KR20140072173A - 열차 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
안전 버퍼를 확실히 확보할 수 있고, 열차의 안전한 주행 제어 또는 브레이크 제어를 행할 수 있는 열차 제어 시스템을 제공한다.
소정의 궤도(1)를 주행하는 열차(2)에 탑재된 차상 장치(3)와, 차상 장치(3)가 취득한 열차(2)의 주행 거리 정보 및 속도 정보를 송수신하기 위한 차상 무선기(7)와, 궤도(1)의 소정의 위치에 설치되어 차상 무선기(7)와 정보의 송수신을 행하는 연선 무선기(8)와, 연선 무선기(8)에 접속된 지상 장치(9)를 구비하고, 지상 장치(9)는 차상 장치(3)로부터 보내온 열차(2)의 주행 거리 정보 및 속도 정보에 기초하여 열차(2)의 위치를 취득하는 동시에, 열차(2)의 주행 방향 및 이 주행 방향의 반대 방향에 각각 안전 버퍼를 설정하고, 안전 버퍼는 열차(2)가 주행 중에는 안전 버퍼의 거리가 길어지게만 설정한다.
소정의 궤도(1)를 주행하는 열차(2)에 탑재된 차상 장치(3)와, 차상 장치(3)가 취득한 열차(2)의 주행 거리 정보 및 속도 정보를 송수신하기 위한 차상 무선기(7)와, 궤도(1)의 소정의 위치에 설치되어 차상 무선기(7)와 정보의 송수신을 행하는 연선 무선기(8)와, 연선 무선기(8)에 접속된 지상 장치(9)를 구비하고, 지상 장치(9)는 차상 장치(3)로부터 보내온 열차(2)의 주행 거리 정보 및 속도 정보에 기초하여 열차(2)의 위치를 취득하는 동시에, 열차(2)의 주행 방향 및 이 주행 방향의 반대 방향에 각각 안전 버퍼를 설정하고, 안전 버퍼는 열차(2)가 주행 중에는 안전 버퍼의 거리가 길어지게만 설정한다.
Description
본 발명은 열차 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 안전 버퍼를 확실하게 확보할 수 있고, 열차의 안전한 주행 제어 또는 브레이크 제어를 실시하는 것을 가능하게 한 열차 제어 시스템에 관한 것이다.
종래, 궤도를 주행하는 열차의 열차 위치를 검지하는 열차 위치 검지 시스템으로서는, 열차의 차축에 속도 발전기 (태코제너레이터)를 접속하고, 그 차축의 회전에 따라 발생하는 펄스상의 출력 신호에 기초하여 소정의 기준 위치로부터의 주행 거리를 산출하고, 그 산출된 주행 거리에 의하여 현재의 열차 위치를 검지하는 속도 발전기식 열차 위치 검지 시스템이 알려져 있다.
또한, 종래부터, 이른바 무선 측거 방식을 이용한 열차 제어 시스템은 열차에 차상 무선기를 탑재하고, 그 열차의 주행하는 궤도의 연선을 따라서 소정의 간격을 두고 설치된 복수의 연선 무선기와의 사이에 무선 네트워크를 형성하고, 차상 무선기의 차상 안테나와 연선 무선기의 연선 안테나와의 무선 전반 지연 (시간)을 계측하여 열차 위치를 검지하고, 그 검지된 열차 위치에 기초하여 열차 제어를 실시하게 되어 있다.
또한, 열차 제어 시스템으로서는, 종래부터, 예를 들면, 소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상 무선기 및 지상의 소정 위치에 설치된 지상 무선기 간의 무선의 전반 시간에 기초하여 그 소정의 궤도에 있어서의 열차 위치를 검지하는 무선 열차 위치 검지 수단과, 열차의 차축에 접속된 속도 발전기의 출력 신호에 기초하여 소정의 궤도에 있어서의 열차의 주행 거리를 산출하는 주행 거리 산출 수단과, 무선 열차 위치 검지 수단에서 검지된 열차 위치를 소정의 가기준 위치로 설정하는 가기준 위치 설정 수단과, 그 가기준 위치 설정 수단에서 설정된 가기준 위치로부터 주행 거리 산출 수단에서 산출된 주행 거리에 기초하여 소정의 궤도에 있어서의 열차 위치를 검지하는 열차 위치 검지 산출 수단을 구비한 기술이 개시되어 있다 (예를 들면, 특허 문헌 1을 참조. )
상기 종래의 기술에 있어서는 태코제너레이터에 의하여 열차의 주행 거리를 산출하는 경우에, 열차의 주행 중, 차륜이 공전 또는 활주에 의하여 산출되는 주행 거리에 오차를 포함하는 경우가 있으므로, 열차의 위치에 대하여, 열차의 전후 방향에 안전 버퍼를 설정하고, 열차의 검지 위치에 여유를 갖게 하여, 실제의 열차 위치와 연산에 의한 열차 위치에 오차가 생긴 경우에도, 안전을 확보하게 되어 있다.
그러나, 안전 버퍼는 열차의 검지 위치 및 열차의 주행 속도에 의하여 설정 되는 것으로, 열차의 주행 속도가 낮은 경우에는 안전 버퍼의 길이도 짧게 설정되는 것이다. 그 때문에, 실제의 열차 위치와 연산에 의한 열차 위치와의 오차에 따라서는 충분히 안전 버퍼를 확보할 수 없게 되어 버린다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 안전 버퍼를 확실하게 확보할 수 있고 열차의 안전한 주행 제어 또는 브레이크 제어를 행할 수 있는 열차 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명에 관한 열차 위치 검지 시스템은 소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상 장치와,
상기 차상 장치가 취득한 상기 열차의 주행 거리 정보 및 속도 정보를 송수신하기 위한 차상 무선기와,
상기 궤도의 소정의 위치에 설치되어 상기 차상 무선기와 정보의 송수신을 실시하는 연선 무선기와,
상기 연선 무선기에 접속된 지상 장치를 구비하고,
상기 지상 장치는 상기 차상 장치로부터 보내온 상기 열차의 주행 거리 정보 및 속도 정보에 기초하여 상기 열차의 위치를 취득하는 것과 동시에, 상기 열차의 주행 방향 및 이 주행 방향과 반대 방향에 각각 안전 버퍼를 설정하고, 상기 안전 버퍼는 상기 열차가 주행 중에는 안전 버퍼의 거리가 길어지게만 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 열차는 상기 열차의 절대 위치를 취득하는 절대 위치 취득 수단을 추가적으로 구비하고,
상기 지상 장치는 상기 차상 장치로부터 상기 절대 위치 취득 수단에 의하여 취득된 상기 열차의 절대 위치가 보내졌을 경우에만, 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 관한 발명은, 청구항 2에 있어서, 상기 절대 위치 취득 수단은 상기 열차에 탑재되어 상기 궤도 위에 설치된 지상자와 전자 결합하는 차상자에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 관한 발명에 의하면, 지상 장치에 의하여, 차상 장치로부터 보내온 열차의 주행 거리 정보 및 속도 정보에 기초하여 열차의 위치를 취득하는 것과 동시에, 열차의 주행 방향 및 이 주행 방향과 반대 방향에 각각 안전 버퍼를 설정하고, 안전 버퍼를 열차가 주행 중에는 안전 버퍼의 거리가 길어지게만 설정하도록 하였으므로, 지상 장치에 의하여 연산된 열차의 위치 정보에 오차가 생긴 경우에도, 확실하게 안전 버퍼를 확보할 수 있고, 그 결과, 열차의 안전한 주행 제어 또는 브레이크 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.
청구항 2에 관한 발명에 의하면, 열차의 절대 위치를 취득하는 절대 위치 취득 수단을 설치하고, 지상 장치에 의하여 차상 장치로부터 절대 위치 취득 수단에 의하여 취득된 열차의 절대 위치가 전송된 경우에만, 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정할 수 있게 하고 있으므로, 열차의 절대 위치 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정할 수 있다.
청구항 3에 관한 발명에 의하면, 절대 위치 취득 수단을 열차에 탑재되어 궤도 상에 설치된 지상자와 전자 결합하는 차상자에 의하여 구성하도록 하였으므로, 지상자와 차상자와의 전자 결합에 의하여 취득한 열차의 절대 위치에 기초하여 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정할 수 있어서, 열차의 절대 위치 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정할 수 있다.
[도 1] 본 발명에 관한 열차 제어 시스템의 실시 형태를 나타내는 개략 구성도이다.
[도 2] 본 발명에 관한 열차 제어 시스템의 실시 형태에 의한 안전 버퍼의 설정 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 3] 본 발명에 관한 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
[도 2] 본 발명에 관한 열차 제어 시스템의 실시 형태에 의한 안전 버퍼의 설정 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 3] 본 발명에 관한 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 열차 위치 검지 시스템의 실시 형태를 나타내는 개략 구성도이며, 본 실시 형태에 있어서는 소정의 궤도(1) 위를 주행하는 열차(2)에는 차상 장치(3)가 탑재되어 있다. 이 차상 장치(3)는 CPU를 중심으로 구성된 연산 처리부를 가지고 있고, 열차(2)의 속도 제어나 제동 제어 등의 각종 제어를 실시하도록 구성되어 있다.
이 차상 장치(3)에는 열차(2)의 소정의 차륜(4)의 차축에 접속되고, 이 차축의 회전에 따라 펄스 상태의 출력 신호를 출력하는 속도 발전기, 이른바 태코제너레이터(5)가 접속되어 있다. 또한, 열차(2)의 선두 하부에는 차상자(6)이 탑재되어 있고, 차상자(6)은 차상 장치(3)에 접속되어 있다. 또한, 차상 장치(3)는 태코제너레이터(5)에 의하여 취득된 차축의 회전량에 기초하여 열차(2)의 주행 거리 및 주행 속도를 연산하도록 구성되어 있고, 차상 장치(3), 태코제너레이터(5) 및 차상자(6)에 의하여, 속도 발전기식 열차 위치 검지 시스템이 구성되어 있다.
열차(2)에는 차상 장치(3)에 접속된 차상 무선기(7)가 탑재되어 있고, 차상 무선기(7)는 차상 장치(3)에 의하여 취득된 열차(2)의 주행 거리 정보 및 주행 속도 정보를 송신할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 열차(2)의 궤도(1)를 따라서 소정 간격마다, 차상 무선기(7)와의 사이에 송수신을 행하기 위한 복수의 연선 무선기(8)가 설치되어 있고, 이 연선 무선기(8)들에는 지상 장치(9)가 접속되어 있다. 지상 장치(9)는 차상 무선기(7)로부터 연선 무선기(8)를 거쳐 송신되는 열차(2)의 주행 거리 정보 및 주행 속도 정보에 기초하여, 현재의 열차(2)의 위치를 연산하여 구하도록 구성되어 있다.
이 경우에 있어서, 지상 장치(9)의 위치 분해능이나, 열차(2)의 차륜(4)의 공전 또는 활주 등에 의하여, 실제의 열차 위치와 지상 장치(9)에 의하여 연산에 의하여 구한 열차 위치에 오차가 생기는 경우가 있다. 그 때문에, 지상 장치(9)는 연산으로 구한 열차 위치에 대하여, 열차(2)의 진행 방향 및 진행 방향의 반대 방향에, 열차 위치의 검지 오차를 안전 버퍼로서 설정하도록 구성되어 있다. 또한, 지상 장치(9)는 열차(2)의 위치 정보 및 설정된 안전 버퍼 정보를 연선 무선기(8) 및 차상 무선기(7)를 거쳐 차상 장치(3)에 송신하고, 차상 장치(3)는 안전 버퍼 내에서 열차(2)의 속도 제어 및 브레이크 제어를 실시하도록 구성되어 있다.
이 때, 안전 버퍼는 열차(2)의 속도 변화나 차상 장치(3)로부터의 응답의 유무 등에 의하여 변화하기 때문에, 주행 중에는 항상 변화한다. 예를 들면, 지상 장치(9)는 각 연선 무선기(8)로부터의 정보를, 차례로 취득하는 것으로, 어떠한 연선 무선기(8)로부터의 정보를 취득할 수 없었던 경우 등, 몇 초의 사이에 정보를 취득할 수 없는 경우에도, 열차(2)의 안전을 확보할 수 있는 거리를 안전 버퍼로서 설정하는 것이다. 또한, 열차(2)의 속도가 낮은 경우에는 안전 버퍼는 짧은 거리로 설정하면 좋지만, 열차(2)의 속도가 빠른 경우에는 안전 버퍼를 긴 거리로 확보할 필요가 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 열차(2)의 위치 정보나 주행 속도 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정할 때에, 항상 안전 버퍼의 거리가 길어지도록 설정하도록 구성되어 있다. 즉, 열차 속도가 빠른 경우, 안전 버퍼는 커지지만, 그 후, 차상 무선기(7)로부터 보내온 열차 속도가 느려졌을 경우에도, 안전 버퍼를 작게 설정하지는 않게 되어 있다. 이에 의하여, 지상 장치(9)에 의하여 연산된 열차(2)의 위치 정보에 오차가 생긴 경우에도, 확실하게 안전 버퍼를 확보할 수 있는 것이다.
또한, 열차(2) 궤도(1)의 소정의 위치에는 절대 위치 취득 수단으로서의 지상자(10)가 설치되어 있고, 차상 장치(3)는 차상자(6)와 지상자(10)가 전자 결합함으로써, 열차(2)의 절대 위치 정보를 취득하도록 구성되어 있다. 이 열차(2)의 절대 위치 정보는 차상 무선기(7) 및 연선 무선기(8)를 거쳐 지상 장치(9)에 송신되고, 지상 장치(9)는 열차(2)의 절대 위치 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정하도록 구성되어 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 열차(2)의 위치 정보나 주행 속도 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정할 때에, 항상 안전 버퍼의 거리가 길어지도록 설정하지만, 지상 장치(9)에 의하여, 열차(2)의 절대 위치 정보를 취득하였을 경우에는 실제의 열차 위치와 지상 장치(9)에 의하여 연산에 의하여 구한 열차 위치와의 오차가 없어져서, 열차(2)의 정확한 위치를 파악할 수 있으므로, 이 경우에만 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정하게 구성되어 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 제어 동작에 대하여, 도 3에 도시하는 플로우차트를 참조하여 설명한다.
먼저, 차상 장치(3)에 의하여, 태코제너레이터(5)에 의하여 취득된 차축의 회전량에 기초하여, 열차(2)의 주행 거리 및 주행 속도를 연산하고 (ST1), 이 주행 거리 정보 및 주행 속도 정보를 차상 무선기(7) 및 연선 무선기(8)를 거쳐 지상 장치(9)에 송신한다. 또한, 지상 장치(9)에 의하여 열차(2)의 주행 거리 정보 및 주행 속도 정보에 기초하여, 현재의 열차(2)의 위치를 연산하여 구하는 동시에, 연산으로 구한 열차 위치에 대하여, 열차(2)의 진행 방향 및 진행 방향의 반대 방향에 안전 버퍼를 설정한다.
또한, 열차(2)의 주행 중에는 지상 장치(9)에 의하여, 열차(2)의 주행 거리 정보 및 주행 속도 정보에 기초하여, 순서대로 안전 버퍼의 거리가 길어지도록 설정한다 (ST2). 또한, 열차(2)의 주행 중에 지상자(10)와 차상자(6)가 전자 결합하면 (ST3:YES), 차상 장치(3)에 의하여 열차(2)의 절대 위치 정보를 취득한다. 이 열차(2)의 절대 위치 정보는 차상 장치(3)로부터 차상 무선기(7) 및 연선 무선기(8)를 거쳐 지상 장치(9)에 송신되고, 지상 장치(9)가 열차(2)의 절대 위치 정보를 취득하면 (ST4), 이 절대 위치 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정하는 것으로, 이 경우에만 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정하는 것이 가능해진다 (ST5).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 열차(2)의 위치 정보나 주행 속도 정보에 기초하여 안전 버퍼를 설정할 때에, 항상 안전 버퍼의 거리가 길어지도록 설정하도록 하고 있으므로, 지상 장치(9)에 의하여 연산된 열차(2)의 위치 정보로 오차가 생긴 경우에도, 확실하게 안전 버퍼를 확보할 수 있다. 그 결과, 열차(2)의 안전한 주행 제어 또는 브레이크 제어를 실시하는 것이 가능하게 된다. 또한, 지상 장치(9)에 의하여, 열차(2)의 절대 위치 정보를 취득한 경우에는 열차(2)의 절대 위치 정보에 기초하여 안전 버퍼를 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 절대 위치 취득 수단으로서 지상자(10)와 전자 결합하는 차상자(6)를 사용한 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, GPS 장치에 의하여 구성하도록 하여도 좋다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 기초하여 여러 가지 변형이 가능하다.
1 궤도
2 열차
3 차상 장치
4 차륜
5 태코제너레이터
6 차상자
7 차상 무선기
8 연선 무선기
9 지상 장치
10 지상자
2 열차
3 차상 장치
4 차륜
5 태코제너레이터
6 차상자
7 차상 무선기
8 연선 무선기
9 지상 장치
10 지상자
Claims (3)
- 소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상 장치와,
상기 차상 장치가 취득한 상기 열차의 주행 거리 정보 및 속도 정보를 송수신하기 위한 차상 무선기와,
상기 궤도의 소정의 위치에 설치되어 상기 차상 무선기와 정보의 송수신을 실시하는 연선 무선기와,
상기 연선 무선기에 접속된 지상 장치를 구비하고,
상기 지상 장치는 상기 차상 장치로부터 보내온 상기 열차의 주행 거리 정보 및 속도 정보에 기초하여 상기 열차의 위치를 취득하는 동시에, 상기 열차의 주행 방향 및 이 주행 방향과 반대 방향에 각각 안전 버퍼를 설정하고, 상기 안전 버퍼는 상기 열차가 주행 중에는 안전 버퍼의 거리가 길어지도록만 설정하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 열차는 상기 열차의 절대 위치를 취득하는 절대 위치 취득 수단을 추가로 구비하고,
상기 지상 장치는 상기 차상 장치로부터 상기 절대 위치 취득 수단에 의하여 취득된 상기 열차의 절대 위치가 전송된 경우에만, 안전 버퍼의 거리가 짧아지도록 설정 가능하게 한 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템. - 제2항에 있어서, 상기 절대 위치 취득 수단은 상기 열차에 탑재되어 상기 궤도 위에 설치된 지상자와 전자 결합하는 차상자에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
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