KR20000039356A

KR20000039356A - 위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR20000039356A
Application number: KR1019980054674A
Authority: KR
Inventors: 김봉택
Original assignee: 김봉택
Priority date: 1998-12-12
Filing date: 1998-12-12
Publication date: 2000-07-05
Also published as: KR100312350B1

Abstract

본 발명은 열차를 차상에서 제어하기 위한 열차제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정위치 정차는 물론 선로의 구배, 곡선, 연약지반 또는 사고지점등에서의 서행 안전운전 뿐만 아니라 이동중인 열차의 이동폐색기능을 효율적으로 실현하기 위한 위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어방법 및 시스템에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 열차의 점유와 무관하게 작동하여 선로(1)의 훼손, 선로(1)상에 장해물이 있을 경우 이를 열차운전에 참고하고 열차(2)에 제공하기 위한 신호기(3)와, 이 신호기(3)에 연결되어 위치정보 및 선로정보를 입력받아 열차에 전달하는 제1위치정보지상자(4)와, 신호기(3) 사이에 소정의 간격으로 설치되어 위치정보를 송신하는 제2위치정보지상자(5)와, 각각의 역 및 선로변 중간 중간에 설치되어 열차(2,20)와 사령실 또는 열차(2)와 열차(20)간의 통신을 위한 데이터무선용 지상안테나(6) 및 데이터무선용 통신케이블(7)를 포함하는 지상장치와; 열차(2,20)에 탑재되어 데이터무선용지상안테나(6)로부터 사령실 또는 타열차 및 지상자(4,5)로부터 열차운행에 관련된 정보를 테이타무선통신으로 송수신하도록 한 차상장치(30)로 구성되어 열차운행을 차상에서 제어하도록 구성된다.

Description

위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어방법 및 그 시스템

본 발명은 열차운행을 차상에서 제어하기 위한 열차제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정위치 정차는 물론 선로의 구배, 곡선, 연약지반 또는 사고지점등에서의 서행 안전운전 뿐만 아니라 이동중인 열차의 이동폐색기능을 효율적으로 실현하여 열차운행을 차상에서 제어하기 위한 위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동열차정지장치(Automatic Train Stop: 이하 ATS라한다)는 열차의 운행에 필요한 지상장치는 콘덴서와 코일로 이루어져 LC공진회로를 구성하는 지상자와, 상기 지상자의 정전용량을 가변시켜 공진주파수를 변경하는 지상자 제어계전기와 이 지상자제어계전기에 선택적으로 접속되어 속도 지령신호인 소정의 계전기 제어신호를 발생하므로 인해 지상자 제어계전기를 제어함과 동시에 신호등을 제어하는 신호기로 구성된다.

따라서, 차상장치가 탑재된 차량은 차상장치가 지상자의 공진주파수를 감지하여 선행열차의 선로점유상태 즉 선행하는 차량과 후행하는 차량과의 거리를 계산하여 후행하는 열차가 진행할 수 있는 속도를 계산하고, 그 정보의 전달방법으로 이를 지상자의 공진주파수를 변화시켜 차상장치에 전달함으로써 열차의 속도를 제어하게된다.

한편 ATS지상장치만이 지상에 설비되어 있는 노선(예컨대 경부선)을 운행하는 열차에 있어서는 상호간의 정보 교환을 위해 무선 송수신장치를 사용하고 있다. 즉, 열차간의 통신을 위해 할당된 주파수대를 통상적인 열차의 정보를 교환하기 위해 사용하고, 중앙 통제실로부터의 정보를 전달받기 위해 사용하는 채널로 사용하였으나 긴급 상황 발생 시에도 항상 사용되는 채널들을 이용하여 통신을 해야 하므로 다른 무선 송수신장치와의 연결이 용이하지 않고, 타 무선 송수신장치와 채널이 연결되었을 시에도 잡음이 발생하므로 인해 의사 전달이 명확하지 않으며, 긴급 상황을 타 열차에 전송하기 위해서는 현재 통신 중인 대화를 중단하여야 하고, 긴급 상황만을 알리기 위한 전용 주파수대가 존재하지 않아 타 열차에 긴급 상황을 알리기가 용이하지 않다는 문제점 등이 있었다.

그리고, 상기 노선에 설치된 지상자는 단순히 현위치의 신호정보만을 제공하여 선행열차와 후행하는 열차간의 속도를 제어할 수 있을 뿐 열차의 탈선이나, 사고지점등을 주의 관찰하여 안전운행하라는 정보를 시시각각으로 제공하지 못하였고, 더욱이 이러한 지상자는 멀리 이격되어 있기때문에 폐색구간에 있는 열차의 이동상황을 사령실에서 좀더 시각적으로 알 수 없는 문제점이 있었다.

또한 ATS, ATC 및 ATO 장치에 있어서 열차 바퀴의 회전수를 감지하여 열차의 주행속도를 검출하기 위한 속도검출기(Tachometer)는 열차 바퀴의 축에 연결된 회전축에 고정되어 그와 함께 회전되는 원통형의 자성체와, 이 자성체에 의한 자력 변화를 감지하여 열차 바퀴의 회전에 비례하는 펄스 신호를 발생하는 감지센서로 구성되어 열차의 현재 속도를 계산하게 되는바, 만약에 장시간의 사용시 속도검출기는 기계적인 결함으로 인해 또는 차륜경의 수치오차에 의해 속도계산이 많이 달라지게 되어 그의 기능을 효율적으로 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 선로의 구배나 곡선노선을 주행할 경우에는 사전에 신호기를 일정하게 제어하여 일정한 속도로서 지나가도록 하였으나, 장마나, 폭설로 인하여 지반이 연약해짐에도 불구하고, 이를 기존의 속도로 통과할 경우 탈선의 염려가 있는 문제점이 있었다.

결국 종래의 열차운행은 사령실등을 통해 지상에서 제어하는 것으로서 지상장치가 주(主)가되고 차상장치는 보조역할을 하게되어 사령실에서는 열차의 운행을 시각적으로 감시하는데 어려움이 있었고(소위 고정폐색방식), 반듯이 운전자가 탑승하여 운전하는 유인 운전방식이었다.

따라서, 열차를 차상에서 제어하면서 무인운전이 가능하며 열차의 이동을 사령실등에서 실시간으로 감시할 수 있는 방식의 열차운향시스템의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 열차의 점유와 무관하게 작동하여 선로의 절손상태를 감지하기 위한 신호기를 다수개 설치하고, 상기 신호기에 연결되어 선로정보(예컨대, 위치 정보와 함께 탈선에 관한 정보, 사고지점 주의 관찰, 서행안전운행, 연약지반, 선로의 구배, 곡률 등)를 입력받아 열차에 전달하는 제1위치정보지상자를 연결하고, 상기 신호기 사이에는 소정의 간격(예컨대, 1M간격)으로 제2위치정보지상자(이는 제1위치정보지상자와 동일하지만 신호기의 정보를 받지 않는 위치정보만을 송신하도록 한 것임)를 설치하여 차상장치가 열차의 방호기능, 안전운행, 최적의 열차속도 산출하고, 무인운전이 가능하며 사령실및 열차간의 폐색통신이 가능하도록 하여 열차운행을 차상에서 제어할 수 있는 인공지능형 열차제어방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 따른 위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템의 개요도;

도2는 속도계산기능을 설명하기 위한 도면,

도3은 본 발명에 이용되는 차상장치의 블록도,

도4는 열차가 A 역에서 B 역으로 운행할 경우를 나타내는 플로우챠트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 선로 2,20 : 열차

3 : 신호기 4 : 제1위치정보지상자

5 : 제2위치정보지상자 6 : 데이터무선용안테나

7 : 데이터무선용케이블 30 : 차상장치

ANT : 열차에 부착된 무선안테나 31,32 : 지상자검지 안테나

33 : 무선통신수단 34 : 데이터저장수단

35 : 지상신호검출수단 36 : 지상신호분석수단

37 : 제어수단 38 : 중앙처리장치

39 : 디스플레이

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템은, 열차의 점유와 무관하게 작동하여 선로(1)의 훼손, 선로(1)상에 장해물이 있을 경우 이를 열차운전에 참고하고 열차(2)에 제공하기 위한 신호기(3)와, 이 신호기(3)에 연결되어 위치정보 및 선로정보를 입력받아 열차에 전달하는 제1위치정보지상자(4)와, 신호기(3) 사이에 소정의 간격으로 설치되어 위치정보를 송신하는 제2위치정보지상자(5)와, 각각의 역 및 선로변 중간 중간에 설치되어 열차(2,20)와 사령실 또는 열차(2)와 열차(20)간의 통신을 위한 데이터무선용 지상안테나(6) 및 데이터무선용 통신케이블(7)를 포함하는 지상장치와; 열차(2,20)에 탑재되어 데이터무선용지상안테나(6)로부터 사령실 또는 타열차 및 지상자(4,5)로부터 열차운행에 관련된 정보를 테이타무선통신으로 송 수신하도록 한 차상장치(30)로 구성되어 열차운행을 차상에서 제어하도록 함을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 신호기(3)는 선로가 훼손되어 열차운행에 위험요소가 있을 경우 시각적인 정보를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 제1위치정보지상자(4)는 제2위치정보지상자(5)의 기능 외에 신호기(3)로부터 전방의 선로상태의 이상유무를 유선으로 전달받아 무선통신으로 열차에 송신하도록 하는 것이 바람직하다.

또한 제1위치정보지상자(4)는 열차의 정보를 유선이나 무선통신으로 수신할 수도 있다.

한편 제2위치정보지상자(5)는 무선을 이용하여 위치정보를 차상장치에 송신하여 현재의 열차위치를 열차 스스로 판단하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 열차와 사령실 또는 열차와 열차간의 통신은 데이터통신 또는 음성통신이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 선로의 상태 또는 열차의 통과 속도에 따라 정해지는데, 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 열차의 속도가 저속일 경우에는 조밀하고, 열차의 속도가 고속일 경우에는 멀리 이격 위치되는 것이 바람직하다.

그러나 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 열차의 속도에 무관하게 소정의 거리로 등간격으로 유지될 수도 있다.

한편, 본 발명에 이용되는 차상장치(30)는 위치정보지상자(4) 및 신호기(3)에 의한 위치정보와 선로정보를 데이터무선용지상안테나(6)를 통해 무선으로 통신하며, 열차의 정보를 무선으로 안테나(6)에 제공하는 안테나(ANT)를 포함하는 무선통신수단(33)과, 각종데이터를 저장하는 데이터저장수단(34)와, 제1위치정보지상자(4)로부터의 위치정보 및 선로정보와 제2위치정보지상자(5)로부터의 위치정보를 검출하는 지상신호검출수단(35)과, 지상신호검출수단(35)에서 검출된 신호를 분석하기 위한 지상신호분석수단부(36)과, 이들수단들(33,34,35,36)을 제어하기 위한 제어수단(37)과, 제어수단(37)의 제어하에서 동작하여 열차운행에 필요한 각종 기능을 수행하는 중앙처리장치(38) 및, 열차운행시 각종 계산 결과 및 신호를 시각적 및 청각적으로 표시하기 위한 디스플레이수단(39)으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편 지상신호검출수단(35)은 선로변에 인접 위치된 2개의 위치정보지상자를 통과할 경우 열차의 운전속도를 검출하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 무인제어방법은, 신호기(3)로부터 선로(1)의 훼손, 선로(1)상의 장해물유무를 제공받고, 신호기(3) 또는 제1위치정보지상자(4)로부터는 위치정보 및 레일상태 등의 선로정보를 입력받으며, 소정의 간격으로 이격된 제2위치정보지상자(5)로부터는 현재위치에 관련된 위치정보를 입력받고, 데이터무선용 안테나(6) 및 데이터무선용 통신케이블(7)를 통하여 운전정보와 위치데이터를 수신받아 운전곡선을 산출하여 열차를 제어하고 위치정보지상자의 간격을 운행시간으로 나누어 열차의 운전속도를 산출하며, 위치정보지상자에 연결된 유선과 열차의 무선통신시스템 및 선로변 열차무선시스템에 의하여 열차와 사령실 간의 데이터 교환으로 이루어짐을 구성됨을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1에는 본 발명에 따른 인공지능형 열차제어시스템의 개요도가 도시되어 있는바, 신호기(3)는 열차의 점유와 무관하게 작동하여 선로(1)의 훼손, 선로(1)상에 장해물이 있을 경우 이를 열차(2)에 제공하는 역할을 한다. 따라서, 선로의 상태에 따라 열차를 서행 운전하도록 운전자에게 시각적인 신호를 제공하거나, 열차를 비상 제동하는 역할을 하기도 한다.

제1위치정보지상자(4)는 상기 신호기(3)에 연결되어 현 위치정보 및 선로정보를 입력받아 열차에 전달하는바, 여기에서 선로 정보는 탈선, 사고지점을 통과할 경우 주의 관찰, 서행등에 관한 정보를 말하는 것으로서, 이는 유선이나 무선으로 입력되는 것이 바람직하다.

그리고 제2위치정보지상자(5)는 신호기(3) 사이에 소정의 간격으로 설치되어 위치정보를 발생하는바, 이는 제1위치정보지상자(4)와 동일하지만 신호기 정보를 받지 않고 현재의 위치 정보만을 데이터로서 송신하도록 한 통상의 지상자로서 소정의 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 여기에서, 제2위치정보지상자(5)의 간격은 본 발명의 이동폐색기능(열차의 실시간 이동을 시각적으로 표시하는 기능)을 달성하기 위해 적당한 거리가 바람직하다. 예컨대, 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 선로의 상태 또는 열차의 통과 속도에 따라 정해지며, 그의 설치 간격은 열차의 속도가 저속일 경우에는 조밀하고(예컨대, 10cm-1m), 개활지와 같은 직선 구간에서 열차의 속도가 고속일 경우에는 멀리 이격(예컨대 50m정도) 위치될 수 있는바, 이러한 간격은 선로의 상태에 따라 가변되는 것이 바람직하다.

여기에서 제2위치정보지상자(5)는 무선방식으로 작동되어 현위치정보를 열차의 차상장치에 전송하게 되므로 예컨대 개활지의 직선 구간에서는 전술한 바와 같이 멀리 이격시키고, 곡선구간에서는 그보다 조밀하게 위치시키고, 사고지점이나 연약지반의 경우에는 1m 또는 그 이하로 위치될 수 있음은 물론이다.

또한 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 열차의 속도에 무관하게 소정의 거리로 등간격으로 유지될 수도 있다.

한편 열차무선용 안테나(6)는 각각의 역에 설치되어 열차(2,20)와 사령실 또는 사령실과 열차(2,20)사이에 통신을 하고 무선용 통신케이블(7)이 선로변에 매설된다.

그리고, 도2에 도시된 바와 같이 열차(2,20)에는 데이터무선용지상안테나(6)로부터 사령실 또는 타열차 및 상기 지상자(4,5)로부터 열차운행에 관련된 정보를 테이타무선통신으로 송 수신하도록 한 차상장치(30)가 탑재되어 있다.

도3에 도시된 바와 같이 차상장치(30)는 위치정보지상자(4) 및 신호기(3)에 의한 위치정보와 선로정보를 데이터무선용지상안테나(6)를 통헤 무선으로 통신하며, 열차의 정보를 무선으로 안테나(6)에 제공하는 안테나(ANT)를 포함하는 무선통신수단(33)과, 각종데이터를 저장하는 데이터저장수단(34)와, 제1위치정보지상자(4)로부터의 위치정보 및 선로정보와 제2위치정보지상자(5)로부터의 위치정보를 검출하기 위해 안테나(31,32)를 포함하는 지상신호검출수단(35)과, 지상신호검출수단(35)에서 검출된 신호를 분석하기 위한 지상신호분석수단부(36)과, 수단들(33, 34, 35, 36)을 제어하기 위한 제어수단(37)과, 제어수단(37)의 제어하에서 동작하여 열차운행에 필요한 각종 기능을 수행하는 중앙처리장치(38) 및 열차운행시 각종 계산 결과 및 신호를 시각적 및 청각적으로 표시하기 위한 디스플레이수단(39)을 포함한다.

도3에 도시된 중앙처리장치(38)는 예컨대, 열차의 제한속도, 최적속도,운행누적거리, 현재의 열차속도를 산출하고, 열차의 속도나 제동상태를 제어하며, 정위치정차를 제어하거나 운행데이터 및 출입문을 제어하거나 자기진단등을 수행하게 된다.

또한, 디스플레이(39)는 상기 중앙처리장치(38)의 결과를 시각적으로 표시하게되는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와 같이 A역에서 B역으로 열차(2)가 진행할 경우 제1위치정보지상자(4)는 신호기(3)로부터 전방의 선로(1)상태가 양호하다는 데이터와 위치데이터를 유선을 통하여 전달받아 무선주파수로 열차(2)에 송신하면, 제1위치정보지상자(4)는 자신의 위치데이터를 열차(2)로 송신하여 열차(2)로 하여금 현재의 절대운행위치를 알도록 한다. 이러한 절대운행위치는 데이터무선통신장치에 의하여 사령실에 전송된다.

만약에 열차(2)의 운행중에 신호기(3)에 선로의 훼손, 연약지반등이 발생되었을 경우 운전자는 이러한 데이터를 무선주파수로서 통지하면, 이러한 정보는 유선과 무선 등으로 위치정보지상자(4)에 입력되어 선로의 절손 상태 등을 후행열차에 제공함으로써 안전운행이 가능토록 한다.

따라서, 제1및 제2위치정보지상자(4,5) 및 신호기(3)와 무선통신시스템으로 인하여 열차(2)는 선행열차(20)와의 간격을 유지할 수 있고, 연약지반, 구배, 선로의 곡률, 선로상의 장해물에 따라 자신의 속력을 스스로 조절할 수 있으며, 필요시 비상제동을 수행할 수도 있다.

한편, 본 발명은 별도의 타코메타 없이도 속도를 정확하게 계산할 수 있는바, 그의 원리는 도2에 도시되어 있다. 즉, 열차가 진행방향에 따라 진행을 하면 안테나(11)가 지상자(5)를 인식한 시간(T1)이 구해지고, 그다음 안테나(12)가 지상자(5)를 인식한(T2)가 구해지는바, 안테나(11,12) 간의 거리(S)는 이미설정되어 있으므로 열차의 현재속도(V)는

V=S/(T2-T1)이 된다.

이렇듯 본 발명은 차상설비에 부착된 안테나(11,12)가 소정의 간격으로 위치된 위치정보지상자(5)위를 통과함으로써 열차의 속도를 정확하게 계산할 수 있고 또한 사령실에서는 이동폐색기능을 실시간으로 감시할 수 있게 된다.

도4는 열차가 도1에 도시된 A 역에서 출발하여 B 역으로 운행할 경우의 플로우챠트인바, 열차(2)가 A 역을 출발하기전에는 도1에 도시된 제1 및 제2위치정보지상자(4,5)로부터 선로 및 위치정보를 수신하고(S1), 데이터무선통신장치(33)로부터는 사령실과 선행열차(20) 및 후속열차로부터 선행열차와 후행열차의 위치데이터를 수신하며 또한 그들의 속도데이터를 수신하게 된다(S3).

그런 다음 열차(2)에 설치된 중앙처리장치(38)는 열차의 현재상태를 진단하고, 열차의 추진력과 제동력 등을 산출하며(S4), 열차의 제한속도와 최적속도를 산출한다음, 비로서 열차(2)는 출발을 하게된다(S5,S6).

이러한 열차의 운행중에 열차는 그의 속도와 가속도를 산출하는바, 열차의 속도는 전술한 바와 같이 안테나(31,32)를 사용하여 지상신호검출장치(35)가 검출하고 이렇게 검출된 속도검출신호는 지산신호분석장치(36)를 경유하여 중앙처리장치(38)에 전달됨으로써 산출하게 된다(S7).

만약에 운행중인 열차의 현재속도가 최적속도를 유지할 경우(S8), 열차는 현재의 열차위치, 속도, 가속도와 같은 현재열차의 상태에 관한 데이터를 데이터무선통신장치(33)를 통해 전송함으로써 사령실과 선행열차 및 후행열차에서도 현재 열차의 상태를 용이하게 알 수 있게 된다(S9,S10,S11). 따라서, 열차가 A 역에서 B역으로 운행하는 중에는 상기의 과정(S2-S10)을 반복하게 된다(S12).

한편 스텝(S8)에서 판별한 결과 현재의 열차속도가 최적속도가 아닐 경우에는 열차의 속도를 높이거나 감속하게 되는바(S13), 현재의 열차속도가 운행다이어그램상의 제한속도보다 작거나 같을 경우에는 스텝(S14)에서 스텝(S12)으로 진행되어 전술한 과정(S2-S10)을 반복하지만, 열차의 속도를 감속하더라도 현재의 열차속도가 제한속도를 크게 넘어설 경우에는 비상제동을 실시하여 열차의 사고를 방지하게 된다(S14,S15).

따라서, 본 발명은 신호기(3)로부터 선로(1)의 훼손, 선로(1)상의 장해물유무를 제공받아 신호기(3) 또는 제1위치정보지상자(4)로부터는 위치정보 및 선로정보를 입력받으며, 소정의 간격으로 이격된 제2위치정보지상자(5)로부터는 현재위치에 관련된 위치데이터를 입력받아서 데이터무선용 안테나(6) 및 데이터무선용 통신케이블(7)를 통하여 운전정보와 위치데이터를 수신받아 운전곡선을 산출하여 열차의 운전속도를 산출할 수 있으며, 위치정보지상자에 연결된 유선과 열차의 데이터무선통신시스템 및 선로변 데이터무선시스템에 의하여 열차와 사령실 간의 데이터 교환으로 이루어짐으로써 이동폐색식 열차무인운전이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에서 따른 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어장치에 의하면, 열차의 점유와 무관하게 작동하여 선로의 절손상태등을 감지하기 위한 신호기를 다수개 설치하고, 신호기에 연결되어 선로정보를 입력받아 열차에 전달하는 제1위치정보지상자를 연결하고, 신호기 사이에는 소정의 간격으로 제2위치정보지상자(이는 제1위치정보지상자와 동일하지만 신호기의 정보를 받지 않는 통상의 지상자임)를 설치하여 열차의 방호기능, 안전운행, 최적의 열차속도 산출하고, 무인운전이 가능한 이점이 있는 것이다.

비록 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명되었을지라도 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 하기의 특허청구범위내에서 많은 변경 및 수정이 있을 수도 있다.

예컨대, 도면에 도시된 신호기(3)는 본 발명을 경부선에 적용하기 위해 기존의 신호기를 철거하지 않고 본 발명을 장착하기 위한 것으로서, 새로운 노선을 신설하여 본 발명을 적용할 경우에는 신호기(3)는 없어도 된다.

Claims

열차의 점유와 무관하게 작동하여 선로(1)의 훼손, 선로(1)상에 장해물이 있을 경우 이를 열차운전에 참고하고 열차(2)에 제공하기 위한 신호기(3)와; 상기 신호기(3)에 연결되어 위치정보 및 선로정보를 입력받아 열차에 전달하는 제1위치정보지상자(4)와; 상기 신호기(3) 사이에 소정의 간격으로 설치되어 위치정보를 송신하는 제2위치정보지상자(5)와; 각각의 역 및 선로변 중간 중간에 설치되어 열차(2,20)와 사령실 또는 열차(2)와 열차(20)간의 통신을 위한 데이터무선용 지상안테나(6) 및 데이터무선용 통신케이블(7)를 포함하는 지상장치와;

상기 열차(2,20)에 탑재되어 상기 데이터무선용지상안테나(6)로부터 사령실 또는 타열차 및 상기 지상자(4,5)로부터 열차운행에 관련된 정보를 테이타무선통신으로 송 수신하도록 한 차상장치(30)로 구성되어 열차운행을 차상에서 제어하도록 함을 특징으로 하는 위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 신호기(3)는 선로가 훼손되어 열차운행에 위험요소가 있을 경우 시각적인 정보를 제공함을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1위치정보지상자(4)는 상기 제2위치정보지상자(5)의 기능 외에 신호기(3)로부터 전방의 선로상태의 이상유무를 유선으로 전달받아 무선통신으로 열차에 송신함을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제3항에 있어서, 상기 제1위치정보지상자(4)는 열차의 정보를 무선통신으로 수신함을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1위치정보지상자(4)는 유선과 무선을 이용하여 그의 데이터를 변환시킨을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2위치정보지상자(5)는 무선을 이용하여 위치정보를 차상장치에 송신하여 현재의 열차위치를 열차 스스로 판단하도록 함을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 열차와 사령실 또는 열차와 열차간의 통신은 데이터통신 또는 음성통신임을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 선로의 상태 또는 열차의 통과 속도에 따라 정해짐을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제8항에 있어서, 상기 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 열차의 속도가 저속일 경우에는 조밀하고, 열차의 속도가 고속일 경우에는 멀리 이격 위치됨을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2위치정보지상자(5)의 설치 간격은 열차의 속도에 무관하게 소정의 거리로 등간격으로 유지됨을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제 1항에 있어서, 상기 차상장치(30)는 상기 위치정보지상자(4) 및 신호기(3)에 의한 위치정보와 선로정보를 데이터무선용지상안테나(6)를 통헤 무선으로 통신하며, 열차의 정보를 무선으로 상기 안테나(6)에 제공하는 안테나(ANT)를 포함하는 무선통신수단(33)과, 각종데이터를 저장하는 데이터저장수단(34)와, 상기 제1위치정보지상자(4)로부터의 위치정보 및 선로정보와 제2위치정보지상자(5)로부터의 위치정보를 검출하는 지상신호검출수단(35)과, 상기 지상신호검출수단(35)에서 검출된 신호를 분석하기 위한 지상신호분석수단부(36)과, 상기 수단들(33,34,35,36)을 제어하기 위한 제어수단(37)과, 상기 제어수단(37)의 제어하에서 동작하여 열차운행에 필요한 각종 기능을 수행하는 중앙처리장치(38) 및, 상기 열차운행시 각종 계산 결과 및 신호를 시각적 및 청각적으로 표시하기 위한 디스플레이수단(39)으로 구성됨을 특징으로 하는 위치정보지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
제11항에 있어서, 상기 지상신호검출수단(35)은 선로변에 인접 위치된 2개의 위치정보지상자를 통과할 경우 열차의 운전속도를 검출토록 함을 특징으로 하는 위치정보 지상자를 이용한 인공지능형 열차제어시스템.
신호기(3)로부터 선로(1)의 훼손, 선로(1)상의 장해물유무를 제공받고;

상기 신호기(3) 또는 제1위치정보지상자(4)로부터는 위치정보 및 레일상태 등의 선로정보를 입력받으며;

소정의 간격으로 이격된 제2위치정보지상자(5)로부터는 현재위치에 관련된 위치정보를 입력받고;

데이터무선용 안테나(6) 및 데이터무선용 통신케이블(7)를 통하여 운전정보와 위치데이터를 수신받아 운전곡선을 산출하여 열차를 제어하고 상기 위치정보지상자의 간격을 운행시간으로 나누어 열차의 운전속도를 산출하며;

상기 위치정보지상자에 연결된 유선과 열차의 무선통신시스템 및 선로변 열차무선시스템에 의하여 열차와 사령실 간의 데이터 교환으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동폐색식 열차제어방법.