KR20100104557A - Ｉｎ-Ｔｒａｃｋ 방식 ＰＲＴ 차량의 경로 제어방법 - Google Patents

Ｉｎ-Ｔｒａｃｋ 방식 ＰＲＴ 차량의 경로 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법은 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보를 포함하는 차량 경로정보를 중앙제어장치로부터 수신하고, 상기 수신된 차량 경로정보를 참조하여 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하는 단계; 상기 다음 구간에 대한 식별정보를 참조하여, 상기 차량 경로정보 및 상기 차량에 대한 메타 정보를 상기 다음 구간의 구간 제어장치로 전송하는 단계; 및 상기 차량을 상기 다음 구간으로 이동시키는 단계를 포함함으로써, In-Track 방식의 PRT 차량에 대해 중앙제어장치에 의해 계산된 차량 경로를 각 구간제어장치로 전송하여 중앙제어장치의 기능을 분산시켜 중앙제어장치의 부하를 줄이고, 중앙제어장치의 장애 발생 시 전체 시스템의 정지 상태를 예방하여 PRT 운영의 효율성을 높일 수 있도록 한다.

Description

Ｉｎ-Ｔｒａｃｋ 방식 ＰＲＴ 차량의 경로 제어방법{Method for controlling route of a Personal Rapid Transit vehicle using In-Track process}
본 발명은 In-Track 방식의 PRT System에서 중앙제어장치에 의해 계산된 최적의 경로 정보를 하위제어장치로 전송하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중앙제어장치에 의해 계산된 차량 경로를 각 구간제어장치로 전송하여 중앙제어장치의 기능을 분산시켜 중앙제어장치의 부하를 줄일 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.
In-Track 방식은 차량의 이동을 차량이 아닌 궤도에서 제어하는 추진 방식이다. 차량의 이동 방향도 궤도에서 제어하므로 중앙제어장치가 모든 차량의 경로를 계산하여 각 차량의 위치에 따라 해당 차량의 이동 경로를 제어한다. In-Track 방식은 차량의 추진 수단이 차량 내 모터에 의한 것이 아닌 Track에 설치된 모터(선형유도모터)에 의한 방식이다. 모든 Track 구간에 차량의 길이에 따라 일정 간격으로 모터가 설치되어 어느 구간이든 차량이 이동할 수 있도록 제어된다. 이 방식은 차량 개별적으로 추진이 되는 On-Board 방식과 대조적인 방식으로 중앙제어장치가 전체 차량의 흐름을 직접적으로 제어할 수 있는 장점을 가지고 있다.
In-Track 방식의 제어시스템에서 중앙제어장치는 전체 차량의 개별적인 위치에 맞게 차량의 경로, 속도 등을 직접 제어할 수 있어야 한다. 이를 위해 전체 PRT Track을 일부 구간으로 구분 짓고 구간제어장치를 두어 각 구간의 상태를 보고받는 중앙집중식 제어구조를 갖게 된다. 이런 PRT 제어시스템은 4 종류의 제어장치를 갖는다. 즉, PRT 제어시스템은 중앙제어장치(CC:Central Controller), 구간제어장치(NC:Node Controller), 추진제어장치(MC:Motor Controller) 및 차량제어장치(VC:Vehicle Controller)을 갖는다. 이러한 제어장치들은 계층적으로 구성되어 있으며 중앙제어장치가 최상위 제어장치로서 하위 제어장치들을 제어한다. 중앙제어장치는 전체 Track에서 차량 제어를 담당하며, 구간제어장치는 특정 구간, 추진제어장치는 1~4개의 선형 유도 모터 제어를 담당하고, 차량제어장치는 차량 한 대의 제어를 담당한다. 중앙제어장치 외에 다른 제어장치는 중앙제어장치에게 각 상태를 보고하고, 중앙제어장치에서 제어정보를 수신하여 해당되는 제어 명령을 수행하게 된다. 중앙제어장치는 차량의 전체 위치를 감시하여 각 위치에 따른 차량의 속도, 경로 등 제어 정보를 하위의 제어장치로 전송하게 된다. 즉, 중앙제어장치는 전체 차량의 위치를 파악해야 하며 차량이 분기 지점에 도달하기 전 특정 위치에서 차량 경로에 따른 방향을 설정해줘야 한다. 중앙제어장치는 전체 구간의 제어를 담당하고, 다수의 구간제어장치가 해당 구간을 담당하게 된다. 구간제어장치는 해당 구간내의 차량의 간격, 속도 등 차량 추진 부분만 제어하고 차량의 경로에는 관여하지 않는다. 해당 구간에 대한 차량만 제어하기 때문에 새로 진입할 차량에 대한 정보도 중앙제어장치로부터 수신하게 된다. 특히, 차량의 분기 지점에서 중앙제어 장치는 차량이 SOP(SOP : Switching Operating Point)에 도달하기 전 분기할 방향 정보를 구간제어장치에 전송하고, 분기 정보를 수신한 구간제어장치는 차량이 SOP에 들어오는 순간 차량제어장치로 분기 정보를 전송하여 그 정보에 따라 분기할 방향의 switching arm을 작동시켜 차량이 중앙제어장치가 정해준 경로로 이동할 수 있게 해준다. 중앙제어장치는 구간제어장치가 변경되는 지점, 분기 및 합류하는 지점 등 전체 운행되는 차량의 위치를 항상 파악하여 해당 경로 정보를 하위제어장치로 전송하게 된다. 이때 전송하는 정보의 양과 빈도수는 운행되는 차량이 늘어날수록 증가하며, 중앙제어장치가 관리하는 노선의 복잡성이 커질수록 증가하게 된다. 또, 중앙제어장치의 장애 발생 시 제어 정보를 수신받지 못한 구간제어장치는 해당 구간에 진입하는 차량의 정보를 알 수 없으며, 분기 구간에서 차량이 진행해야 할 방향을 알 수 없게 된다. 즉, 중앙제어장치의 장애 발생 시 중앙제어장치가 담당하는 전체 구간의 차량이 비상 정지할 수밖에 없는 상황이 발생하게 된다. 목적지까지 도착하지 못한 차량은 승객이 하차하지 못하는 위치에서 비상 정지를 할 수도 있기 때문에 승객의 안전상 위험한 상황을 초래할 수 있다. 따라서, 중앙집중식 제어방식은 차량의 증가에 따라 시스템 부하가 늘어나며, 비상 시 차량 운행에 있어서 제한이 따른다는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 차량의 경로 정보를 테이블로 생성하여 구간제어장치 간 통신에 의해 차량 경로정보를 공유할 수 있도록 하는 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 In-Track 방식 PRT 차량의 경로제어방법은 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보를 포함하는 차량 경로정보를 중앙제어장치로부터 수신하고, 상기 수신된 차량 경로정보를 참조하여 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하는 단계; 상기 다음 구간에 대한 식별정보를 참조하여, 상기 차량 경로정보 및 상기 차량에 대한 메타 정보를 상기 다음 구간의 구간 제어장치로 전송하는 단계; 및 상기 차량을 상기 다음 구간으로 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 중앙제어장치는 구간제어장치에게 전체 경로 정보 테이블을 전송하기만 하면, 각 구간제어장치는 해당 경로정보 테이블을 사용하여 차량의 이동 경로를 각각 제어할 수 있도록 함으로써, 중앙제어장치가 매번 차량의 위치를 실시간으로 파악하여 경로 설정을 제어해야 하는 부하를 줄일 수 있으며, 중앙제어장치 장애 발생 시 승객이 탑승한 상태로 운행 중인 차량은 비상 정지 없이 구간제어장치의 경로 전송 방법에 따라 승객을 목적지까지 이동시킬 수 있는 효과를 갖는 다. 즉, 중앙제어장치 고장 발생 시 승객을 안전하게 이동시킬 수 있으며, 고장 해결 후에도 재초기화 없이 PRT 운행을 계속할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 의한 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙제어장치(CC), 구간제어장치(NC), 추진제어장치(MC) 및 차량제어장치(VC)의 제어 관계를 설명하기 위한 참조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 제어를 위한 종래의 제어구성에서 구간제어장치(NC) 간 통신 기능을 더 추가한 것에 불과하다. 즉, 기존 제어장치 구성에서 중앙제어장치(CC)와 구간제어장치(NC)는 이더넷(Ethernet) 등을 통해 네트워크를 구성하고 있으며, 구간제어장치(NC) 각각은 내부 통신 프로세스에서 별도의 포트를 할당하여 구현이 가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 In-Track 방식의 PRT 차량의 경로정보 전송방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
먼저, 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보를 포함하는 차량 경로정보를 중앙제어장치로부터 수신하고, 상기 수신된 차량 경로정보를 참조하여 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출한다(제100 단계). 차량 경로정보는 쉬프트 레지스터에 저장되어 있다.
도 3은 제100 단계를 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
현재 구간에 해당하는 식별정보와 차량 경로정보 중 소정 저장영역에 저장된 식별정보가 일치하는가를 검사한다(제200 단계).
도 4에 도시된 PRT 차량의 구간의 일 예와 도 5에 기재된 차량 경로정보를 참조하여 설명한다. 도 4에 도시된 PRT 차량의 구간의 각 식별번호는 차량이 이동할 각 구간의 순번을 의미한다. 도 5 (a)에서 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보가 예시되어 있다. 현재 구간에 대한 식별정보가 "1"이라고 할 때, 차량 경로정보에 저장된 식별정보 중 소정 저장영역에 해당하는 인덱스 "0"의 식별정보와 일치하는가를 검사한다. 도 4와 같은 Node로 구성된 PRT Track이 있을 경우, 종래 기술의 중앙제어장치는 구간이 변경될 때마다 차량의 정보를 해당 구간제어장치에게 전송하게 된다. 예를 들어, 구간 2에 있던 차량이 구간 3으로 가는 경우 중앙제어장치는 차량이 구간 2를 빠져나가기 전 위치를 항상 모니터링 하여 구간 3에 진입하기 전에 차량의 정보를 구간 3의 구간제어장치에게 전송하게 된다. 또, 차량이 분기 지점(점선원)에 도달하기 전에 분기할 경로에 따라 차량에게 분기해야 할 스위칭 정보를 전송하게 된다. 즉, 이런 제어 동작은 차량이 구간을 변경하는 경우에 빈번하게 일어나게 된다. 따라서, 이를 해결하기 위해 차량의 전체 경로 정보를 배열형태로 구간제어장치에게 전송하는 방법을 사용한다. 각 구간에 대한 전체 경로 정보에 해당하는 차량 경로정보 중에서 소정 저장영역에 해당하는 식별정보와 현재 구간에 대한 식별정보를 비교하여, 일치하는지 여부를 검사한다.
제200 단계에서, 현재 구간에 해당하는 식별정보와 소정 저장영역에 저장된 식별정보가 일치한다면, 차량 경로정보의 식별정보를 쉬프트한다(제202 단계). 도 5 (a)에 예시된 바와 같이, 현재 구간에 대한 식별정보 "1"과 소정 저장영역에 해 당하는 인덱스 "0"의 식별정보 "1"이 일치하므로, 도 5(a)에 해당하는 차량 경로정보의 식별정보를 왼쪽으로 쉬프트한다. 도 5(b)는 쉬프트된 식별정보를 예시한 것이다. 차량 경로정보의 인덱스 "0"의 식별정보와 자신의 식별정보를 비교하여, 자신의 식별정보와 인덱스 "0"의 식별정보가 일치하는 경우 index "0"의 식별정보 "1"를 삭제하고, 다음 인덱스 "1"의 식별정보 "7" 내지 마지막 인덱스 "11"의 식별정보 "4"의 값을 왼쪽으로 한 칸씩 쉬프트한다.
제202 단계 후에, 쉬프트된 차량 경로정보 중 소정 저장영역에 저장된 식별정보를 다음 구간에 대한 식별정보로서 검출한다(제204 단계). 예를 들어, 제202 단계에서 쉬프트된 차량 경로정보에서 소정 저장영역에 해당하는 인덱스 "0"의 식별정보 "7"의 값을 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보로서 검출한다.
제100 단계 후에, 다음 구간에 대한 식별정보를 참조하여, 차량 경로정보 및 차량에 대한 메타 정보를 다음 구간의 구간 제어장치로 전송한다(제102 단계). 제100 단계에서 구해진 쉬프트된 차량 경로정보를 검출된 다음 구간의 구간 제어장치로 전송한다. 이때, 차량에 대한 메타 정보로서, 차량 ID, 탑승 승객, 차량 재원 등에 대한 정보를 함께 전송한다. 예를 들어, 도 5(b)에 예시된 쉬프트된 차량 경로정보를 다음 구간에 해당하는 구간 7의 구간제어장치로 전송한다.
제102 단계 후에, 차량을 다음 구간으로 이동시킨다(제104 단계). 차량에 대한 메타 정보 및 차량 경로정보를 다음 구간의 구간제어장치로 전송하게 되면, 다음 구간의 구간제어장치가 차량을 제어할 수 있는 상태가 되므로, 현재 구간제어장치는 다음 구간의 구간제어장치로 차량을 이동시킨다.
한편, 제100 단계에서, 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하지 못했다면, 차량을 정지시킨다(제106 단계). 예를 들어, 다음 구간에 대한 식별정보가 일치하지 않거나, 식별정보 자체가 차량 경로정보에 포함되어 있지 않음으로 인해, 다음 구간에 대한 식별정보를 검출할 수 없다면, 차량의 이동을 정지시킨다.
도 6은 차량 경로정보의 변화과정을 예시한 테이블 정보이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각 배열에서 첫 인덱스 "0"의 식별정보는 현재 차량이 이동하고 있는 구간 정보에 해당하고, 두번째 인덱스 "1"의 식별정보는 차량이 이동할 다음 구간에 대한 정보를 의미한다.
본 발명에서는 중앙제어장치 장애 발생 시 피해를 최소화하기 위해 차량의 경로 정보를 테이블로 생성하여 구간제어장치 간 통신에 의해 차량 경로를 따라 이동할 수 있는 방법을 사용한다. 종래 중앙제어장치에서 경로 정보를 생성한 것과 같이 차량의 전체 이동 경로 정보를 계산하여 그 정보를 해당 차량을 제어하는 구간제어장치에 전송한다. 차량의 이동은 구간제어장치간의 통신을 통해 초기 경로 정보에서 통과한 구간을 삭제해가며 진행 방향 구간제어장치에게 수정된 경로 정보를 전송한다. 즉, 중앙제어장치는 초기 전체 경로 정보만 전달한 뒤 차량의 위치를 감시하는 역할만 수행하게 되며, 경로에 따른 차량 이동은 구간제어장치에 의해 이루어지게 된다. 단, 차량 이동 중 경로가 변경될 경우 중앙제어장치는 새로운 전체 경로를 수정하여 해당 차량을 제어하는 구간제어장치에게 새로운 경로 정보를 갱신할 수 있도록 한다. 따라서, 중앙제어장치가 장애 상태가 되더라도 구간제어장치에 게 전달된 차량의 경로 정보를 통해 차량이 목적지까지 안전하게 이동할 수 있으며, 중앙제어장치는 전체 차량의 위치에 따라 매번 경로 설정을 해줄 필요가 없게 되어 시스템 부하를 줄일 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 방법 발명은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현될 수 있다. 즉, 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보를 포함하는 차량 경로정보를 중앙제어장치로부터 수신하고, 상기 수신된 차량 경로정보를 참조하여 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하는 단계; 상기 다음 구간에 대한 식별정보를 참조하여, 상기 차량 경로정보 및 상기 차량에 대한 메타 정보를 상기 다음 구간의 구간 제어장치로 전송하는 단계; 및 상기 차량을 상기 다음 구간으로 이동시키는 단계를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 본원발명의 또 다른 특징이 된다.
예를 들면, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드를 내장하는 매체(들)로서 구현되어, 네트워크를 통해 연결된 다수개의 컴퓨터 시스템들이 분배되어 처리 동작하도록 할 수 있다. 본 발명을 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있다.
이러한 본원 발명인 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙제어장치(CC), 구간제어장치(NC), 추진제어장치(MC) 및 차량제어장치(VC)의 제어 관계를 설명하기 위한 참조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 In-Track 방식의 PRT 차량의 경로정보 전송방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
도 3은 제100 단계를 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
도 4는 PRT 차량의 구간에 대한 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 각 구간에 대한 차량 경로정보를 예시한 것이다.
도 6은 차량 경로정보의 변화과정을 예시한 테이블 정보이다.

Claims (5)

  1. 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보를 포함하는 차량 경로정보를 중앙제어장치로부터 수신하고, 상기 수신된 차량 경로정보를 참조하여 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하는 단계;
    상기 다음 구간에 대한 식별정보를 참조하여, 상기 차량 경로정보 및 상기 차량에 대한 메타 정보를 상기 다음 구간의 구간 제어장치로 전송하는 단계; 및
    상기 차량을 상기 다음 구간으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하는 단계는
    현재 구간에 해당하는 식별정보와 상기 차량 경로정보 중 소정 저장영역에 저장된 식별정보가 일치하는가를 검사하는 단계;
    상기 현재 구간에 해당하는 식별정보와 상기 소정 저장영역에 저장된 식별 정보가 일치한다면, 상기 차량 경로정보의 식별정보를 쉬프트하는 단계; 및
    상기 쉬프트된 차량 경로정보 중 상기 소정 저장영역에 저장된 식별정보를 상기 다음 구간에 대한 식별정보로서 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량 경로정보의 식별정보는 쉬프트 레지스터에 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량이 이동할 상기 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하지 못했다면, 상기 차량을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 In-Track 방식 PRT 차량의 경로 제어방법.
  5. 차량이 이동할 각 구간에 대한 식별정보를 포함하는 차량 경로정보를 중앙제어장치로부터 수신하고, 상기 수신된 차량 경로정보를 참조하여 상기 차량이 이동할 다음 구간에 대한 식별정보를 검출하는 단계;
    상기 다음 구간에 대한 식별정보를 참조하여, 상기 차량 경로정보 및 상기 차량에 대한 메타 정보를 상기 다음 구간의 구간 제어장치로 전송하는 단계; 및
    상기 차량을 상기 다음 구간으로 이동시키는 단계를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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