KR20050073432A

KR20050073432A - 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법 및장치

Info

Publication number: KR20050073432A
Application number: KR1020050053906A
Authority: KR
Inventors: 하승태
Original assignee: 경봉기술(주)
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2005-07-13
Also published as: KR100733597B1

Abstract

본원발명은 철도 및 지하철의 관제시스템을 운용함에 있어서, 관제시스템의 보안을 확고히 유지되도록 한 채, 관제시스템의 선형데이터를 외부로 제공할 수 있도록 된 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법 및 장치에 관한 것이다.

이를 보다 자세히 설명하면,

관제시스템을 외부의 정보관리서버와 접속하여 관제시스템의 선형데이터를 외부의 정보관리서버로 전송함에 있어서, 이더넷을 사용하지 않고 RS-422/485와 같은 시리얼 비동기 통신방법을 사용함으로써,

외부 해커의 침입으로부터 관제시스템을 보호할 수 있도록 하는 한편, 통신속도를 저하시키지 않고도 외부의 정보관리서버로 선형데이터를 제공할 수 있도록 된 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법 및 장치 { A line station data display system for railroad control system and the method thereof }

<발명의 기술적 배경>

일반적으로 철도 및 지하철 등을 종합적으로 통제하고 관리하는 열차관제시스템의 운영실(상황실 혹은 사령실 )에는 열차의 이동 상황 및 현장에 설치된 각종 장치의 동작상황에 대한 정보를 표시하기 위한 선형정보표시장치(도 14 참조)가 설치되어 운용되고 있다. 상기 선형정보 표시장치에 표시하기 위해 현장으로부터 제공되는 열차의 운전과 관련된 각종 정보를 선형표시정보(혹은 선형정보 또는 선형데이터)라고 한다.

한편, 철도 및 지하철 등에서 사용하는 열차관제시스템에 표시되는 선형(L/S) 표시정보는 초기에 시스템을 설치할 경우는 물론이고, 후에 시스템을 개수하는 경우에도, 시스템 및 네트워크에 대한 보안을 이유로 특정 지역 혹은 특정 공간에서만 이 정보를 표시하도록 제한하고 있다.

다시 말해서 종래의 열차의 관제시스템은 보안상의 이유를 들어 관제시스템의 내부에서 외부로 연결되는 모든 통신선로를 완전히 차단한 채 극히 폐쇄적이고 독립적으로 시스템을 운용하고 있는 것이다.

열차관제시스템에서 상기와 같은 운용상의 제약을 두는 이유는,

첫째, 열차의 선형데이터가 외부에 쉽게 노출되지 않도록 함으로서 테러 등으로부터 열차의 안전운행을 확보하기 위한 것이고,

둘째, 누구나 쉽게 열차의 관제시스템에 접근할 수 있도록 하면, 열차운행에 직접 혹은 간접적으로 관계되는 모든 자의 부주의(조작의 실수나 착오에 의한 오조작 등) 혹은 해킹 등으로 인해 시스템에 장애가 발생할 경우, 미처 예기치 못한 대형 사고로 이어질 가능성이 매우 높기 때문이며,

셋째, 다수의 외부 단말장치들이 동시에 모두 시스템에 접속하는 경우 시스템의 부하를 높임으로서 시스템의 안전 운영에 지장을 초래하기 때문에 이를 적절히 통제하기 위해서이다.

상기와 같은 이유로 인하여 관제시스템과 현장 간에는 열차의 운행과 관련된 정보의 교신이 완전히 차단되어 있다. 따라서 만일 현장에서 열차의 종합적인 운행 상태를 확인할 필요가 있을 경우에는 종사자(현장의 작업자)들이 선행데이터 표시장치가 설치되어 있는 장소(열차관제시스템이 설치되어 있는 운영실/상황실)까지 찾아가서 이를 직접 육안으로 확인해야 하는 불편함이 있다.

현장에서 선로를 보수하는 직원들이 현재 작업 위치에 접근하는 열차의 상황을 사전에 알 수 있도록 하는 것은 신속한 작업의 완수뿐만 아니라, 작업자의 안전을 확보하는데도 매우 긴요하다. 또한 최근과 같이 운행하는 열차의 운행회수가 급증한 상황에서는 현장에서 일을 하는 작업자들이 열차의 운행과 관련된 정확한 정보를 가지고 보다 신속히 일을 진행할 수 있도록 하지 않으면 열차의 정시 운행에 막대한 지장을 초래하게 된다.

이와 같은 상황 하에서 현장의 작업자가 일일이 열차의 운행상황을 확인하기 위해 선행데이터 표시장치가 설치되어 있는 곳으로 빈번히 이동하도록 하는 것은 현장의 작업을 지연시켜 열차의 신속한 운행에 막대한 지장을 초래할 뿐만 아니라, 현장에서 선로작업을 하는 작업자의 안전 확보를 극도로 어렵게 하며, 작업자의 작업능률 또한 현저히 저하시켜 능률적인 업무 추진에도 심대한 악영향을 미친다.

또 초고속의 유·무선 네트워크가 형성되어 있는 작금의 기술적 상황 하에서 단지 보안유지와 시스템의 과부하를 이유로 현장의 작업자가 이에 대한 정보를 즉시적으로 공유하지 못하고 원시적인 방법에 의해 이를 확인하도록 하는 것은 시스템의 운영효율 측면에서 보아도 대단히 비효율적이다.

한편, 상기 문제를 해결하기 위해서는 관제시스템의 내외부를 인터넷망으로 연결하되, 외부의 침입으로부터 시스템을 보호하기 위해 보다 강화된 방화벽을 구축하는 방안이 일차적으로 고려될 수 있다. 그러나 인터넷 망에서 아무리 철저한 보안장치가 구축된다고 하더라도 이를 뚫고 침투하는 새로운 해킹 기술이 끊임없이 출현하기 때문에 어느 하나의 방화벽으로 모든 해킹을 영구적으로 방어하기를 기대할 수는 없다.

또한 보안기술은 항상 해킹 기술에 후속하어 출현(개발)되기 마련이다. 따라서 새로운 해킹 기술의 출현과 그를 방어하기 위한 새로운 방어벽이 출현하기 이전의 시간적 공간은 결국 해킹(대형사고)에 대한 무방비 상태로 되고 만다.

현재 철도 및 지하철의 열차관제시스템을 운용함에 있어서, 상기와 같이 시스템의 운용효율 면에서나 현장의 작업자의 능률면에서 현저히 불리함에도 불구하고 열차관제시스템의 내외부의 통신을 근원적으로 차단하는 것은 바로 위와 같은 보안확보의 어려움 때문이다.

도 1은 현재 철도 및 지하철에서 사용되고 있는 관제시스템에 대한 기술적 구성을 도시한 것이다.

도 1을 보면, 운영실/상황실 내에서만 독립적으로 사용할 수 있는 열차관제시스템서버(10)가 설치되어 있고, 이를 관찰할 수 있는 표시장치(상황실 모니터)(20)는 내부네트워크(30)에 의해 연결된 채, 운영실/상황실의 내부에서만 모니터링이 가능하도록 설치되어 있기 때문에 운영실/상황실의 외부에서 열차의 운영에 관한 정보를 아는 것이 불가능하다.

이는 상기한 바와 같이 시스템의 운용상의 비효율성과 현장 작업자의 비능률 및 안전확보의 어려움, 그리고 열차의 운행 지연 등과 같은 많은 문제를 초래하게 된다.

본원발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로서,

본원발명은 철도 및 지하철에서 사용하는 관제시스템(선형데이터 표시장치)를 구성함에 있어서, 관제시스템 운영실/상황실 내부에 시리얼정보전송장치를 추가로 구성하고, 상기 시리얼정보전송장치를 외부의 정보관리서버와 시리얼 통신망으로 연결한 다음, 상기 시리얼 통신망을 통해 시리얼통신방식으로 관제시스템의 선형표시정보를 외부정보관리서버로 제공할 수 있도록 함으로서, 일차적으로 관제시스템의 보완이 완벽하게 확보되도록 함과 동시에, 통신속도에 영향을 받지 않고도 선형정보(선형데이터)가 유무선단말기를 통해 외부의 작업자에게 실시간에 다중으로 전달될 수 있도록 함을 목적으로 한다.

<본원발명에 적용되는 기술사상>

본원발명의 핵심적인 기술 사상은 관제시스템을 외부의 정보관리서버와 연결하여 선형표시정보를 외부로 제공할 수 있도록 하면서도, 외부의 정보관리 서버를 통한 해킹으로부터 관제시스템이 근원적으로 보호될 수 있도록 조치함으로서 실질적인 보안이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

이는 내부관제시스템을 외부의 정보관리서버와 접속함에 있어서, 이더넷을 사용하지 않고 RS-422/485 와 같은 시리얼 비동기 통신방법을 사용함으로서 가능해진다.

즉 관제시스템의 내부와 외부의 정보관리서버 간에 정보를 교환함에 있어서 RS-422/485 등과 같은 시리얼 비동기 통신방법을 채택할 경우, 외부정보관리서버로 선행데이터를 전송할 수는 있지만, 만일의 경우 외부의 정보관리서버가 해커로부터 침입을 당한다고 하더라도 관제시스템의 동작은 아무런 영향을 받지 않게 된다.

시리얼 정보전송장치는 각 시스템의 특성에 맞게 데이터를 가공하여 생성하는 컴퓨터이다. 그러므로 시리얼 통신방식을 관제시스템의 내외부 통신방식으로 채택하면 해커로부터 보안을 유지할 수 있음은 자명하다.

그러나 이 경우 문제가 되는 것은 데이터의 전송속도이다. 이 전송속도는 관제시스템에서 관제시스템이 관리하는 전체 선형데이터를 주기적으로 전송할 경우 주기에 큰 영향을 미치게 된다. 이것이 네트워크통신에서 시리얼통신이 일단 배제되고 있었던 주된 이유이다.

여기에서 PC에서 데이터를 전송할 수 있는 전송속도를 계산해 보면 다음과 같다.

일반적으로 PC에서 사용가능한 최대 속도를 900K라고 할 경우, 초당 전송 가능한 Byte 수는 다음과 같은 계산에 의해 산출될 수 있다.

1 Byte의 데이터 전송을 위해서는 총 10 Bits{Start(1) + Data(8) + Stop(1)}가 필요하다.

따라서 900K의 속도를 갖는 회선에서는 초당 최대 90.0K (=900K/10) Byte의 데이터 전송이 가능해진다.

여기에서 채택 가능한 각각의 시리얼 비동기 통신방법의 Spec을 정리해보면 다음 표와 같다.

Specification	RS232C	RS423	RS422	RS485
최대 통달거리	약 15 m	약 1.2 km	약 1.2 km	약 1.2 km
최고 통신속도	20 Kb/s	100 Kb/s	10 Mb/s	10 Mb/s
지원 전송방식	Full Duplex	Full Duplex	Full Duplex	Half Duplex

즉 상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이 본원발명에서 시리얼통신방식으로 RS422/RS485를 채택할 경우 일정한 지역(거리)내에서는 전송속도의 저하를 가져오지 않고, 해커로부터 영향을 받지 않으면서도 아무런 문제없이 관제시스템에서 외부로 선형데이터 전송이 가능해짐을 알 수 있다.

본원발명이 구현하고자 하는 기술사상은 바로 여기에 있다. 즉 본원발명은 관제시스템의 내외부를 RS422/RS485에 의한 시리얼통신방식으로 연결하여 통신을 수행함으로서, 시스템을 외부의 해커로부터 실질적으로 보호하는 한편,

통신속도에 지장을 받지 않고 선형표시정보를 외부의 모니터로 전송할 수 있도록 함으로서 상기 종래기술의 문제점을 모두 해결하고자 하는 것이다.

도2는 본원발명에 의해 시리얼 통신방식이 적용되는 내외부 컴퓨터, 즉 시리얼정보전송장치와 외부정보관리서버간의 통신망 구성방법을 나타낸 것이다.

즉 관제시스템의 내부에는 내부네트워크(300)와 연결되는 시리얼정보전송장치(400)를 구비하고, 외부의 네트워크(700)에는 관제시스템의 내부의 정보를 송수신하기 위한 외부정보관리서버(600)를 구비하는 한편, 상기 시리얼정보전송장치(400)와 외부정보관리서버(600)를 시리얼통신망(500)으로 연결한 후, 이를 통해 관제시스템의 내외부를 통신을 할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 기술사상을 구현함으로서 상기 발명의 목적을 달성하기 위한 본원발명의 구성을 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본원발명의 구성은,

선형데이터에 관한 모든 관리를 관리하고 생산하며 시스템의 모든 동작을 총괄하여 제어하는 관제시스템서버(100)와;

운영실/상황실에 설치되어 운영실/상황실 근무자가 열차의 종합적인 운행상황을 파악하고 감시하며 관리할 수 있도록 열차의 운행에 관한 선형데이터를 표시해 주는 상황실 모니터(200)와;

관제시스템서버와 운영실/상황실 내에 설치되어 있는 모든 모니터를 내부적으로 연결함으로서, 열차의 운행에 필요한 각종 선형데이터를 모니터로 전송하여 관리자가 이를 보고 열차의 운행상황을 파악 감시할 수 있도록 하는 한편, 근무자의 제어에 따라 열차의 운행에 필요한 정보를 관제시스템서버로 전송하는 내부네트워크(300)와;

관제시스템의 선형데이터를 외부로 시리얼통신으로 변환하여 외부로 전송하기 위한 시리얼정보전송장치(400)와;

상기 시리얼정보전송장치로부터 제공되는 정보를 외부의 정보관리서버로 전송하기 위한 시리얼통신선로(500)와;

상기 시리얼통신선로를 통해 수신된 관제시스템의 선형데이터를 외부네트워크를 통해 유선으로 접속이 가능한 현장(예를 들면, 분소, 혹은 사무소 등) 또는 무선으로 통신이 가능한 현장의 작업단말기(800)로 전송하는 외부정보관리 서버(600)와;

상기 외부정보관리서버로부터 제공된 선형데이터를 유선으로 현장으로 전송하는 외부네트워크(700)와;

상기 외부네트워크를 통해 전송된 정보를 유선으로 수신하여 분소 혹은 사무소의 근무자에게 표시하여 주는 유선단말기(모니터)(810)와;

상기 외부네트워크를 통해 전송된 정보를 유선으로 수신한 다음, 이를 무선신호로 변환하여 현장의 무선단말기 전송하는 무선송신장치(710)와;

상기 무선송신장치로부터 무선으로 수신된 선형데이터를 현장의 작업자에게 표시하여 주는 무선단말기(820)로;

구성됨을 특징으로 한다.

위와 같이 구성된 본원발명이 효율적으로 소기의 목적을 달성하기 위해서는 다음과 같은 기술들이 먼저 구현되어야 한다.

1) 보안을 위해 운영시스템 및 동작중인 네트워크와 접속하지 않는 범위 내에서 외부에 존재할 정보관리 서버와 접속 방법

2) 정보관리 서버의 선형 데이터를 최신의 정보로 유지시키고 이를 각 단말장치에 표시하는 방법

3) 역 모양 변경이 발생하였을 때, 정보관리 서버의 기본 데이터를 자동으로 갱신하는 방법

4) 외부의 단말장치에서 최신의 정보관리 서버에 보관된 선형표시정보를 업데이트하는 방법

5) 정보관리 서버의 시스템 보안 및 자원관리를 위해 정보관리 서버의 접속에 대한 계정관리 및 접속관리

6) 무선 전송장치를 통한 선형 데이터 전송

상기와 같이 구성된 본원발명에 의해 상기 기술이 구현되는 동작과정을 관련 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 일반적인 상황에서 통신선로의 연결 및 데이터의 송수신 방법은 도4 및 도5와 같이 구성된다.

도4는 정보관리 서버에 최신 정보를 전송하는 상황을 도시한 것이고, 도5는 RS422 방식을 사용하는 경우를 예로 들 경우 도4의 선로의 연결 및 데이터 송수신 상황을 도시한 것이다.

도4 및 도5에서와 같이 통상의 상황에서 관제시스템의 시리얼 정보전송장치(400)에 탑재된 정보제공 어플리케이션은 외부정보관리서버(600)에 주기적으로 전체 선형데이터를 전송함으로써 외부정보관리서버(600)의 데이터 정보가 항상 최신의 정보로 유지되도록 한다.

여기에서 상기 선형데이터는 통상의 열차의 운행과 관련된 모든 정보를 말하며, 정보제공 어플리케이션이란 관제시스템이 관리하고 있는 철도(또는 지하철) 구간의 정보들을 취합하여 외부에 설치된 정보관리서버로 주기적으로 전송하기 위한 본원발명의 정보제공 프로그램으로서 시리얼정보전송장치(400)에 탑재된 프로그램을 말한다. 이때 외부정보관리서버(600)로 전송되는 정보는 외부 정보관리서버(600)의 요청에 의하지 않고 관제 시스템의 시리얼정보전송장치(400)에서 푸시(push)방식으로 전체 데이터를 주기적이고 일괄적으로 전송하도록 한다. 이 방법에 의하면 관제시스템은 외부정보관리 서버(600)의 동작에 무관하게 외부정보관리서버(600)로 선형데이터(선형정보)를 제공하면서도 외부로부터 관제시스템의 보안을 유지할 수 있게 된다.

이를 위해서 RS-422 방식을 사용하여 연결되는 선로의 연결 및 데이터 송수신 상태는 도5에서와 같이 이루어진다. 즉 관제시스템을 기준으로 볼 때, 관제시스템의 시리얼 정보전송장치(400)로부터 외부정보관리서버(600)로 연결되는 송신라인(시리얼정보전송장치의 TX(+), TX(-)와 외부정보관리서버의 RX(+), RX(-))은 활성화되지만 외부정보관리서버(600)로부터 시리얼정보전송장치(400)로 연결되는 수신라인(시리얼정보전송장치의 RX(+), RX(-)와 외부정보관리서버의 TX(+), TX(-))은 비활성화된다.

이때의 통신 플로우는 도6과 같이 이루어진다.

즉 관제시스템의 서버가 선형데이터(선형정보)전송을 승인함과 동시에 시리얼정보전송장치(400)로 선형데이터를 전송하면, 시리얼정보전송장치(400)는 시리얼통신망(500)에 의해 외부정보관리서버(600)로 선형데이터를 시리얼통신방식으로 전송한다. 상기 선형데이터를 수신한 외부정보관리서버(600)는 수신된 선형데이터를 외부네트워크(700)를 통해 유선으로 사무소 혹은 분소의 모니터(810)로 전송하는 한편, 무선송신장치(710)를 통해 현장의 무선단말기(820)로 선형데이터를 전송한다. 상기 외부정보관리서버(600)로부터 선형데이터를 수신한 사무소 혹은 분소의 유선단말기(모니터)(또는 현장의 무선단말기)(810, 820)는 수신된 선형데이터를 표시한다.

다음은 역의 모양에 변경이 발생하였을 경우 외부정보관리서버(600)의 기본데이터를 자동으로 갱신하는 방법을 도7 및 도8을 참조하여 설명한다.

만일의 경우 역 모양 변경 등과 같은 선형표시를 위한 기본 데이터가 변경되었을 경우 관제 시스템의 관리자는 별도의 정보수정 프로그램을 사용하여 자동 혹은 수동으로 데이터를 변경함으로써 외부정보관리서버(600)의 기본데이터를 동기화해야 한다.

그 이유는 기본 데이터가 변경되어 동기화되지 못한다면 외부정보관리서버(600)가 관리하는 기본데이터가 주 관제 시스템과 서로 다른 내용을 표시하게 되어 정상적인 장비 운용이 이루어지지 못하게 되기 때문이다.

여기에서 정보수정 프로그램은 기존의 정보와 다른 정보를 새로운 정보로 인식하고 이를 처리하기 위한 프로그램으로서 새로운 정보가 인지될 경우 현재의 프로그램을 일단 stop시키고 새로운 정보를 입력한 후 해당프로그램을 재시작하도록 관리하는 프로그램으로서 관제시스템의 서버(100)에 탑재된 프로그램을 말한다.

이를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

만일 역 모양에 변경이 발생하게 되면 선로의 표시를 위한 기본데이터가 모두 바뀌게 된다. 이러한 기본데이터는 모두 데이터버전관리프로그램을 통해 관리되고 수정된다. 여기에서 데이터버전관리프로그램은 상기 정보제공 어플리케이션에 사용되는 데이터에 대한 버전의 관리를 하기 위해 사용되는 프로그램으로서 관제시스템 서버(100)에 탑재된 프로그램을 지칭한다.

새로운 버전이 발생되고 새로운 버전에 의한 선형데이터가 관제시스템에서 외부정보관리서버(600)로 전송되게 되면 이를 알지 못하는 외부정보관리서버(600)는 새로운 버전에 대해 처리를 할 수 없으므로 수신된 선형데이터를 모두 버리게 된다. 그러므로 현장의 유무선단말기(810, 820)는 관제시스템과는 다른 정보를 표시하게 된다.

따라서 관제시스템의 작업자는 관제시스템의 선형 기본데이터가 바뀌게 되면 데이터버전관리프로그램에 의해 이 정보를 외부정보관리서버(600)에 전송하여 외부정보관리서버(600)가 항상 최신의 정보를 수신하여 관리할 수 있도록 조치하여야만 한다.

이를 위해서는 외부정보관리서버(600)와 관제시스템서버(100)의 시리얼정보전송장치(400) 간에 일시적으로 쌍방향 통신으로 통신망이 형성될 수 있도록 해야 한다. 이를 위해서 관제시스템서버(100)의 시리얼정보전송장치(400)는 도8에서와 같이 일시적으로 수신라인을 활성화하는 조치가 필요하다.

이때의 통신 플로우는 도9와 같이 이루어진다.

즉 선형기본데이터에 대한 변경 사유가 발생하면 관세시스템 서버(100)는 선형기본데이터의 수정을 승인한다. 이어서 통상적인 선형데이터의 전송을 중지시키고, 시리얼정보전송장치(400)에 수신라인의 활성화를 지시한다. 이어서 시리얼정보전송장치(400)가 수신라인을 활성화하면, 관제시스템 서버(100)는 새로운버전의 선형기본데이터의 전송을 지시하고, 시리얼정보전송장치(400)는 새로운 버전의 선형기본데이터를 시리얼통신방식으로 외부정보관리서버(600)로 전송한다. 이어서 외부정보관리서버(600)는 상기 시리얼정보전송장치(400)로부터 새로운 버전의 선형기본테이터를 시리얼통신방식으로 수신한 다음, 외부정보관리서버(600)를 새로운 버전의 선형기본데이터로 업데이트한다. 이어서 업데이트 완료보고를 하면, 관제시스템 서버(100)는 수신라인의 비활성화를 지시하고, 시리얼정보전송장치(400)는 수신라인을 비활성화한 다음, 이후 도6의 A의 단계를 계속하여 수행하게 된다.

다음 외부의 유무선단말기(810, 820)에서 외부정보관리 서버(600)에 보관된 최신의 선형기본데이터를 업데이트하는 방법을 도10 및 도11을 참조해 설명한다.

외부의 유무선단말기(810, 820)에서 최신의 선형기본데이터를 업데이트하는 방법은 2가지 방식을 사용할 수 있다.

하나는 유무선단말기(810, 820)의 요청에 응답하는 방식(Peer-to-peer 방식)과 등록된 IP에 의해 Multicast(혹은 Broadcast)하는 방식으로 이루어진다.

도10은 유무선단말기(810, 820)의 요청에 응답하는 방식(Peer-to-peer 방식)으로서 외부의 유무선단말기(810, 820)에 최신의 선형기본데이터를 업데이트하는 방법을 나타낸 도이다.

즉 유무선단말기(810, 820)에서 최신의 선형기본데이터를 업데이트해 줄 것을 요청하면(1) 외부정보관리서버(600)는 이에 응답하여 최신의 선형기본데이터를 외부의 유무선단말기(810, 820)로 전송(2)하게 된다.

도11은 외부정보관리서버(600)가 미리 등록된 IP에 Multicast(혹은 Broadcast)하는 방식으로 최신의 선형기본데이터를 업데이트하는 방법을 나타낸 도이다.

즉, 새로운 유무선단말기(810, 820)가 증설되면 외부정보관리서버(600)는 각각의 유무선단말기(810, 820)에 IP를 부여하여 등록하고(1), UDP 포트를 이용하여 주기적으로 전체 데이터를 송신하여 업데이트를 수행한다.(2)

이 방식은 동일한 IP체계를 갖춘 시스템들에 사용할 때 효과적이다.

본원발명에서는 위 두 가지 방식(P2P, 혹은 Multicast)을 모두 지원하도록 시스템을 구성함으로서 어떤 형태의 시스템 환경하에서도 서비스가 가능하도록 함으로서 시스템의 확장성을 높이도록 한다.

또한 외부정보관리서버(600)의 선형 기본데이터가 업데이트되는 경우에는 접속된 유무선단말기(810, 820)에 새로운 버전의 선형기본데이터를 업데이트하도록 함으로써 표시데이터의 동기화를 한다.

다음은 외부정보관리서버(600)의 시스템 보안 및 자원관리를 위해 외부정보관리서버(600)의 접속에 대한 계정관리 및 접속관리를 하는 방법을 도12를 참조하여 설명한다.

외부정보관리서버(600)는 표시데이터를 전송하기 위해 연결되는 단말장치(810)에 대해서 접속권한을 부여하고 매 접속시 마다 접속허용여부를 결정한다.

이는 계정을 갖추지 못한 접속단말기(810)에 연결을 허락지 않음으로서 데이터에 대한 보안을 유지하기 위한 것일 뿐만 아니라 시스템별 최대 접속자의 수를 시스템의 용량에 따라 가변적으로 조정하여 허용함으로서 다접속으로 인한 시스템의 과부하를 예방하기 위한 것이다.

먼저 시스템에 접속되는 모든 유선단말기(810)를 등록하여 서버에 저장한다. 이어서 외부접속네트워크(700)에 접속된 유선단말기(810)가 외부데이터 관리서버(600)로의 접속을 요청해 오면 먼저 등록된 유선단말기인지 여부를 체크한다. 체크 결과 등록된 유선단말기일 경우(도12의 1) 단말장치의 연결을 허용한 후, 선형데이터를 제공한다.

그러나 체크결과 등록되지 않은 유선단말기이면(도12의 2) 등록되지 않은 단말기임을 알리고 연결을 거부한다.

이어서 무선전송장치(820)를 통한 선형데이터 전송을 도13을 참조하여 설명한다.

현장의 작업자 혹은 이동중인 작업자는 무선송신장치(820)와 외부네트워크(700)를 경유해서 외부정보관리 서버(600)에 무선으로 접속할 수 있음은 이미 설명한 바와 같다.

무선단말기(820)의 경우에도 유선단말기(810)와 동일한 이유에 의해 동일한 방식으로 계정 관리 및 접속관리가 이루어진다. 접속권한의 부여절차 및 접속허용절차는 유선 단말기와 동일하다.

상기와 같이 구성된 본원발명에 의하면 본원발명은,

기존의 시스템에 최소한의 고정부하만을 추가하고, 이에 컴퓨터와 단말기를 연결하여 선형정보를 외부에서 이용할 수 있게 함으로서 별도의 시스템 구축비용이나 관리비용을 추가로 들이지 않고도 비교적 간단하게 관제시스템과 선형정보의 이용효율을 증가시키는 효과가 있다.

또한 시스템의 내외부를 시리얼통신방식에 의해 연결하여 시스템 내부의 보안을 완전히 확보하면서도 외부에서 선형정보를 편리하게 이용할 수 있게 함으로서 현장의 작업능률을 획기적으로 제고하는 한편, 작업자의 안전을 충실히 확보하는 효과가 있다.

도1은 종래의 철도 및 지하철의 관제시스템 구성도

도2는 시리얼통신으로 연결된 본원발명의 내외부시스템 구성도

도3은 본원발명에 의한 시스템의 전체 구성도

도4는 외부정보관리서버에 최신정보를 전송하는 방법

도5는 RS-422방식을 사용한 통상의 선로연결상태도 및 데이터 전송 구성도

도6은 외부정보관리서버에 최신정보를 전송하는 흐름도

도7은 외부정보관리서버의 기본데이터를 자동으로 갱신하는 방법

도8은 RS-422방식을 사용하여 기본데이터를 갱신하는 경우의 선로연결상태도 및 데이터 송수신 구성도

도9는 외부정보관리서버의 기본데이터를 자동으로 갱신하는 흐름도

도10은 Peer to peer 방식을 이용한 선형데이터 표시 업데이트 방법

도11은 멀티캐스트 방식을 이용한 선형데이터 표시 업데이트 방법

도12는 외부정보관리서버의 접속관리 방법

도13은 무선전송장치를 이용한 선형데이터 전송관리 방법

도14는 선형표시장치의 실시예를 나타낸 도

<도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명>

100 : 관제시스템서버 200 : 상황실 모니터

300 : 내부네트워크 400 : 시리얼 정보전송장치

500 : 시리얼통신선로(망) 600 : 외부정보관리서버

700 : 외부네트워크 710 : 무선송신장치

800 : 단말기 810 : 유선단말기(모니터)

820 : 무선단말기

Claims

선형데이터에 관한 모든 관리를 관리하고 생산하며 시스템의 모든 동작을 총괄하여 제어하는 관제시스템서버(100)와;

운영실/상황실에 설치되어 운영실/상황실 근무자가 열차의 종합적인 운행상황을 파악하고 감시하며 관리할 수 있도록 열차의 운행에 관한 선형데이터를 표시해 주는 상황실 모니터(200)와;

관제시스템서버와 운영실/상황실 내에 설치되어 있는 모든 모니터를 내부적으로 연결함으로서, 열차의 운행에 필요한 각종 선형데이터를 모니터로 전송하여 관리자가 이를 보고 열차의 운행상황을 파악 감시할 수 있도록 하는 한편, 근무자의 제어에 따라 열차의 운행에 필요한 정보를 관제시스템서버로 전송하는 내부네트워크(300)와;

관제시스템의 선형데이터를 외부로 시리얼통신으로 변환하여 외부로 전송하기 위한 시리얼정보전송장치(400)와;

상기 시리얼정보전송장치로부터 제공되는 정보를 외부의 외부정보관리서버로 전송하기 위한 시리얼통신선로(500)와;

상기 시리얼통신선로를 통해 수신된 관제시스템의 선형데이터를 외부네트워크를 통해 유선으로 접속이 가능한 현장(예를 들면, 분소, 혹은 사무소 등) 또는 무선으로 통신이 가능한 현장의 단말기(800)로 전송하는 외부정보관리 서버(600)와;

상기 외부정보관리서버로부터 제공된 선형데이터를 유선으로 현장으로 전송하는 외부네트워크(700)와;

상기 외부네트워크를 통해 전송된 정보를 유선으로 수신하여 분소 혹은 사무소의 근무자에게 표시하여 주는 유선단말기(모니터)(810)로;

구성됨을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시장치.
제1항에 있어서,

상기 외부네트워크(700)에는,

외부네트워크를 통해 수신된 정보를 무선신호로 변환하여 현장의 무선단말기로 전송하는 무선송신장치(710)와;

상기 무선송신장치로부터 무선으로 수신된 선형데이터를 현장의 작업자에게 표시하여 주는 무선단말기(820)를;

추가로 구성함을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 시리얼통신선로(500)는 RS-422/485 와 같은 시리얼 비동기 통신임을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시장치.
선형데이터에 관한 모든 관리를 관리하고 생산하며 시스템의 모든 동작을 총괄하여 제어하는 관제시스템서버(100)에 연결되어 관제시스템의 선형데이터를 외부로 전송하기 위한 시리얼정보전송장치(400)와, 상기 관제시스템의 선형데이터를 외부네트워크를 통해 유선으로 접속이 가능한 현장의 작업단말기(800)로 전송하는 외부정보관리 서버(600)간에 통신선로를 구성함에 있어서,

그 통신방식은 시리얼통신방식으로 함을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법.
제4항 있어서,

상기 시리얼통신방식은 RS-422/485 와 같은 시리얼 비동기 통신방식임을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,

시리얼정보전송장치로부터 외부정보관리 서버로 전송되는 선형데이터는 외부정보관리서버로 전송되는 정보는 외부 정보관리 서버의 요청에 의하지 않고 관제 시스템에서 푸시(push)방식으로 전체 데이터를 주기적이고 일괄적으로 전송하도록 함을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,

역 모양에 변경에 따라 새로운 버전이 발생되어 외부정보관리서버의 선형 기본데이터를 바꾸게 될 경우에는 일시적으로 수신라인을 활성화하여 쌍방향 통신을 할 수 있도록 쌍방향 통신망을 구성하도록 함을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,

외부의 모니터에서 정보관리 서버에 보관된 최신의 선형기본데이터를 업데이트하는 방법은,

단말기의 요청에 응답하는 방식(Peer-to-peer 방식)과;

등록된 IP에 의해 Multicast(혹은 Broadcast)하는 방식을 모두 수행할 수 있도록 함을 특징으로 하는 철도 및 지하철 관제시스템에서의 선형데이터 표시방법.