KR20040110030A - 합류 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

도로나 궤도에서 복수의 유입로가 합류하여 하나의 유출로로 유출하는 합류부분에 있어서 다수의 차량의 주행을 제어하여 합류점에서의 충돌을 방지하는 장치로서, 각 유입로의 합류점보다 상류측 부분에 차량 주행 여부를 감지하는 센서가 설치되어 두 대 이상의 차량이 동시에 감지되면 차량에 신호를 보내 속도를 조절하여 충돌을 방지하는 합류 제어 시스템이다.

차량을 센서로 감지하여 조치 후 다시 감지하여 2회 이상 감지 및 속도를 조절하여 제어하며, 속도의 조절은 목표속도로 변화 후 정상속도로 복귀하는 방법으로 조절한다.

Description

합류 제어 시스템{A merge control system}

고속도로의 합류구간에는 변속차선을 두어, 운전자가 차량을 가속시켜 본선으로 차선변경 하여 진입하도록 하고 있다. KR 1994-0012223 무인차의 합류 제어 장치에는 합류점에 이른 무인차의 신호를 받아 그 차가 합류점을 통과하는 동안 다른 차의 진행을 차단하도록 되어 있어서, 빈번한 운행을 하기에는 어려움이 있다.

시속 100km 내외의 고속주행과 1초 간격 운행 등의 고빈도 운행 조건에서 합류점에서의 충돌이 발생하지 않도록 하려면 정밀하고 확실한 제어가 요구된다.

본 발명은 고속, 고빈도 운행 중인 차량들의 안전하고 확실한 합류를 확보할 수 있는 방법을 구현하고자 한다. 더욱 자세하게는 지하철, 경전철, 궤도차량, 궤도통행 차량 등 통신과 자동속도조절이 가능한 차량들만을 위한 도로나 궤도에서 차량들이 감속 없이 안전하게 합류되도록 하고자 한다.

도 1은 센서 등의 배치상태와 타임차트를 나타내는 합류부 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10...궤도 20...센서

30...차량 40...신호기

50...합류점 60...제어장치

70...조정필요구간 80...안전구간

차량이 주행하는 도로나 궤도에는 수많은 합류부가 있고 차량은 대부분 운전자의 판단에 의해 합류부를 통과하고 있다. 그러나 합류부에서는 사고가 빈발하거나 사고를 회피하기 위하여 감속, 주의운전 등의 불편함이 상존하며 이는 물리적 구조상 불가피하다. 더구나 고속, 고빈도 운행되면 그 위험이나 손실은 더욱 커진다.

여기서는 본 발명의 쉬운 구현을 위하여 가장 유리한 전제조건에서의 실시예를 먼저 설명하고자 하며 그 전제조건은 차량의 일정한 속도, 일정한 간격, 일괄제어 상태하의 자동운전, 통신가능, 일정한 차종, 일정한 성능일 것과 도로나 궤도의 차량전용도로 혹은 궤도, 병목구간이나 신호 등에 의한 정체나 정지요인이 없으며 합류부의 하류쪽은 항상 비어 있을 것 등이다.

본 발명은 합류점의 상류쪽에 센서를 설치하여 충돌가능성이 있으면 차량속도를 조절하여 조정하는 방식으로서 이하 첨부된 도면을 참조하여 합류제어시스템에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 센서 등의 배치상태와 타임차트를 나타내는 합류부 평면도이며 차량(30)이 주행하는 도로나 궤도(10)의 합류부에 임의의 합류점(50)을 상정하고, 그 상류부에 센서(20)를 설치하고 약간 하류부에 신호기(40)를 설치하여 제어장치(60)와 연결해 놓는다.

또 다른 유입로에도 센서와 신호기를 설치하되 그 위치는 일정한 속도로 주행하는 차량이 합류점까지 주행하는 시간이 일치하는 지점으로, 양쪽 유입로의 센서 설치지점을 동시에 통과한 차량이 있다면 합류점에서 정확히 충돌할 그 지점에 설치한다.

센서 설치지점과 합류점 사이에 또 한 벌의 센서들과 신호기들을 설치하여 제어장치와 연결하며 센서는 앞뒤로 2개씩 설치하여 속도와 차량 길이도 측정 가능하도록 한다.

차량이 주행 상태일 때의 합류 제어 시스템의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다. 두개의 유입로 모두 차량이 통행하지 않을 때는 센서에 차량이 감지되지 않아 안전한 상태이다가 유입로 중 어느 하나가 차량을 감지되고 나서 다른 유입로의 차량이 감지되어 타임차트의 안전구간(80)이면 조정을 하지않고 조정필요구간(70)이면 조정을 시행한다. 조정필요구간은 전장, 즉 차 한대의 길이에다 앞뒤로 여유폭을 둔 길이로 하고 두 유입로의 차량이 시간적으로 겹치는 구간이 된다.

조정되는 차량은 직선구간, 혹은 통행이 잦은 주 유입로를 기준으로 다른 통행로의 차량을 조정하거나, 나중에 겹치는 차량을 조정하거나, 둘 다 조금씩 조정하거나 하여 합류점에서 충돌이나 접촉이 일어나지 않도록 한다.

조정하는 방법은 조정대상 차량에 신호기를 통해 신호를 보내되 목표속도를 연산하여 전송하거나 표시한다. 차량이 신호를 받아 자동운전 중일 경우는 일정한 가/감속도로 목표속도까지 변화 후, 정상속도, 혹은 규정속도로 복귀한다. 수동운전 중일 경우도 일정한 가/감속도로 목표속도까지 변화 시킨 후, 정상속도, 혹은 규정속도로 복귀시킨다. 예를 들어 30m/s로 주행하던 차량이 목표속도 26m/s로 변화했다가 복귀하는데 4초가 걸렸다면 평균 28m/s로 계산되고 8m 지연되어 주행하게 될 것이다.

도 1의 타임차트의 상태를 설명하면, 직선유입로(access A)의 센서 설치지점을 차량이 지나간 뒤 곡선유입로(access B)의 센서 설치지점에 차량이 감지된 상태로 직선유입로 주행 차량을 중심으로 제어장치(60)가 연산하여 형성시킨 조정필요구간(70)에 곡선유입로의 차량이 없고 안전구간(80)에만 주행 중인 상태이다.

제어장치는 상류쪽에 설치된 센서에 차량이 감지되면 타임차트 상에 조정필요구간을 형성시키고 다른 유입로의 차량이 조정필요구간 내에서 감지되는지 감시하여 조정필요구간 내에서 감지되면 조정한다.

차량에 신호기를 통해 신호를 보내는 방법은 제어장치에서 조정을 위해 연산한 값을 비콘 신호로 보내거나, 송수신 거리가 제한된 무선 일대일 통신, 점등위치, 색깔, 개수 등으로 구분된 전등의 점멸 등의 방법을 사용한다.

차량을 감지하여 제어하는 상기 제어구간 통과 후 같은 방법으로 추가로 1회 이상 감지 및 제어할 수도 있으며 이 경우 더욱 정밀하게 제어가 된다.

3방향에서 유입되는 합류부에서도 어느 한 방향의 차량이 감지되면 배타적인 조정필요구간을 형성시켜, 다른 차가 감지되면 조정을 통해 제어한다.

제어장치에서 주행 중인 차량과 통신이 가능하고 속도 제어수준의 신뢰도가 높으면 상기 전제조건이 만족되지 않더라도 이 기술을 적용할 수 있을 것이다.

본 발명은 도로나 궤도에서 복수의 유입로가 하나의 합류점에 합류하는 합류부분에 있어서 차량의 주행을 감지하여 조정이 필요하면 차량의 속도를 조절하여 합류점에서의 충돌을 방지하는 합류 제어 시스템으로서 합류부에서의 사고, 사고회피를 위한 감속 등의 손실을 감소시킨다.

더욱 자세하게는 지하철, 경전철, 궤도차량, 궤도통행 차량 등 통신과 자동속도조절이 가능한 차량들만을 위한 도로나 궤도에서 차량들이 속도의 손실이나 지체됨이 없이 안전하게 합류되도록 한다.

특히, 빈번하게 운행되는 도로나 궤도에서 차량들의 합류가 안전하게 이뤄지도록 조정해준다.

Claims (3)

1. 복수의 유입로가 하나의 합류점에 합류하여 최소한 하나의 유출로로 유출하는 합류부분에 있어서 복수의 차량의 주행을 제어하여 합류점에서의 충돌을 방지하는 장치로서;

   각 유입로의 합류점보다 상류측 부분에 차량 주행 여부를 감지하는 센서가 설치되어 두 대 이상의 차량이 동시에 감지되면 차량에 신호를 보내 속도를 조절하여 충돌을 방지하는 합류 제어 시스템.
2. 상기 1항에 있어서, 제어구간 통과 후 추가로 1회 이상 감지 및 제어하여 충돌을 방지하는 합류 제어 시스템.
3. 상기 1항과 2항에 있어서, 속도를 조절하는 방법은 목표속도로 변화 후 정상속도로 복귀하는 차량의 속도를 조절하여 충돌을 방지하는 합류 제어 시스템.