KR20170102127A - 철도차량 및 그 운행 방법 - Google Patents

철도차량 및 그 운행 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량 및 그 운행 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수집하는 열차종합제어장치; 및 상기 운행 에너지 소비 정보를 수신하여 저장하고, 철도차량의 운행 구간에서 누적된 상기 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하며, 비교 결과로 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 열차운행 자동제어장치를 포함하는 철도차량을 제공한다.

Description

철도차량 및 그 운행 방법{RAILROAD TRAIN AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 철도차량 및 그 운행 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수집하여 최적의 운행 패턴을 분석하고 철도차량의 운전에 활용하는 철도차량 및 그 운행 방법에 관한 것이다.
최근의 철도차량은 기술 발달로 인해 승무원이 탑승하여 직접 제어하지 않더라도 자동으로 운전하여 주행할 수 있다. 이러한 철도차량은 자동운전 시 선로의 신호장치로부터 운행 구간의 제한 속도 및 목표 속도를 받아서 추진 및 브제동을 수행하여 운행되었다. 그러다 보니, 추진 및 제동에 대한 정보를 미리 알지 못하여 철도차량을 운행할 때마다 에너지 소비량이 달랐다.
또한, 철도차량의 자동운전 시 최적화된 운행 프로파일을 획득하기 위해서는 정밀한 선로의 특성 및 차량의 특성을 측정해야 할 뿐만 아니라 수많은 시험운전을 통해 측정된 특성을 검증해야 한다.
특허문헌 1: 한국공개특허공보 제10-2016-0000031호(2016.01.04)
본 발명은 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수집하여 최적의 운행 패턴을 분석하고 철도차량의 운전에 활용하는 철도차량 및 그 운행 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수집하는 열차종합제어장치; 및 상기 운행 에너지 소비 정보를 수신하여 저장하고, 철도차량의 운행 구간에서 누적된 상기 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하며, 비교 결과로 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 열차운행 자동제어장치를 포함하는 철도차량을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, (a) 열차종합제어장치로부터 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수신하는 단계; (b) 철도차량의 운행 구간에서 누적된 상기 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하는 단계; 및 (c) 비교 결과로 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 단계를 포함하는 철도차량의 운행방법을 제공한다.
본 발명은 운행 효율성 데이터베이스에서 1순위부터 분류된 운행 에너지 소비 정보를 이용하여 최적화된 운행 패턴을 운전자에게 제안할 수 있고, 최적화된 운행 패턴을 이용한 운행 가이드를 제공하여 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 열차운행 자동제어장치(200)에서 수신한 운행 정보를 이용하여 방호 운전을 하되, 현시장치를 통해 추가적으로 운행 패턴을 현시하여 운전자의 운행 패턴을 교정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차운행 자동제어장치의 구동 로직을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량의 운행방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량(10)은 철도차량(10)의 운행 에너지 소비 정보를 수집하는 열차종합제어장치(100) 및 운행 에너지 소비 정보를 수신하여 저장하고, 철도차량(10)의 운행 구간에서 누적된 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하며, 비교 결과로 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 열차운행 자동제어장치(200)를 포함할 수 있다.
열차종합제어장치(Train Control Monitoring System: TCMS)(100)는 철도차량(10)을 모니터링하여 철도차량(10)의 운행시 운행 에너지 소비 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 운행 에너지 소비 정보는, 철도차량의 추진 위치, 제동 위치, 추진 에너지 소비량, 제동 에너지 소비량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 열차종합제어장치(100)는 운행 효율성 증대를 위한 정보로 철도차량의 추진과 관련된 상세 정보, 철도차량의 제동과 관련된 상세 정보와 에너지 소비량 정보 등을 운행 에너지 소비 정보로 수집할 수 있다.
열차종합제어장치(100)는 수집한 운행 에너지 소비 정보를 로그 데이터로 열차운행 자동제어장치(200)에 송신할 수 있다.
열차운행 자동제어장치(200)는 외부로부터 철도차량(10)의 운행 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 여기서, 철도차량의 운행 정보는 철도차량의 목적지, 운행 구간, 운행 시간, 운행 속도, 선로의 곡선 위치, 선로의 곡선 등을 포함할 수 있다.
또한, 열차운행 자동제어장치(200)는 열차종합제어장치(100)로부터 철도차량(10)의 운행 구간에서 누적된 운행 에너지 소비 정보를 수신하여 저장할 수 있다.
여기서, 열차운행 자동제어장치(200)의 구동 로직은 도 2를 더 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2를 더 참조하면, 열차운행 자동제어장치(200)는 외부로부터 철도차량(10)의 운행 정보를 수신하거나, 열차종합제어장치(100)로부터 운행 에너지 소비 정보를 수신할 수 있다(S10).
또한, 열차운행 자동제어장치(200)는 수신한 정보가 운행 정보인지, 운행 에너지 소비 정보인지 판단할 수 있다(S20).
만약, 수신한 정보가 운행 정보이면, 열차운행 자동제어장치(200)는 운행 정보를 저장하고(S32), 설정된 시간마다 운행 정보를 갱신할 수 있다(S34).
만약, 수신한 정보가 운행 에너지 소비 정보이면, 열차운행 자동제어장치(200)는 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하여 설정된 기준에 따라 순위를 정할 수 있다(S42). 이때, 열차운행 자동제어장치(200)는 철도차량(10)의 운행 구간별로 에너지 소비율이 낮은 순서대로 운행 에너지 소비 정보의 순위를 정할 수 있다.
열차운행 자동제어장치(200)는 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되는지 판단할 수 있다(S44).
만약, 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되면, 열차운행 자동제어장치(200)는 운행 에너지 소비 정보의 순위를 반영하여 운행 효율성 데이터베이스를 갱신할 수 있다(S46).
만약, 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위를 벗어나면, 열차운행 자동제어장치(200)는 수신한 운행 에너지 소비 정보를 삭제할 수 있다(S48). 여기서, 열차운행 자동제어장치(200)는 저장장치의 저장용량과 추가 비용을 고려하여 저장장치의 용량을 최적화하여 사용할 수 있도록 순위를 벗어나는 운행 에너지 소비 정보를 삭제할 수 있다.
한편, 열차운행 자동제어장치(200)는 운행 효율성 데이터베이스에 저장된 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보를 철도차량(10)의 운전자에게 현시할 수 있다. 이때, 열차운행 자동제어장치(200)는 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보와, 열차종합제어장치(100)로부터 수신하는 운행 에너지 소비 정보를 함께 현시할 수 있다. 예를 들면, 열차운행 자동제어장치(200)는 계기판 등의 현시 장치를 통해 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보와, 열차종합제어장치(100)로부터 실시간으로 수신하는 운행 에너지 소비 정보를 함께 현시할 수 있다.
또한, 열차운행 자동제어장치(200)는 운행 효율성 데이터베이스에 저장된 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보로 철도차량을 제어하여 운전자 없이 자동으로 운행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량(10)은 운행 효율성 데이터베이스에서 1순위부터 분류된 운행 에너지 소비 정보를 이용하여 최적화된 운행 패턴을 운전자에게 제안할 수 있고, 최적화된 운행 패턴을 이용한 운행 가이드를 제공하여 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량(10)은 열차운행 자동제어장치(200)에서 수신한 운행 정보를 이용하여 방호 운전을 하되, 현시장치를 통해 추가적으로 운행 패턴을 현시하여 운전자의 운행 패턴을 교정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량의 운행방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량의 운행방법은 열차종합제어장치로부터 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수신하는 단계(S100), 철도차량의 운행 구간에서 누적된 상기 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하는 단계(S200) 및 비교 결과로 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
단계 S100에서는 열차운행 자동제어장치가 열차종합제어장치로부터 철도차량의 운행 구간에서 누적된 운행 에너지 소비 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 운행 에너지 소비 정보는, 철도차량의 추진 위치, 제동 위치, 추진 에너지 소비량, 제동 에너지 소비량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S200에서는 열차운행 자동제어장치가 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하여 설정된 기준에 따라 순위를 정하고, 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되면, 운행 효율성 데이터베이스를 갱신할 수 있다.
구체적으로, 열차운행 자동제어장치는 수신한 정보가 운행 에너지 소비 정보이면, 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하여 설정된 기준에 따라 순위를 정할 수 있다. 이때, 열차운행 자동제어장치는 철도차량의 운행 구간별로 에너지 소비율이 낮은 순서대로 운행 에너지 소비 정보의 순위를 정할 수 있다.
단계 S300에서는 열차운행 자동제어장치가 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되는지 판단할 수 있다. 만약, 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되면, 열차운행 자동제어장치는 운행 에너지 소비 정보의 순위를 반영하여 운행 효율성 데이터베이스를 갱신할 수 있다. 만약, 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위를 벗어나면, 열차운행 자동제어장치는 수신한 운행 에너지 소비 정보를 삭제할 수 있다
또한, 단계 S300에서는 열차운행 자동제어장치가 운행 효율성 데이터베이스에 저장된 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보를 철도차량의 운전자에게 현시할 수 있다. 이때, 열차운행 자동제어장치는 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보와, 열차종합제어장치로부터 수신하는 운행 에너지 소비 정보를 함께 현시할 수 있다.
한편, 열차운행 자동제어장치는 운행 효율성 데이터베이스에 저장된 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보로 철도차량을 제어하여 운전자 없이 자동으로 운행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량의 구동방법은 운행 효율성 데이터베이스에서 1순위부터 분류된 운행 에너지 소비 정보를 이용하여 최적화된 운행 패턴을 운전자에게 제안할 수 있고, 최적화된 운행 패턴을 이용한 운행 가이드를 제공하여 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도차량의 구동방법은 열차운행 자동제어장치(200)에서 수신한 운행 정보를 이용하여 방호 운전을 하되, 현시장치를 통해 추가적으로 운행 패턴을 현시하여 운전자의 운행 패턴을 교정할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 철도차량
100: 열차종합제어장치
200: 열차운행 자동제어장치

Claims (16)

  1. 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수집하는 열차종합제어장치; 및
    상기 운행 에너지 소비 정보를 수신하여 저장하고, 철도차량의 운행 구간에서 누적된 상기 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하며, 비교 결과로 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 열차운행 자동제어장치;
    를 포함하는 철도차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운행 에너지 소비 정보는, 철도차량의 추진 위치, 제동 위치, 추진 에너지 소비량, 제동 에너지 소비량 중 적어도 하나를 포함하는, 철도차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열차운행 자동제어장치는,
    상기 운행 에너지 소비 정보를 상기 운행 효율성 데이터베이스와 비교하여 설정된 기준에 따라 순위를 정하고, 상기 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되면, 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하는, 철도차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열차운행 자동제어장치는 철도차량의 운행 구간별로 에너지 소비율이 낮은 순서대로 상기 운행 에너지 소비 정보의 순위를 정하는, 철도차량.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 열차운행 자동제어장치는,
    상기 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위를 벗어나면 상기 운행 에너지 소비 정보를 삭제하는, 철도차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열차운행 자동제어장치는,
    상기 운행 효율성 데이터베이스에 저장된 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보를 운전자에게 현시하는, 철도차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열차운행 자동제어장치는,
    상기 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보와, 상기 열차종합제어장치로부터 수신하는 운행 에너지 소비 정보를 함께 현시하는, 철도차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열차종합제어장치는 상기 열차운행 자동제어장치에 로그 데이터로 상기 운행 에너지 소비 정보를 송신하는, 철도차량.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열차운행 자동제어장치는,
    외부로부터 철도차량의 운행 정보를 수신하여 저장하되, 설정된 시간마다 저장된 운행 정보를 갱신하는, 철도차량.
  10. (a) 열차종합제어장치로부터 철도차량의 운행 에너지 소비 정보를 수신하는 단계;
    (b) 철도차량의 운행 구간에서 누적된 상기 운행 에너지 소비 정보를 운행 효율성 데이터베이스와 비교하는 단계; 및
    (c) 비교 결과로 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하여 철도차량의 운전자에게 제공하거나 철도차량을 제어하는 단계;
    를 포함하는 철도차량의 운행방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 운행 에너지 소비 정보는, 철도차량의 추진 위치, 제동 위치, 추진 에너지 소비량, 제동 에너지 소비량 중 적어도 하나를 포함하는, 철도차량의 운행방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는,
    상기 운행 에너지 소비 정보를 상기 운행 효율성 데이터베이스와 비교하여 설정된 기준에 따라 순위를 정하고, 상기 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위 내에 포함되면, 상기 운행 효율성 데이터베이스를 갱신하는, 철도차량의 운행방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는,
    철도차량의 운행 구간별로 에너지 소비율이 낮은 순서대로 상기 운행 에너지 소비 정보의 순위를 정하는, 철도차량의 운행방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는,
    상기 운행 에너지 소비 정보의 순위가 설정된 순위를 벗어나면 상기 운행 에너지 소비 정보를 삭제하는, 철도차량의 운행방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는,
    상기 운행 효율성 데이터베이스에 저장된 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보를 운전자에게 현시하는, 철도차량의 운행방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는,
    상기 최우선 순위의 운행 에너지 소비 정보와, 상기 열차종합제어장치로부터 수신한 운행 에너지 소비 정보를 함께 현시하는, 철도차량의 운행방법.
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