KR20160000031A

KR20160000031A - 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20160000031A
Application number: KR1020140076417A
Authority: KR
Inventors: 김민우; 신광균; 김재기
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-01-04
Also published as: KR101590712B1

Abstract

본 발명은 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도차량에 탑재되는 관성항법장치에서 제공하는 속도, 이동거리(위치) 및 속도를 누적하여 3차원 이동 변위 정보로 DB화하고 이를 토대로 각 지점에서의 기울어짐 정도로 철도차량이나 선로의 이상 유무를 판단하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템은, 가속도계와 자이로(gyro)를 구비하고 지정된 선로를 운행하는 철도차량에 탑재되어 속도와 이동거리(위치) 및 자세(롤, 피치, 요)와 같은 운행 데이터를 열차종합제어장치에 제공하는 관성항법장치(INS)와, 상기 관성항법장치에서 제공한 운행 데이터를 이벤트 레코더에 기록하여 누적하고, 누적된 운행 데이터를 기초로 3차원 이동 변위 정보를 DB화하여 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하며, 이를 기존에 저장된 기울어짐 정도와 비교하여 기울어짐 오차를 판단하며, 그 기울어짐 오차가 지속적인 경우 해당 지점의 선로나 해당 지점을 통과하는 철도차량에 이상이 있는 것으로 판단하는 열차종합제어장치(TCMS)를 포함하여 구성된다.

Description

운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법 {Rail car and track monitoring system using running record and the method}

본 발명은 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도차량에 탑재되는 관성항법장치에서 제공하는 속도, 이동거리(위치) 및 속도를 누적하여 3차원 이동 변위 정보로 DB화하고 이를 토대로 각 지점에서의 기울어짐 정도로 철도차량이나 선로의 이상 유무를 판단하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

철도는 국가의 사람과 화물의 대표적인 운송수단으로서, 1회의 운행에도 대규모의 화물이나 많은 사람이 탑승하고 있어 사고가 발생하는 경우에는 화물의 경우에도 그 피해액수는 대규모에 해당하지만, 특히 승객들의 운송의 경우에는 사고가 발생하는 경우에는 그 피해가 측정되기 어렵다.

근래의 철도차량은 갈수록 전자기기의 역할이 증대되고 있는바, 이러한 전자기기는 각 장치가 통신을 통해 차량에 필요한 정보를 주고 받으며 차량 제어 및 감시, 방송, 차량의 운행기록 저장 등의 기능을 수행하여 열차의 안정성과 편의성을 높이는데 기여하고 있다.

또한, 철도운행과 관련한 안전성을 확보하기 위하여 여러 센서와 카메라 등을 이용한 감시시스템 등을 운영하고 있으며, 매일 운행되고 있는 열차에 대하여도 그 철도차량의 장치나 선로에 대하여 열차의 운행이 이루어지지 않는 시간에 점검자들을 편성하여 철도차량이나 선로에 대하여 점검하고 있다.

그런데 열차가 운행되지 않는 시간에 철도차량 및 선로에 대하여 점검하는 점검자들이 철도차량 및 선로의 이상여부를 집중하여 확인하고, 이상이 발생된 부분에 대하여 수리 등의 조치를 수행하고 있으나, 야간의 작업의 경우 정신적 체력적인 한계로 인해 간과할 수 있는 오류 및 점검시간동안 검지하는 못하는 미세한 이상에 대하여는 대처하지 못하는 문제점이 있다.

또 점검자들이 철도차량이나 선로에 대하여 정해진 점검시간에 정해진 점검영역을 점검하여야 하지만 그에 대한 정확한 점검이 이루어지지 못하므로 이에 관한 문제점이 있다.

한편, 철도차량에 대한 이상과 관련하여 등록번호 제10-0709394호(선행문헌1)에서는 열차의 옥상기기에 대하여 4개 이상의 영상이미지로부터 옥상기기의 마모 및 손상여부를 판단한다.

공개특허 제10-2010-067999호(선행문헌2)에서는 열차의 차륜을 촬영한 디지털 영상을 판독하거나 차륜의 진동정보를 검지하여 차륜의 이상여부와 열차 통과시의 외관을 촬영한 영상을 통해 파손 여부를 검지한다.

일본공개특허 제2011-051518호(선행문헌3)에서는 철도 차량의 차체상면 진동 가속도계와 바퀴의 진동가속도계 및 각 주파수의 강도의 종류를 산출하여 하나의 열차차량에서 하나의 센서를 이용하여 주행 장치부품의 이상을 검지한다.

그런데 상기 선행문헌1은 열차의 옥상에 장착된 기기의 손상 여부를 감시하는 것이고, 선행문헌2는 차륜과 판토그래프 및 철도차량 본체의 이상 유무를 감시하는 것이며, 선행문헌3은 철고차량의 주행 장치부품의 불량발생을 감시하는 것으로서, 지금까지는 대부분이 철도차량이나 선로의 영상을 촬영하여 촬영한 이미지를 눈으로 확인해서 이상 유무를 판단하고 있는 실정이다.

현재의 열차 운행기록에 저장되는 내용들은 차량의 각종 신호 상태 및 통신 데이터의 상태들로서 이 중 차량의 진동 분석이나 운행 선로 상태 분석을 위한 데이터는 미비하다.

즉, 철도차량에 부착된 대차헌팅센서(Bogie Hunting Sensor)에서 차량의 진동상태를 감시하거나 도유기에서 차량의 기울어짐 정도를 측정하고 있으나 정확한 3차원 변위 데이터를 검지하지 못하였다.

등록번호 제10-0709394호(등록일자 2007년04월12일) 공개특허 제10-2010-067999(공개일자 2010년06월22일) 일본공개특허 제2011-051518호(공개일자 2011년03월17일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철도차량에 관성항법장치를 구비하여 운행기록을 누적하고 차량의 운행 패턴 및 3차원 주행궤도 분석을 통해 철도차량의 상태 및 선로의 마모를 감시하는 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템은, 가속도계와 자이로(gyro)를 구비하고 지정된 선로를 운행하는 철도차량에 탑재되어 속도와 이동거리(위치) 및 자세(롤, 피치, 요)와 같은 운행 데이터를 열차종합제어장치에 제공하는 관성항법장치(INS);

상기 관성항법장치에서 제공한 운행 데이터를 이벤트 레코더에 기록하여 누적하고, 누적된 운행 데이터를 기초로 3차원 이동 변위 정보를 DB화하여 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하며, 이를 기존에 저장된 기울어짐 정도와 비교하여 기울어짐 오차를 판단하며, 그 기울어짐 오차가 지속적인 경우 해당 지점의 선로나 해당 지점을 통과하는 철도차량에 이상이 있는 것으로 판단하는 열차종합제어장치(TCMS); 및

상기 열차종합제어장치의 제어에 의해 운행 데이터, 3차원 이동 변위 정보 및 선로나 철도차량의 이상 유무를 기록하는 이벤트 레코더;

를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시방법은, (a) 열차종합제어장치에서 타코미터가 제공한 펄스수를 이용하여 지정된 선로를 운행하는 이동거리(위치)를 계산하는 단계;

(b) 관성항법장치에서 가속도계의 가속도와 자이로의 각속도를 이용하여 속도, 이동거리(위치) 및 자세(롤, 피칭, 요)를 추정하여 상기 열차종합제어장치에 제공하는 단계;.

(c) 상기 열차종합제어장치에서 계산 이동거리와 추정 이동거리의 차로 이동거리 오차를 구하고, 이 이동거리 오차를 기초로 위치, 속도 및 자세와 같은 운행 데이터를 보정해서 이벤트 레코더에 기록하여 누적하는 단계;

(d) 상기 누적된 운행 데이터를 기초로 3차원 이동 변위 정보를 DB화하는 단계;

(e) 상기 3차원 이동 변위 정보로 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하고, 기저장된 각 지점에서의 기울어짐 경도와 비교하여 기울어짐 오차가 발생했는지 판단하는 단계; 및

(f) 상기 기울어짐 오차를 토대로 선로 이상이나 철도차량 이상으로 판단하는 단계;

를 포함하여 구성된다.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 철도차량에 관성항법장치를 구비하여 운행기록을 누적하고 차량의 운행 패턴 및 3차원 주행궤도 분석을 통해 철도차량의 상태 및 선로의 마모를 감시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감시시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 관성항법장치의 항법해 계산 알고리즘이다.
도 3은 도 1에 나타낸 관성항법장치의 3차원 모션 인식을 보여주는 화면이다.
도 4는 본 발명에 실시예에 따른 감시방법을 나타내는 순서도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감시시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감시시스템은 관성항법장치(INS), 타코미터(10), 열차종합제어장치(TCMS), 이벤트 레코더(20) 및 종합사령실(30)를 포함하여 구성된다.

관성항법장치(INS; Inertial Navigation Ssystem)는 도 2에 도시된 바와 같이 관성센서라 불리는 자이로(Gyroscope)와 가속도계로 이루어지며, 철도차량의 회전 각속도와 선형 가속도를 측정하여 상기 철도차량의 위치(이동거리), 속도, 운행자세에 대한 정보를 열차종합제어장치(TCMS)에 제공한다.

즉, 철도차량이 처음 운행한 순간부터 임의의 시각까지 3축방향의 가속도를 시간으로 적분해 속도를 구하고, 속도를 다시 적분해 이동거리를 구하며, 따라서 현재의 위치를 추정할 수 있다.

또한, 각속도를 적분해 철도차량의 자세(기울기)인 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)를 추정할 수 있다.

결국 관성항법장치(INS)는 가속도계와 자이로로부터 측정된 관성정보를 활용하여 위치, 속도, 자세를 열차종합제어장치(TCMS)에 제공하는 자립형 장치로서, 열차종합제어장치(TCMS)는 이를 이벤트 레코더(20)에 기록하고 열차자동운행장치(ATO) 또는 열차자동제어장치(ATC)에 전달한다.

또한, 관성항법장치(INS)는 샘플링 주파수가 높아 필요한 정보를 연속해서 열차종합제어장치(TCMS)에 제공하고, 짧은 시간 동안은 매우 정확한 변위 정보를 제공한다.

타코미터(10)는 선두차의 차축에 설치되어 열차의 주행시 차축에 연결된 휠)의 회전에 따른 펄스 수를 카운트하여 열차종합제어장치(TCMS)에 제공하며, 상기 열차종합제어장치(TCMS)는 이를 이벤트 레코더(20)에 기록하고 열차자동운행장치(ATO) 또는 열차자동제어장치(ATC)에 전달한다.

열차종합제어장치(TCMS; Train Controll Management System)는 차량 내 각 부속장치의 제어 및 감시 상태에 대한 고장 기록과 운행 기록을 통해 장치 고장, 운전장애에 대한 효율적인 분석으로 고장진단 및 조치를 수행하는 것으로, 특히 본 발명에서는 자체 저장된 휠 직경에 원주율(π)을 곱하여 휠 둘레 길이를 얻고 이를 타코미터 분해능을 나누어 1펄스당 길이를 얻으며, 이 1펄스당 길이를 타코미터(10)에서 제공한 펄스 수로 곱하여 실제 이동거리 즉 지정된 구간(선로)을 운행하는 열차의 위치를 계산한다.

또한, 상기 열차종합제어장치(TCMS)는 타코미터(10)를 이용한 계산 이동거리와 관성항법장치(INS)를 이용한 추정 이동거리의 오차를 얻고, 이 이동거리 오차를 토대로 철도차량의 위치, 속도, 자세(롤, 피치, 요) 등의 운행 데이터를 보정하여 이벤트 레코더(20)에 기록해서 누적한다.

또한, 열차종합제어장치(TCMS)는 이 누적된 운행 데이터를 기초로 3차원 이동 변위 정보를 DB화 하고, 3차원 이동 변위 정보를 토대로 3차원 좌표계 상에서 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하여 종래 각 지점에서의 기울어짐 정도와 비교해서 기울어짐의 오차가 발생했는지 확인하며, 그 결과를 종합사령실(30)에 무선 전송한다.

또한, 열차종합제어장치(TCMS)는 기울어짐의 오차가 발생한 경우 철도차량의 기울어짐은 매 철도차량 운행시마다 가변되는 점을 고려하여, 일시적인 것인지 아니면 지속적인 것인지 체크하고, 지속적인 경우 해상 노선의 선로나 철도차량의 휠 등에 이상이 있는 것으로 판단한다.

한편, 종합사령실(30)의 CPU에서는 각 철도차량의 열차종합제어장치(TCMS)에서 무선으로 보내온 철도차량의 기울어짐 정보를 취합하여 철도차량의 상태나 특정 구간에서의 선로 상태를 판단한다.

예를 들어 여러 철도차량에서 특정 구간에서의 기울어짐이 종합사령실(30)에 보고된 경우 이는 선로의 마모나 철로를 지지하는 지반 침하에 의한 선로의 기울어짐으로 보고 선로에 이상이 있는 것으로 판단하고, 그 판단 결과를 해당 특정 구간을 통과하는 철도차량에 알려주어 열차 운행시 조심할 수 있도록 하면서 선로를 점검 또는 보수할 수 있도록 조치를 취한다.

또한, 하나의 철도차량에서만 특정 구간에서의 기울어짐이 종합사령실(30)에 보고된 경우 이는 철도차량의 휠 등에 이상이 있는 것으로 판단하고, 그 판단 결과를 해당 철도차량에 알려 철도차량을 점검 또는 보수할 수 있도록 한다.

열차자동제어장치(ATC; Automatic Train Control)는 지상의 열차운행조건을 궤도회로 또는 정보전송장치를 이용하여 차상으로 전송, 차내에 허용속도를 연속으로 표시하고, 열차속도가 허용속도를 초과할 경우 자동으로 열차를 정지 또는 허용속도 내로 감속시키는 장치로서, 지상 선로에 기설치된 ATC 픽업 코일(pick-up coil)과 같은 지상자로부터 해당 선로에서의 최대속도 신호를 차상장치에서 이를 수신하여 최대속도 신호보다 현재 열차의 운행속도가 빠른 경우 자동으로 감속되도록 한다.

열차자동운전장치(ATO; Automatic Train Operation)는 종전의 기관사에 의한 수동운전 형태에서 운전능률의 향상을 위해서 열차의 가속과 감속 및 정위치 정차 등의 기능을 자동으로 수행하는 장치로, 이러한 열차의 가감속 제어뿐만 아니라 역에서의 역과 같은 정차구간에서 정위치에 정차하거나 출입문 개폐 등을 자동으로 제어한다.

도 2는 도 1에 나타낸 관성항법장치의 항법해 계산 알고리즘이다.

도 2에 도시된 바와 같이 가속도계에서 획득한 가속도를 1회 적분하여 속도를 얻고, 이 속도를 다시 적분하여 현재 위치를 추정할 수 있으며, 자이로에서 획득한 각속도를 적분하여 자세 정보 즉, 롤(φ), 피치(θ), 요(ψ)를 추정할 수 있다.

이때 관성항법장치(INS)에서 칼만 필터(Kalman Filter)를 적용해 정밀 정렬을 통해 오차를 추정하고 보상한다.

또한, 상태변수의 초기 공분산 값과 시스템 잡음 및 측정잡음의 공분산 값을 사전에 설계해서 상기 칼만 필터를 구성할 수도 있다.

따라서 초기 설계 과정에서 현재 누적 변위를 받을 수 있는 타코미터(10)와 관성항법장치(20) 사이에 적절한 수식적 전개가 필요할 수 있으며, 이를 활용하여 시스템 잡음 및 측정 잡음의 공분산 값을 설계할 수 있다.

도 3은 도 1에 나타낸 관성항법장치의 3차원 모션 인식을 보여주는 화면이다.

도 3은 관성항법장치의 상용화 제품의 한 모델이 이동 변위에 따라 롤, 피치, 요의 출력을 내는 것을 보여주는 것으로, 관성항법장치(10)에서 최종적으로 넘겨주는 출력이다.

본 발명에서는 관성항법장치(10)의 출력을 항법좌표계에 대해 누적하면 3차원 이동 변위를 추정하고, 이 누적 변위를 활용하여 노화된 선로 및 철도차량의 기울어짐 정도에 대한 경향을 추정할 수 있다.

즉, 누적된 3차원 이동 변위를 세분화하여 DB로 관리하여 각 지점별로 차량의 3차원 좌표계 상에서의 기울어짐 정도를 추정한다.

이때 철도차량 운행시마다 기울어짐은 가변되는 사항이므로 일시적인 차이인 경우 철도차량 및 선로의 문제를 의심해 볼 수는 없으나, 지속적으로 특정 구간에서의 오차가 발생한 경우 해당 노선의 선로나 해당 노선을 지나는 점에서의 철도차량의 휠에서 오차를 일으킬만한 요소가 있는 것으로 판단할 수 있다.

따라서 이러한 데이터의 관리를 통해 차량의 운행 패턴과 매 시점에서의 운행 경향을 3차원 이동 변위로 DB화하여 관리하면 차량 유지보수 및 시설의 유지보수에 유용하게 사용할 수 있다.

도 4는 본 발명에 실시예에 따른 감시방법을 나타내는 순서도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 열차종합제어장치(TCMS)에서는 타코미터(10)에서 보내온 펄스수를 이용하여 이동거리(위치)를 계산한다(S402).

즉, 자체 저장된 휠 직경에 원주율(π)을 곱하여 휠 둘레 길이를 얻고 이를 타코미터 분해능을 나누어 1펄스당 길이를 얻으며, 이 1펄스당 길이를 타코미터(10)에서 보내온 펄스 수로 곱하여 실제 이동거리 즉 지정된 구간(선로)을 운행하는 열차의 위치를 계산한다.

다음 관성항법장치(INS)에서는 가속도계의 가속도를 1번 적분하여 속도를 추정하고 이를 다시 한번 적분하여 지정된 구간(선로)을 운행하는 열차의 이동거리(위치)를 추정하며, 자이로의 각속도를 적분하여 자세(롤, 피칭, 요)를 추정하여 열차종합제어장치에 제공한다(S404).

상기 열차종합제어장치(TCMS)에서는 자신의 계산 이동거리와 관성항법장치(INS)의 추정 이동거리의 차로 이동거리 오차를 구한다(S406).

또한, 열차종합제어장치(TCMS)에서는 이동거리 오차를 기초로 철도차량의 위치, 속도 및 자세와 같은 운행 데이터를 보정하여 이벤트 레코더(20)에 기록하여 누적한다(S408).

또한, 열차종합제어장치(TCMS)에서는 누적된 운행 데이터를 기초로 각 3차원 이동 변위 정보를 DB화 한다(S410).

계속하여 열차종합제어장치(TCMS)에서는 3차원 이동 변위 정보로 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하고(S412), 기저장된 각 지점에서의 기울어짐 정도와 비교하여 기울어짐 오차가 발생했는지 판단한다(S414).

상기 기울어짐 오차가 발생한 것으로 판단하면, 철도차량의 기울어짐은 매 철도차량 운행시마다 가변되는 점을 고려하여 그 기울어짐 오차가 일시적으로 발생한 것인지 아니면 지속적으로 발생한 것인지 체크한다(S416).

상기 기울어짐 오차가 지속적으로 발생한 것이며 해당 지점의 선로에 이상이 있거나 해당 지점을 통과하는 철도차량에 이상이 있는 것으로 판단하여(S418), 예를 들어 스피커를 통해 출력하거나 모니터에 출력하여 이를 기관사에게 알림으로써 점검이나 보수와 같은 후속 조치를 취할 수 있도록 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 타코미터 20: 이벤트 레코더
30: 종합사령실 ATC: 열차자동제어장치
AT0: 열차자동운행장치 INS: 관성항법장치
TCMS: 열차종합제어장치

Claims

가속도계와 자이로(gyro)를 구비하고 지정된 선로를 운행하는 철도차량에 탑재되어 속도와 이동거리(위치) 및 자세(롤, 피치, 요)와 같은 운행 데이터를 열차종합제어장치에 제공하는 관성항법장치(INS);
상기 관성항법장치에서 제공한 운행 데이터를 이벤트 레코더에 기록하여 누적하고, 누적된 운행 데이터를 기초로 3차원 이동 변위 정보를 DB화하여 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하며, 이를 기존에 저장된 기울어짐 정도와 비교하여 기울어짐 오차를 판단하며, 그 기울어짐 오차가 지속적인 경우 해당 지점의 선로나 해당 지점을 통과하는 철도차량에 이상이 있는 것으로 판단하는 열차종합제어장치(TCMS); 및
상기 열차종합제어장치의 제어에 의해 운행 데이터, 3차원 이동 변위 정보 및 선로나 철도차량의 이상 유무를 기록하는 이벤트 레코더;
를 포함하는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 철도차량의 차축에 설치되어 운행시 차축에 연결된 휠의 회전에 따른 펄스 수를 카운트하여 열차종합제어장치에 제공하는 타코미터를 더 구비하고,
상기 열차종합제어장치는 펄스 수를 이용하여 이동거리(위치)를 계산하여 관성항법장치에서 제공하는 이동거리(위치)와 오차를 추정하고, 오차가 발생한 경우 속도와 이동거리(위치) 및 자세와 같은 운행 데이터를 보정하는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시시스템.
제2항에 있어서,
상기 관성항법장치에서의 정밀 정렬을 통해 오차를 추정하고 보상하기 위해 칼만 필터를 적용하는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 열차종합제어장치로부터 속도와 이동거리(위치) 및 자세(롤, 피치, 요)와 같은 운행 데이터를 전달받아 철도차량의 운행에 이용하는 열차자동제어장치(ATC) 또는 열차자동운전장치(ATO)가 더 구비되는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 다수 철도차량의 열차종합제어장치로부터 특정 지점에서의 기울어짐 오차 발생 유무를 보고받아, 다수 철도차량으로부터 특정 지점에서의 기울어짐 오차 발생을 보고받는 경우 선로의 이상으로 판단하고, 한 철도차량으로부터 특정 지점에서의 기울어짐 오차 발생을 보고받는 경우 해당 철도차량의 이상으로 판단하는 종합사령실을 더 구비하는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시시스템.
(a) 열차종합제어장치에서 타코미터가 제공한 펄스수를 이용하여 지정된 선로를 운행하는 이동거리(위치)를 계산하는 단계;
(b) 관성항법장치에서 가속도계의 가속도와 자이로의 각속도를 이용하여 속도, 이동거리(위치) 및 자세(롤, 피칭, 요)를 추정하여 상기 열차종합제어장치에 제공하는 단계;.
(c) 상기 열차종합제어장치에서 계산 이동거리와 추정 이동거리의 차로 이동거리 오차를 구하고, 이 이동거리 오차를 기초로 위치, 속도 및 자세와 같은 운행 데이터를 보정해서 이벤트 레코더에 기록하여 누적하는 단계;
(d) 상기 누적된 운행 데이터를 기초로 3차원 이동 변위 정보를 DB화하는 단계;
(e) 상기 3차원 이동 변위 정보로 각 지점에서의 기울어짐 정도를 추정하고, 기저장된 각 지점에서의 기울어짐 경도와 비교하여 기울어짐 오차가 발생했는지 판단하는 단계; 및
(f) 상기 기울어짐 오차를 토대로 선로 이상이나 철도차량 이상으로 판단하는 단계;
를 포함하는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시방법.
제6항에 있어서,
상기 (f)단계에서 철도차량의 기울어짐은 매 철도차량 운행시마다 가변되는 점을 고려하여 그 기울어짐 오차가 일시적으로 발생한 것인지 아니면 지속적으로 발생한 것인지 체크하여, 지속적으로 발생한 경우에 선로 이상이나 철도차량 이상으로 판단하는 운행기록을 이용한 철도차량 및 선로상태 감시방법.