KR20160080839A - 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태에 따른 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템은, 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치; 및 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치를 포함하고, 상기 선두부 열차와 후두부 열차의 분리 시, 상기 제2 차상 장치는 비상 제동 제어를 수행하고, 상기 제1 차상 장치는 기 설정된 지연시간 경과 후 비상 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법 {Communication based train control system for performing train protection and method thereof}
본 발명은 열차 방호(Train Protection)를 수행하는 통신기반 열차 제어(CBTC; Communication Based Train Control) 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열차 분리 시 분리된 열차들 사이에 추돌 및/또는 밀림 현상을 방지하고 분리된 열차들의 위치 검지를 통해 최소 방호 구간을 설정하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
통신기반 열차 제어(CBTC; Communication Based Train Control) 시스템은 통신을 기반으로 열차를 제어하는 시스템으로, 기존 방식인 궤도회로에 의존하지 않고 예컨대 지상에 설치된 무선 태그(RF-TAG)를 이용하여 위치를 파악하고 차상 장치와 지상 장치가 통신을 하면서 열차를 운행하는 시스템이다.
종래기술에 따른 통신기반 열차 제어 시스템의 경우, 열차 분리 사고가 발생하여 열차 무결성 검지 장치로부터 열차 분리 정보를 수신하면, 이중화를 위해 구성된 선두부의 주계 차상 장치와 후두부의 종계 차상 장치가 각각 비상 제동(EB; Emergency Brake) 제어를 수행한다. 그리고, 지상 장치에서는 사고 발생 열차가 더 이상 선행 구간을 진입하지 못하도록 하고 방호 구간을 설정하여 다른 열차와의 충돌로부터 방호한다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 열차 분리 사고가 발생(T1)하였을 때 분리된 선두부 열차의 주계 차상 장치(110)가 먼저 비상 제동 제어를 수행(T2)를 하고 그 후 후두부 열차의 종계 차상 장치(120)가 비상 제동 제어를 수행(T3)하는 경우, 열차가 추돌하거나 후두부 열차가 선두부 열차를 미는 상황이 발생(T4)하게 되고, 최악의 경우 인명 피해가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 통신기반 열차 제어 시스템의 경우, 열차 위치 보고는 주계 차상 장치(110)에서만 수행하는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 열차 분리 사고가 발생하면 지상 장치(200)는 종계 차상 장치(120)가 있는 후두부 열차의 위치는 파악할 수 없게 되고, 따라서 지상 장치(200)에서는 열차 분리가 검지된 시점의 위치부터 방호 구간을 설정하게 되어 실제 필요한 방호 범위보다 넓은 구간을 점유하게 되어 후행 열차의 운행에 지장을 주게 되는 문제점이 있었다. 예컨대, 도 2에서 선행 열차가 선로 분기 구간 B에서 분리 사고가 발생하고 실제로는 구간 D에서 정차하게 되면, 종래기술의 경우 지상 장치(200)는 구간 B와 구간 D를 모두 방호 구간으로 설정하게 된다. 따라서, 후행 열차는 구간 B를 통해 구간 C로 이동하고자 하여도 구간 B로 진입할 수 없어 정차하거나 운행이 지연되는 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 제10-2002-0046291호 한국 공개특허공보 제10-2002-0063766호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 열차 분리 시 분리된 열차들 사이에 추돌 및/또는 밀림 현상을 방지할 수 있는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열차 분리 시 분리된 열차들의 위치 검지를 통해 최소 방호 구간을 설정하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 한국형 열차 제어 시스템(KRTCS; Korean Radio based Train Control System)에 적용될 수 있는 열차 분리 시 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템은, 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치; 및 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치를 포함하고, 상기 선두부 열차와 후두부 열차의 분리 시, 상기 제2 차상 장치는 비상 제동 제어를 수행하고, 상기 제1 차상 장치는 기 설정된 지연시간 경과 후 비상 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 형태에 따른 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템은, 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치; 및 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치를 포함하고, 상기 제1 차상 장치 또는 상기 제2 차상 장치 중 하나는 열차 ID가 포함된 제1 위치 보고 메시지를 주기적으로 송신하며, 상기 제1 차상 장치 또는 상기 제2 차상 장치 중 나머지 하나는 상기 선두부 열차와 후두부 열차가 분리된 경우 상기 열차 ID가 포함된 제2 위치 보고 메시지를 주기적으로 송신하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호를 수행하는 방법은, 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치와 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치가 상기 선두부 열차와 후두부 열차의 분리를 검지하는 단계; 상기 제2 차상 장치가 비상 제동 제어를 수행하는 단계; 및 상기 제1 차상 장치가 기 설정된 지연시간 경과 후 비상 제동 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 형태에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법은, 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치 또는 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치로부터 제1 위치 보고 메시지를 수신하는 단계; 상기 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치 또는 상기 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치로부터 제2 위치 보고 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제1 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값 및 상기 제2 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값에 기초하여 열차 방호 구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열차 분리 시 후두부 열차에 탑재된 종계 차상 장치가 먼저 비상 제동 제어를 수행하고 기 설정된 지연시간 경과 후 선두부 열차에 탑재된 주계 차상 장치가 비상 제동 제어를 수행함으로써, 분리된 두 열차 사이의 간격을 안전하게 유지시키고 분리된 열차 간의 추돌 및 밀림 현상을 방지하는 효과를 가진다. 그리고, 이에 따라 열차 분리 사고로 인한 인명 피해를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따르면, 선두부 열차에 탑재된 주계 차상 장치 및 후두부 열차에 탑재된 종계 차상 장치가 각각 위치 보고 메시지를 송신함으로써, 지상 장치는 이를 수신하여 선두부 열차 및 후두부 열차의 위치를 검지할 수 있으며, 이에 따라 최소 방호 구간을 설정하여 타 열차의 운행 제약을 최소화하여 열차 운행을 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 분리된 열차들 사이에 추돌 또는 밀림 현상이 발생하는 것을 설명하는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 선두부 열차와 후두부 열차 사이에 안전 거리를 확보하는 것을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호를 수행하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 도 6의 단계 S670에서 열차 운행이 정방향인 경우 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 6의 단계 S670에서 열차 운행이 역방향인 경우 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어(CBTC; Communication Based Train Control) 시스템에서 열차 분리 시 선두부 열차와 후두부 열차 사이에 안전 거리를 확보하는 것을 설명하는 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호를 수행하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
참고로, 이하의 설명에서는 선두부 열차에 탑재되는 차상 장치를 주계 차상 장치로 설정하고 후두부 열차에 탑재되는 차상 장치를 종계 차상 장치로 설정하여 설명하였는데, 선두부 열차에 탑재되는 차상 장치가 종계 차상 장치가 되고 후두부 열차에 탑재되는 차상 장치가 주계 차상 장치가 되어 구현될 수 있음은 물론이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 통신 기반 열차 제어 시스템은 선두부 열차에 탑재되는 주계 차상 장치(310), 후두부 열차에 탑재되는 종계 차상 장치(320), 그리고 지상에 설치되며 상기 주계 차상 장치(310) 및 종계 차상 장치(320)와 통신하여 열차 방호를 수행하는 지상 장치(400) 등을 포함한다.
만약 열차 분리 사고 등이 발생하여 열차 무결성 검지 장치(미도시)로부터 열차 분리 정보를 수신하면(단계 S410 참조), 선두부 열차의 주계 차상 장치(310)와 후두부 열차의 종계 차상 장치(320)는 각각 비상 제동(EB; Emergency Brake) 제어를 수행한다(단계 S420, S430 참조).
이 경우, 본 발명에 따르면, 분리된 선두부 열차와 후두부 열차 사이에 안전 거리를 확보하기 위하여, 후두부 열차의 종계 차상 장치(320)가 먼저 비상 제동 제어를 수행하고(단계 S420 참조), 기 설정된 지연시간 경과 후 선두부 열차의 주계 차상 장치(310)가 비상 제동 제어를 수행한다(단계 S430 참조).
구체적으로, 본 발명에서는 정상적인 열차(분리되지 않은 열차)들 사이의 간격 제어 시 사용하는 파라미터들을 사용하여 분리된 선두부 열차와 후두부 열차 사이의 안전 거리를 제어하는데, 이하에서는 이를 상술한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 경우, 분리된 열차 간 안전 거리는 선두부 안전 버퍼(safety buffer)와 후두부 안전 버퍼를 합한 값을 사용하며(수학식 1 참조), 선부두 안전 버퍼와 후두부 안전 버퍼는 TG(Tacho Generator) 오차, 지상자 응동범위, 위치 분해능을 이용하여 구한다(수학식 2 참조).
[수학식 1]
분리된 열차 간 안전 간격(D) = 선두부 안전 버퍼 + 후두부 안전 버퍼
[수학식 2]
선두부/후두부 안전 버퍼 = TG오차 + 지상자 응동범위 + 위치 분해능
여기서, TG 오차(Etp -> tp +1)는 열차 차륜경 설정 정밀도 등을 포함하여 연산과정에서 나오는 오차 값으로, 다시 말해 이전 지상자(Transponder)에서 다음 지상자까지 이동하면서 발생한 오차 값을 의미하며, 이는 이전 지상자에서 다음 지상자까지의 절대거리 값(Ad)에서 TG에 의해 산출된 이동거리 값(Td)을 감산하여 최대 오차 값을 산출하여 적용한다(수학식 3 참조).
[수학식 3]
Etp -> tp +1 = Ad - Td
그리고, 지상자 응동범위(TRP_fd)는 선로 상에 설치된 지상자가 열차 하부에 설치된 차상자에서 제공하는 파워(power)에 의해 응답하는 경우의 오차이며, 이는 지상자 중심에서 끝 단까지의 거리(TRP_hd)와 지상자 길이를 벗어난 RFID 리딩 영역(RFID Reading Area)(RFID_hd)의 합을 2배한 값이다(수학식 4 참조).
[수학식 4]
TRP_fd = (TRP_hd + RFID_hd) * 2
한편, 위치 분해능은 TG 센서 하드웨어의 정밀도 사양에 의해 상정된 오차 값이다.
이와 같이 분리된 열차 간 안전 간격(D)을 산출하면, 이를 기준으로 열차의 등가속 운동(예, 비상 제동 감속도 상수 값(Acc))을 고려하여 비상 제동 제어 지연시간(T)을 산출한다(수학식 5 참조).
[수학식 5]
Figure pat00001

그리고, 열차 무결성 이상검지 시각(T_integrity)에 상기 비상 제동 제어 지연시간(T)을 더하여 선두부 열차의 비상 제동 출력 시점(T_head)을 산출한다(수학식 6 참조).
[수학식 6]
T_head = T_integrity + T
그러므로, 본 발명의 경우, 열차 무결성 검지 장치(미도시)로부터 열차 무결성 이상 검지를 수신하면, 즉 열차 분리를 검지하면(단계 S410 참조), 후두부 열차의 종계 차상 장치(320)는 바로 비상 제동 제어를 수행하고(단계 S420 참조), 선두부 열차의 주계 차상 장치(310)는 상기 비상 제동 제어 지연시간(T)이 경과한 후 비상 제동 제어를 수행하게 된다(단계 S430 참조). 이에 따라, 후두부 열차가 먼저 정차하고 선두부 열차가 나중에 정차하면서 분리된 열차 간 안전 거리도 확보하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 검지 시 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이다.
열차 분리 사고 등이 발생하여 선두부 열차와 후두부 열차가 분리되면, 본 발명의 경우, 선두부 열차의 주계 차상 장치(310)와 후두부 열차의 종계 차상 장치(320)는 각각 지상 장치(400)로 위치 보고 메시지(Position Report Message)를 전송한다. 그러면, 지상 장치(400)는 주계 차상 장치(310) 및 종계 차상 장치(320)로부터 전송된 위치 보고 메시지들을 참조하여 선두부 열차와 후두부 열차의 위치를 파악한다. 그리고, 지상 장치(400)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 열차 분리가 검지된 시점의 위치(구간 B)부터가 아닌 실제 열차가 존재하는 위치(구간 D)만을 방호 구역으로 설정함으로써, 최소한의 열차 방호 구간을 설정하여 다른 열차들의 운행을 원활하게 한다.
이와 관련하여, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
선두부 열차와 후두부 열차가 분리되게 되면, 선두부 열차의 주계 차상 장치(310)와 후두부 열차의 종계 차상 장치(320)는 각각 위치 보고 메시지를 송신하게 되고, 지상 장치(400)는 이를 수신하게 된다. 그러나, 이 경우, 분리된 열차는 동일한 열차 ID를 가지고 있으므로 선두부 열차의 주계 차상 장치(310)와 후두부 열차의 종계 차상 장치(320)는 동일한 열차 ID를 포함하는 위치 보고 메시지를 전송하게 되며, 따라서 지상 장치(400)는 이를 구별하여 열차 방호 구간을 설정하여야 한다.
이를 위해, 본 발명에서는 다음과 같은 방식으로 주계 차상 장치(310)에서 전송된 위치 보고 메시지와 종계 차상 장치(320)에서 전송된 위치 보고 메시지를 구별하여 열차 방호 구간을 설정한다.
이를 상술하면, 단계 S610에서, 지상 장치(400)는 주계 차상 장치(310) 또는 종계 차상 장치(320)로부터 n번째 위치 보고 메시지를 수신한다.
그러면, 단계 S620에서, 지상 장치(400)는 n번째 위치 보고 메시지에 포함된 열차 분리 여부를 나타내는 플래그(PartedTrainFlag)를 확인하여 열차 분리 여부를 판단한다. 만약 열차가 분리되지 않은 경우(PartedTrainFlag = false)에는 정상적인 상태이므로, 단계 S610으로 돌아가서 본 프로세서를 새로 시작한다.
그러나, 만약 열차가 분리된 경우(PartedTrainFlag = true)에는 단계 S630으로 진행되어, 위치 보고 메시지를 구별하기 위해 첫번째 체크 여부를 나타내는 플래그(FirstCheckFlag)를 확인한다. 본 실시예의 경우, 첫번째 체크 여부를 나타내는 플래그(FirstCheckFlag)는 디폴트(default) 값으로 T(true)로 설정되어 있으며, 따라서 지상 장치(400)가 분리된 열차로부터 n번째 위치 보고 메시지를 받은 경우 단계 S640으로 진행된다.
단계 S650에서, 지상 장치(400)는 n번째 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값을 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)으로 설정한다. 그리고, 첫번째 체크 여부를 나타내는 플래그(FirstCheckFlag)를 F(flase)로 설정하고, 단계 S610으로 진행하여 다음 위치 보고 메시지 수신을 대기한다.
그 후, 다시 단계 S610에서, 지상 장치(400)는 종계 차상 장치(320) 또는 주계 차상 장치(310)로부터 n+1번째 위치 보고 메시지를 수신한다. 그러면, 다시 단계 S620에서, n+1번째 위치 보고 메시지에 포함된 열차 분리 여부를 나타내는 플래그(PartedTrainFlag)를 확인하여 열차 분리 여부를 판단하고, 다시 단계 S630에서, 위치 보고 메시지를 구별하기 위해 첫번째 체크 여부를 나타내는 플래그(FirstCheckFlag)를 확인한다. 이 경우, 이전의 단계 S640에서 첫번째 체크 여부를 나타내는 플래그(FirstCheckFlag)가 F(false)로 설정되었으므로, 단계 S650으로 진행하게 된다.
단계 S650에서, 지상 장치(400)는 n+1번째 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값을 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs)으로 설정한다.
그리고, 단계 S660에서, 지상 장치(400)는 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs)을 비교하여 열차의 위치가 상이한가 여부를 판단한다. 만약 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs)이 동일하다면, 이는 n번째 위치 보고 메시지와 n+1번째 위치 보고 메시지가 동일한 차상 장치(310 또는 320)에서 전송된 것이므로, 다시 단계 S610으로 진행하여 본 프로세서를 새로 시작한다.
그러나, 만약 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs)이 상이하다면, 이는 n번째 위치 보고 메시지와 n+1번째 위치 보고 메시지가 서로 다른 차상 장치(310, 320)에서 각각 전송된 것이므로, 단계 S670으로 진행하여 지상 장치(400)는 상기 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs)에 기초하여 열차 방호 구간을 설정한다.
이와 관련하여, 도 7은 단계 S670에서 열차 운행이 정방향인 경우 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이고, 도 8은 단계 S670에서 열차 운행이 역방향인 경우 열차 방호 구간을 설정하는 방식을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 열차 운행이 정방향 상태에서 열차가 분리된 경우 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs) 중 큰 값이 선두부 열차의 위치 값이 된다. 그리고, 후두부 열차의 위치 값은 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs) 중 작은 값에서 후두부 열차의 길이(Train_Len)를 뺀 값이 된다. 참고로, 열차의 위치 값은 선로 상에 설치되어 있는 지상자(예, 지상자 ID)와 이동거리를 통해 알 수 있으며, 그 값은 정방향으로 갈수록 큰 값으로 설정된 것으로 가정한다.
마찬가지로, 도 8을 참조하면, 열차 운행이 역방향 상태에서 열차가 분리된 경우 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs) 중 작은 값이 선두부 열차의 위치 값이 된다. 그리고, 후두부 열차의 위치 값은 이전 메시지의 열차 위치 값(Pre_Abs)과 다음 메시지의 열차 위치 값(Cur_Abs) 중 큰 값에서 후두부 열차의 길이(Train_Len)를 더한 값이 된다.
그리고, 전술한 바와 같이 선두부 열차의 위치 값과 후두부 열차의 위치 값이 산출되면, 여기에 후두부 안전 버퍼를 추가적으로 고려하여 방호 구역을 설정한다. 그리고, 상기 설정된 방호 구역을 포함하는 구간을 열차 방호 구간으로 설정한다.
그 후, 단계 S680에서, 지상 장치(400)는 n번째 위치 보고 메시지와 n+1번째 위치 보고 메시지에 포함된 열차 속도 값(TrainSpeed)을 확인하고, 만약 열차 속도가 0이면 선두부 열차와 후두부 열차가 모두 정차한 것이므로 본 프로세서를 종료한다.
그러나, 만약 열차 속도가 0이 아니면 선두부 열차와 후두부 열차 중 적어도 하나가 아직 운행 중이므로, 단계 S690으로 진행하여 첫번째 체크 여부를 나타내는 플래그(FirstCheckFlag)를 T(true)로 설정하고, 다시 단계 S610으로 진행하여 분리된 열차가 모두 정차할 때까지 본 프로세서를 반복하게 된다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템으로서,
    선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치; 및
    후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치를 포함하고,
    상기 선두부 열차와 후두부 열차의 분리 시, 상기 제2 차상 장치는 비상 제동 제어를 수행하고, 상기 제1 차상 장치는 기 설정된 지연시간 경과 후 비상 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    지상에 설치되며 상기 제1 차상 장치 및 상기 제2 차상 장치와 통신하여 열차 방호를 수행하는 지상 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 차상 장치 및 상기 제2 차상 장치는 각각 위치 보고 메시지를 상기 지상 장치로 송신하고,
    상기 지상 장치는 상기 제1 차상 장치 및 상기 제2 차상 장치로부터 전송된 각각의 위치 보고 메시지에 기초하여 열차 방호 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 차상 장치 및 상기 제2 차상 장치가 각각 상기 지상 장치로 송신하는 위치 보고 메시지는 동일한 열차 ID를 포함하며,
    상기 지상 장치는 각각의 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값과 열차 진행 방향을 고려하여 선두부 열차와 후두부 열차를 판별하는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지연시간은 분리된 열차 간 안전 거리에 기초하여 산출되며, 상기 분리된 열차 간 안전 거리는 선두부 안전 버퍼와 후두부 안전 버퍼를 합한 값인 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선두부 안전 버퍼와 후두부 안전 버퍼는 TG(Tacho Generator) 오차, 지상자 응동범위, 위치 분해능에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  7. 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템으로서,
    선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치; 및
    후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치를 포함하고,
    상기 제1 차상 장치 또는 상기 제2 차상 장치 중 하나는 열차 ID가 포함된 제1 위치 보고 메시지를 주기적으로 송신하며,
    상기 제1 차상 장치 또는 상기 제2 차상 장치 중 나머지 하나는 상기 선두부 열차와 후두부 열차가 분리된 경우 상기 열차 ID가 포함된 제2 위치 보고 메시지를 주기적으로 송신하는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    지상에 설치되며 상기 제1 차상 장치 및 상기 제2 차상 장치와 통신하여 열차 방호를 수행하는 지상 장치를 더 포함하고,
    상기 지상 장치는 상기 제1 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값 및 상기 제2 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값에 기초하여 열차 방호 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 열차 방호를 수행하는 통신기반 열차 제어 시스템.
  9. 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호를 수행하는 방법으로서,
    선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치와 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치가 상기 선두부 열차와 후두부 열차의 분리를 검지하는 단계;
    상기 제2 차상 장치가 비상 제동 제어를 수행하는 단계; 및
    상기 제1 차상 장치가 기 설정된 지연시간 경과 후 비상 제동 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 검지 시 열차 방호를 수행하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    지상 장치가 상기 제1 차상 장치 및 상기 제2 차상 장치로부터 각각 수신된 위치 보고 메시지에 기초하여 열차 방호 구간을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 검지 시 열차 방호를 수행하는 방법.
  11. 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법으로서,
    선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치 또는 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치로부터 제1 위치 보고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 후두부 열차에 탑재되는 제2 차상 장치 또는 상기 선두부 열차에 탑재되는 제1 차상 장치로부터 제2 위치 보고 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값 및 상기 제2 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값에 기초하여 열차 방호 구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법
  12. 제11항에 있어서,
    상기 열차 방호 구간을 설정하는 단계는
    상기 제1 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값과 상기 제2 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값을 비교하여 서로 다른 차상 장치에서 전송되었는지 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 열차 방호 구간을 설정하는 단계는
    상기 제1 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값 및 상기 제2 위치 보고 메시지에 포함된 열차 위치 값과 열차 진행 방향을 고려하여 선두부 열차 위치 값과 후두부 열차 위치 값을 판별하는 과정; 및
    상기 선두부 열차 위치 값, 그리고 상기 후두부 열차 위치 값에 상기 후두부 열차의 길이를 가감한 후 후두부 안전 버퍼를 고려한 값에 기초하여 열차 방호 구간을 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기반 열차 제어 시스템에서 열차 분리 시 열차 방호 구간을 설정하는 방법.
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