열차의 위치를 상실하는 장애 발생 시, 기관사의 열차투입 없이 열차를 이동 및 정상 복구시키는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인운전 열차 위치 복구 방법은, 무인운전 열차 신호장치 장애 감지 단계; 상기 무인운전 열차 위치구역 확인 단계; 보호구역 설정 단계; 상기 무인운전 열차 이동 단계;및 상기 무인운전 열차 위치 등록 단계;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 무인운전 열차 신호장치 장애가 감지된 경우, 상기 무인운전 열차를 비상제동으로 정지하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 무인운전 열차 위치구역 확인 단계는, 상기 무인운전 열차의 전두부에 설치된 차상무선안테나와 가장 가까운 지상무선안테나의 연결정보와, 상기 무인운전 열차의 후두부에 설치된 차상무선안테나와 가장 가까운 지상무선안테나의 연결정보를 지상신호장치에서 취득하여 상기 무인운전 열차의 위치구역을 확인하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 보호구역 설정 단계는, 상기 위치구역으로 설정된 2개의 지상무선안테나의 양방향으로 확장하여 위치된 2개의 지상무선안테나 사이를 보호구역으로 설정하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 지상신호장치는 보호구역으로 설정된 구역으로 정상운행하는 무인운전 열차의 진입을 금지하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 무인운전 열차 이동 단계는, 관제의 출발명령으로 특정거리만큼 저속으로 상기 무인운전 열차를 이동 시켜 태그 검지하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 무인운전 열차 위치 등록 단계는, 상기 저속으로 운행중인 무인운전 열차가 연속으로 태그 2개를 검지하여 SOM(Start of Mission) 절차를 수행하여 새롭게 무인운전 열치의 위치를 등록하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 무인운전 열차의 위치를 상실하는 장애 발생 시, 기관사의 열차투입 없이 열차를 이동 및 정상 복구시킬 수 있다.
이로 인해, 열차운행 지연 및 운영인력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예인 무인운전 열차 위치 복구 방법의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로 무인운전 열차 이동 및 태그 검지를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예로 SOM 절차를 도시한 도면이다.
도 5는 지상/차상간 통신방법에 대한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예인 무인운전 열차 위치 복구 방법의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로 무인운전 열차 이동 및 태그 검지를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예로 SOM 절차를 도시한 도면이다.
도 5는 지상/차상간 통신방법에 대한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 무인운전 열차 위치 복구 방법은, 먼저 무인운전 열차 신호장치 장애 감지 단계(S10)가 수행된다. 상기 무인운전 열차 신호장치의 장애가 감지된 경우, 상기 무인운전 열차를 비상제동으로 정지시킨다.
상기 신호장치의 장애는 예를 들면 무인운전 열차의 위치 상실일 수 있다. 열차 위치를 상실하는 장애 발생 유형으로는 무선통신 두절 즉, 차상/지상 신호장치 무선통신 두절로 인한 열차 위치 상실, 지상자(열차위치 보정) 검지 장애 즉, 지정된 위치의 지상자 검지 장애로 인한 열차 위치 상실, 열차 공전/미끌림(Slip/Slide) 즉, 열차 Slip/Slide로 인해 열차 위치 불확실 발생으로 열차 위치 상실 등을 예로 들수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지상신호장치와 차상신호장치는 지상무선안테나와 차상무선안테나 간 무선통신을 통하여 태그 검지 및 타코메타 연산에 의한 열차 위치 정보를 지상신호장치로 송신한다. 지상신호장치는 차상신호장치로부터 수신한 열차 위치 정보를 기초로 안전 거리를 이격하여 열차에 이동권한을 발행한다.
무선통신 기반 열차제어시스템(Communications-Based Train Control: CBTC)의 무인운전방식은 현재 또는 향후 신설되는 도시철도 및 경전철에 사용되는 주요기술이다. 무선통신 기반 열차제어시스템(CBTC)의 경우 일반적으로 열차 전두부 및 후두부에 설치되는 차상무선안테나(차상 AP1, 차상 AP2)와 지상 선로 변에 설치된 지상무선안테나(지상 AP1~4)는 각각 1:1로 접속되어 운영된다. 신호장치가 열차의 위치를 상실하는 장애가 발생하는 경우에도 무선통신 장치의 장애가 아니라면 차상무선안테나와 지상무선안테나는 접속을 유지하고 있다.
차상무선안테나 및 지상무선안테나는 각 무선안테나마다 고유한 ID를 지니며, 지상무선안테나는 선로변의 지정된 위치에 설치된다. 지상신호장치는 지상무선안테나와 유선망으로 연결되어 각 차상무선안테나로부터 무선안테나의 상태 및 접속되어 있는 차상무선안테나의 ID 등의 정보 수집이 가능하다.
지상신호장치는 지정된 위치에 설치된 지상무선안테나의 ID와 설치된 위치 정보 그리고 차상무선안테나의 ID를 데이터 베이스화하여 가지고 있으며, 이를 통해 지상무선안테나에 접속된 차상무선안테나의 ID를 확인하여 열차가 접속된 선로변 지상무선안테나의 위치를 통해 열차의 위치 구역을 확인할 수 있다.
이어서, 상기 무인운전 열차 위치구역 확인 단계(S20)가 수행된다. 상기 S20단계는, 상기 무인운전 열차의 전두부에 설치된 차상무선안테나와 가장 가까운 지상무선안테나의 연결정보와, 상기 무인운전 열차의 후두부에 설치된 차상무선안테나와 가장 가까운 지상무선안테나의 연결정보를 지상신호장치에서 취득하여 상기 무인운전 열차의 위치구역을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 상기 무인운전 열차의 전두부에 설치된 차상무선안테나(차상 AP1)와 가장 가까운 지상무선안테나(지상 AP2)의 연결정보와, 상기 무인운전열차의 후두부에 설치된 차상무선안테나(차상 AP2)와 가장 가까운 지상무선안테나(지상 AP3)의 연결정보를 지상신호장치에서 취득하여 지상 AP2와 지상 AP3 구간안에 무인운전 열차가 있음을 확인할 수 있다. 즉, 상기 무인운전 열차의 위치구역은 지상 AP2와 지상 AP3 사이가 된다.
이어서, 보호구역 설정 단계(S30)가 수행된다. 상기 S30단계는, 상기 위치구역으로 설정된 2개의 지상무선안테나의 양방향으로 확장하여 위치된 2개의 지상무선안테나 사이를 보호구역으로 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 도 2에서와 같이 위치구역은 지상 AP2와 지상 AP3 사이로 확인되고, 상기 지상 AP2와 가까운 확장 지상무선안테나 지상 AP1과 상기 지상 AP3와 가까운 확장 지상무선안테나 지상 AP4 사이가 보호구역으로 설정될 수 있다.
상기 지상신호장치는 상기 보호구역으로 설정된 구역으로 정상운행하는 무인운전 열차의 진입을 금지할 수 있다.
이어서, 상기 무인운전 열차 이동 단계(S40)가 수행된다. 상기 S40 단계는 관제의 출발명령으로 특정거리만큼 저속으로 상기 무인운전 열차를 이동시키며 태그를 검지한다.
이어서, 상기 무인운전 열차 위치 등록 단계(S50)가 수행된다. 상기 S50단계는 상기 저속으로 운행중인 무인운전 열차가 연속으로 태그 2개를 검지하여 SOM(Start of Mission) 절차를 수행하여 새롭게 무인운전 열치의 위치를 등록할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 차상신호장치는 열차 위치 복구 기능으로 저속 이동 중 연속된 태그 2개를 검지하면 열차 위치 등록을 위한 SOM(Start of Mission)절차를 시작한다. SOM 절차는 구체적으로 차상신호장치가 지상신호장치로 초기 메시지(Initial message)를 전송하면, 지상신호장치는 이를 수신하여 초기 메시지 응답(Initial message acknowledgement)을 차상신호장치로 전송하며, 다시 차상신호장치가 열차 길이, 열차 번호 등과 같은 열차 정보(Train data)를 지상신호장치로 전송하면, 지상신호장치는 이를 수신하여 열차 정보 응답(Train data acknowledgement)을 차상신호장치로 전송한다. 정해진 절차가 완료된 후 지상신호장치와 장상 통신이 수립된다. 지상신호장치와 통신이 수립되기 전까지는 임의의 제한속도로 최대 다음 지상무선안테나까지 보호구역 구간을 열차가 이동하며, 정상 SOM 완료 이후에는 열차는 정상운행(제한속도가 아닌)으로 무인운전은 재개한다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (7)

  1. 무인운전 열차 신호장치 장애 감지 단계;
    상기 무인운전 열차 위치구역 확인 단계;
    보호구역 설정 단계;
    상기 무인운전 열차 이동 단계;및
    상기 무인운전 열차 위치 등록 단계;를 포함하고,
    상기 무인운전 열차 위치구역 확인 단계는,
    상기 무인운전 열차의 전두부에 설치된 차상무선안테나와 가장 가까운 지상무선안테나의 연결정보와, 상기 무인운전 열차의 후두부에 설치된 차상무선안테나와 가장 가까운 지상무선안테나의 연결정보를 지상신호장치에서 취득하여 상기 무인운전 열차의 위치구역을 확인하고,
    보호구역 설정 단계는,
    상기 위치구역으로 설정된 2개의 지상무선안테나의 양방향으로 확장하여 위치된 2개의 지상무선안테나 사이를 보호구역으로 설정하고,
    상기 무인운전 열차 이동 단계는,
    관제의 출발명령으로 특정거리만큼 저속으로 상기 무인운전 열차를 이동 시켜 태그 검지하고,
    상기 무인운전 열차 위치 등록 단계는,
    상기 저속으로 운행중인 무인운전 열차가 연속으로 태그 2개를 검지하여 SOM(Start of Mission) 절차를 수행하여 새롭게 무인운전 열치의 위치를 등록하는,
    무인운전 열차 위치 복구 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무인운전 열차 신호장치 장애가 감지된 경우, 상기 무인운전 열차를 비상제동으로 정지하는,
    무인운전 열차 위치 복구 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지상신호장치는 보호구역으로 설정된 구역으로 정상운행하는 무인운전 열차의 진입을 금지하는,
    무인운전 열차 위치 복구 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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