KR20180092327A

KR20180092327A - 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법

Info

Publication number: KR20180092327A
Application number: KR1020170017305A
Authority: KR
Inventors: 안태기; 안치형; 장동두; 박종영; 손우용; 곽연석
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2018-08-20
Also published as: KR101975244B1

Abstract

본 발명은 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법에 관한 것으로; 역과 역사이 구간 이동 중인 경우 열차가 어느 지점에 위치하고 있는지 해결하기 위해 열차가 역을 출발한 시간과 열차가 다음 역까지 이동하는 이동 평균시간을 이용하여 이동 중인 열차의 위치가 어느 지점에 위치하고 있는지를 추정하고, 일부열차의 위치 신호 데이터가 수신되지 않는 신호단절의 경우에 발생되는 열차 움직임 처리 문제를 해결하기 위해 데이터 수신시간 지연으로 인한 지연시간 발생 시 오차 값을 보정하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법을 제공한다.
본 발명은 (a) 열차 레일상의 신호감지기로부터 노선을 운행하는 열차 이동시 실시간으로 감지된 열차 신호 데이터를 수신하는 단계; (b) 상기 실시간으로 수신되는 열차 신호 데이터가 도착신호인지를 비교하는 단계; (c) 상기 열차 신호 데이터가 도착신호로 판단되면 역과 역 사이를 이동하고 있는 열차의 이동 시간 정보를 축적하여 평균 이동시간과 평균 운행시간 데이터을 생성하여 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계; (d) 상기 열차 신호 데이터가 도착신호가 아니면 출발신호인지를 비교하는 단계; (e) 상기 단계(d)에서 상기 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면 열차 출발부터 다음 역까지 이동함에 있어 이동하는데 소요되는 평균시간과 시간 흐름에 따라 현재의 열차 위치가 어느 지점에 위치하는지를 예측하는 실시간 열차 위치를 추정하는 단계; (f) 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하인지를 비교하는 단계; 및 (g) 상기 단계(f)에서 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면 신호가 단절된 열차의 위치를 예측하는 실시간 열차 위치 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법을 제공한다.

Description

도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법 {a method for estimating the location of urban railway using real-time location information}

본 발명은 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 열차가 현재역을 출발한 시간과 열차가 다음 역까지 이동하는 이동 평균시간을 이용하여 이동 중인 열차의 위치가 어느 지점에 위치하고 있는지를 추정하고 데이터 수신시간 지연으로 인한 지연시간 발생시 오차 값을 보정하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 철도는 대형수송수단으로서 점진적으로 그 이용인원이 증가함에 따라 그 중요성이 확대되고 있으며, 전국적인 연결망을 갖도록 건설 또는 운영되고 있는바, 이와 같은 철도의 양적 팽창에 따라 철도의 이용자는 성능, 안정성, 쾌적성 및 기술력 확보 등 질적 서비스의 향상을 요구하고 있는 실정이다.

특히, 열차의 주행 안정성을 확보하기 위해서 역사로의 진입 및 진출은 매우 중요하며, 이와 관련된 선행기술들로 등록특허 제10-1458553호, 공개특허 제10-2014-0041124호 등이 제안된 바 있다.

한편, 열차가 역사를 진출입시 열차 위치 신호 데이터를 이용하며 이는 역사를 기준으로 접근 신호, 도착 신호, 출발 신호 3가지로 구분된다.

이때, 접근 신호는 열차가 역에 도착하기 30초 이전 시점에 발생되고, 도착 신호는 열차가 역에 도착하여 완전히 정차한 시점에 발생되며, 출발 신호는 열차가 출발하고 마지막 객차까지 전부 역을 빠져나간 시점에 발생된다.

그런데, 이와 같은 실시간 열차 위치 신호 데이터는 열차 운행에 따라 접근과 도착 및 출발의 3가지의 상태 신호만 발생되므로 다음 역을 향해 이동 중인 열차가 어느 지점까지 이동하였는지는 알 수 없다.

또한, 실시간 열차 위치 신호 데이터는 열차 레일상의 신호감지기 인식오류, 신호감지기와 실시간 정보 관제 서버간의 전기적 신호 노이즈발생, 실시간 내부 구간의 시리얼통신 전송 실패, 실시간 정보 제공 서버와 수신 서버간의 네트워크 혼잡상태에 따른 패킷 손실과 같은 복합적인 문제로 인해 실시간 신호가 간헐적으로 수신되지 않는 문제가 있었다.

참고문헌 1: 등록특허 제10-1458553호 참고문헌 2: 공개특허 제10-2014-0041124호

따라서, 본 발명은 열차가 역을 출발한 시간과 열차가 다음역까지 이동하는 이동 평균시간을 이용하여 이동 중인 열차의 위치가 어느 지점에 위치하고 있는지를 추정하고 데이터 수신시간 지연으로 인한 지연시간 발생 시 오차 값을 보정하는 열차 위치 정보 도출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

(a) 열차 레일상의 신호감지기로부터 노선을 운행하는 열차 이동시 실시간으로 감지된 열차 신호 데이터를 수신하는 단계; (b) 상기 실시간으로 수신되는 열차 신호 데이터가 도착신호인지를 비교하는 단계; (c) 상기 열차 신호 데이터가 도착신호로 판단되면 역과 역 사이를 이동하고 있는 열차의 이동 시간 정보를 축적하여 평균 이동시간과 평균 운행시간 데이터를 생성하여 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계; (d) 상기 열차 신호 데이터가 도착신호가 아니면 출발신호인지를 비교하는 단계; (e) 상기 단계(d)에서 상기 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면 열차 출발부터 다음 역까지 이동함에 있어 이동하는데 소요되는 평균시간과 시간 흐름에 따라 현재의 열차 위치가 어느 지점에 위치하는지를 예측하는 실시간 열차 위치를 추정하는 단계; (f) 상기 제4단계에서 상기 열차 신호 데이터가 출발신호가 아니면 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하인지를 비교하는 단계; 및 (g) 상기 단계(f)에서 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면 신호가 단절된 열차의 위치를 예측하는 실시간 열차 위치 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법을 제공한다.

이때, 상기 단계(c)는, (c-1) 상기 단계(b)를 통해 실시간 열차의 도착신호가 수신된 것으로 판단되면, 현재시각에서 현재역 도착신호 발생시각에서 이전역 출발신호 발생시각을 뺄셈하여 역간 이동시간을 산출하고, 현재역 도착신호 발생시각에서 이전역 도착신호 발생시각을 뺄셈하여 역간 운행시간을 산출하는 단계; (c-2) 역간 이동 및 운행 평균시간을 관리하는 데이터베이스(DB)에 저장된 이전역에서 현재역으로의 이동 및 운행 평균시간을 조회하는 단계; (c-3) 상기 단계(c-2)를 수행한 후, 산출된 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 데이터베이스 기반의 이동 및 운행 평균시간의 오차비율보다 큰지를 비교하는 단계; 및 (c-4) 상기 단계(c-3)를 통해 산출된 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 데이터베이스 기반의 이동 및 운행 평균시간의 오차비율 이내이면, 신호 기반의 역간 이동시간과 데이터베이스 기반의 이동 평균시간을 이용해 새로운 운행 평균시간을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 단계(c-4)는 신호 기반의 역간 운행시간과 데이터베이스 기반의 운행 평균시간을 더한 후 2로 나누어 새로운 운행 평균시간을 산출하는 단계인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 단계(e)는, (e-1) 상기 단계(d)를 통해 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면, 열차 출발신호 발생시각으로부터 현재시각까지 지나간 시간을 계산하는 단계; (e-2) 역간 이동 평균시간을 관리하는 데이터베이스(DB)에 저장된 이전역에서 현재역으로의 이동 평균시간을 조회하는 단계; (e-3) 상기 단계(e-1)를 통해 산출된 신호기반 열차의 출발 후 지나간 시간을 데이터베이스 기반의 이동 평균시간으로 나누고 100을 곱하여 열차위치 비율을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 단계(g)는, (g-1) 상기 단계(f)를 통해 수신된 실시간 열차 신호 데이터를 확인하여 선행열차의 번호를 확인 후 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면, 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 계산하는 단계; (g-2) 데이터베이스(DB)에 저장된 역간 운행 평균시간을 n개 역부터 n+1, n+2개 역의 합계 값을 축적하여 늘려가면서 구한 운행 평균시간 데이터를 선행열차의 마지막 신호 수신시간과 비교하는 단계; 및 (g-3) 상기 단계(g-2)에서 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 현재역과 n개 역의 평균 운행시간의 합보다 작으면 축적한 n개 역값을 확인하고 신호가 단절된 선행 열차의 위치는 현재역에 n개 역을 합한 곳에 위치하고 있는 것으로 보정값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 단계(g-1)에서 상기 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간은 현재시각에서 마지막 신호 수신시각을 뺄셈하여 구한 것을 특징으로 한다.

그리고, (g-4) 상기 단계(g-3)를 통해 산출된 값을 통해 보정된 선행열차의 위치 정보를 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 도시철도 열차의 실시간 위치 정보와 데이터베이스(DB)에 축적된 열차 이동 및 운행 평균 시간 데이터를 이용하여 보다 안정적이고 신뢰성 있는 실시간 열차 위치 정보를 도출할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면 열차 위치 정보 도출을 통해 실시간 열차 정보를 필요로 하는 이용객에게 좀 더 편리한 도시철도 정보 서비스를 제공할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출을 위한 열차 노선 예를 도시한 도면이다.
도 2는 발명에 따른 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 발명에 따른 역과 역 사이 열차 이동평균시간, 운행평균시간의 DB 저장을 위한 처리 흐름도이다.
도 4는 발명에 따른 도시철도 실시간 열차 위치 추정 과정의 처리 흐름도이다.
도 5는 발명에 따른 도시철도 실시간 열차 위치 보정 과정의 처리 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법은 평상시 열차 신호가 정상적으로 수신되고 있는 환경에서 역과 역 사이를 이동하고 있는 열차의 이동 시간 정보를 축적하여 평균 이동시간과 평균 운행시간을 생성하는 단계; 열차가 역의 출발부터 다음 역까지 이동함에 있어 이동하는데 소요되는 평균시간과 시간의 흐름에 따라 현재의 열차 위치가 어느 지점인지를 예측하는 실시간 열차 위치 추정 단계; 열차의 신호가 일정 시간 이후로 간헐적으로 단절되어 다음열차가 신호가 단절된 열차와의 위치가 가까워지면 신호가 단절된 열차의 위치를 예측하는 실시간 열차 위치 보정단계;를 포함한다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

우선, 도 1을 참고하여 기준열차와 선행열차간의 신호 구간차이에 따른 단계와 설정단계를 설명하고, 이동 평균시간과 운행 평균시간의 의미를 우선적으로 설명한다.

신호구간 차이는, 기준열차와 기준열차의 앞에서 운행 중인 선행 열차와의 신호 간 구간차이를 뜻하는 것으로서, 도 1을 참고하면 하행방향 D역을 기준으로 하였을 때 D역의 도착 신호와 다음 발생 신호인 D역 출발 신호는 1단계 차이, D역 도착 신호와 E역 접근신호는 2단계 차이, E역 도착 신호는 3단계 차이를 뜻한다.

그리고, 설정단계 신호구간 차이는 수도권 및 지역별 철도운영기관의 열차 운행 상황에 따라 상기 1단계, 2단계, 3단계의 설정단계를 다르게 설정할 수 있음을 뜻한다.

다음으로 이동 평균시간은, 현재역의 출발신호로부터 다음역의 도착신호가 발생되기까지 열차가 이동하는 시간 값을 의미하는 것으로, 도 1을 참고하면 하행구간 B역 출발신호 시각과 다음역인 C역의 도착신호 시간까지의 소요 시간 데이터를 축적한 평균 데이터를 뜻한다.

그리고, 운행 평균시간은, 현재역의 도착신호로부터 다음역의 도착신호가 발생되기까지 열차가 현재역에서 다음역까지 운행되는데 소요되는 시간 값을 의미하는 것으로, 도 1을 참고하면 상행구간 C역 도착신호 시각과 다음 역인 B역의 도착신호 시간까지의 소요 시간 데이터를 축적한 평균 데이터를 뜻한다.

한편, 도 2는 실시간 열차 신호 수신정보의 유형에 따라 열차 운행/이동 평균 데이터 DB저장, 열차위치 추정 방법 적용, 열차위치 보정 방법 적용으로 분기되는 상황을 설명한 순서도이다.

먼저, 관제서버는 열차레일상의 신호감지기로부터 노선을 운행하는 열차 이동시 실시간으로 감지된 열차 신호 데이터를 수신한다.(S100)

이에 관제서버는 실시간으로 수신되는 열차 신호 데이터가 도착신호인지를 비교한다.(S200)

상기 단계(S200)에서 상기 열차 신호 데이터가 도착신호로 판단되면 역과 역 사이를 이동하고 있는 열차의 이동 시간 정보를 축적하여 평균 이동시간과 평균 운행시간 데이터을 생성하여 데이터베이스(DB)에 저장한다.(S300)

한편, 상기 단계(S200)에서 상기 열차 신호 데이터가 도착신호가 아니면 출발신호인지를 비교한다.(S400)

상기 단계(S400)에서 상기 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면 열차 출발부터 다음 역까지 이동함에 있어 이동하는데 소요되는 평균시간과 시간 흐름에 따라 현재의 열차 위치가 어느 지점에 위치하는지를 예측하는 실시간 열차 위치 추정 단계(S500)를 수행한다.

한편, 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하인지를 비교한다.(S600)

그리고, 상기 단계(S600)에서 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면 신호가 단절된 열차의 위치를 예측하는 실시간 열차 위치 보정단계(S700)를 수행한다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참고로 상기 단계(S300), 단계(S500) 및 단계(S700)를 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 3을 참고하면, 단계(S300)는 평상시 열차 신호가 정상적으로 수신되고 있는 환경에서 역과 역 사이를 이동하고 있는 열차의 이동 시간 데이터를 축적하여 평균 이동시간과 평균 운행시간을 생성하여 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계이다.

상기 단계(S300)는 실시간 열차 위치 추정 단계(S500)와 실시간 열차 위치 보정 단계(S700)에서 사용되는 열차별 역간 이동 평균시간과, 운행시간 데이터를 생성한다.

이때, 실시간 열차 위치 추정 단계(S500)에서는 이동 평균시간 데이터를 사용하고, 실시간 열차 위치 보정 단계(S700)에서는 운행 평균시간 데이터를 사용한다.

우선, 단계(S200)를 통해 실시간 열차의 도착신호가 수신된 것으로 판단되면, 현재시각에서 현재역(기준역) 도착신호 발생시각에서 이전역 출발신호 발생시각을 뺄셈하여 역간 이동시간을 산출하고, 현재역(기준역) 도착신호 발생시각에서 이전역 도착신호 발생시각을 뺄셈하여 역간 운행시간을 산출한다.(S310)

상기 단계(S310)를 수행한 후, 역간 이동 및 운행 평균시간을 관리하는 데이터베이스(DB)에 저장된 이전역에서 현재역으로의 이동 및 운행 평균시간을 조회한다.(S320)

그리고, 상기 단계(S320)를 수행한 후, 산출된 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 데이터베이스 기반의 이동 및 운행 평균시간의 오차비율보다 큰지를 비교한다.(S330) 이는 열차운행 중에는 사고, 장애 등과 같이 예측하지 못한 원인으로 인해 열차가 예정된 시간보다 지연될 수 있으며, 이러한 예외사항을 평균값에 반영하지 않기 위해, 데이터베이스(DB)에 저장된 수신 열차번호의 해당구간에 대한 평균 데이터의 일정 오차비율 보다 계산된 이동 데이터가 값이 클 경우 평균데이터에 반영하지 않기 위함이다.

상기 단계(S330)를 통해 산출된 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 데이터베이스 기반의 이동 및 운행 평균시간의 오차비율 이내이면, 신호 기반의 역간 이동시간과 데이터베이스 기반의 이동 평균시간을 더한 후 2로 나누어 새로운 이동 평균시간을 산출하고, 신호 기반의 역간 운행시간과 데이터베이스 기반의 운행 평균시간을 더한 후 2로 나누어 새로운 운행 평균시간을 산출한다.(S340)

그리고, 상기 단계(S340)를 통해 산출된 새로운 이동 및 운행 평균시간을 데이터베이스(DB)에 저장한다.(S350) 즉, 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 오차비율 허용범위에 해당되는 경우에는 DB에서 조회된 이동 및 운행 평균시간과 계산된 이동 및 운행 시간의 평균을 구해 데이터베이스(DB)에 저장한다.

다음으로, 도 4를 참고하면, 단계(S500)는 열차 출발부터 다음 역까지 이동함에 있어 이동하는데 소요되는 평균시간과 시간의 흐름에 따라 현재의 열차 위치가 어느 지점인지를 예측하는 단계이다.

이는 예를 들어 도 1을 참고하면 하행방향기준 B역에서 C역으로 열차가 이동 시, B역에서 출발한 열차가 C역으로 이동 중 매 초 마다 열차 위치가 어디에 위치하고 있는지를 추정한다. B역에서 출발한 열차는 데이터베이스(DB)에 저장된 데이터베이스 기반 이동 평균시간을 기준으로 C역으로 이동하고 있으며, 열차 위치를 추정하기 위해 열차 출발신호 발생시각으로부터 현재시각까지 지나간 시간을 구하고, 이동 평균시간에서 지나간 시간의 비율을 구해 열차 위치 정보를 추정한다.

이에 대한 처리 절차는 다음과 같다.

우선, 단계(400)에서 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면, 열차 출발신호 발생시각으로부터 현재시각까지 지나간 시간을 계산한다.(S510) 일 예로 현재시각에서 열차 출발신호 발생시각을 뺄셈하여 열차 출발 후 현재까지의 지나간 시간을 산출할 수 있다.

한편, 상기 단계(510)를 수행한 후, 역간 이동 평균시간을 관리하는 데이터베이스(DB)에 저장된 이전역에서 현재역으로의 이동 평균시간을 조회한다.(S520)

그리고, 상기 단계(520) 이후, 산출된 신호기반의 열차 출발 후 지나간 시간을 데이터베이스(DB) 기반의 이동 평균시간으로 나누고 100을 곱하여 열차위치 비율을 산출한다.(S530) 즉, 이상의 열차위치 비율 산식을 이용하면 예를 들어 B역에서 C역까지 이동 구간을 100%라고 볼 때 매 초마다 이동 구간의 몇%를 이동하였는지 위치정보의 추정이 가능하다.

한편, 도 5를 참고하면, 단계(S600)는 열차의 신호가 일정 시간 이후로 간헐적으로 단절되어 다음열차 신호가 단절된 열차와의 위치가 가까워졌을 경우 신호가 단절된 열차의 위치를 예측하는 실시간 열차 위치를 보정하는 단계이다.

이때, 상기 단계(S600)를 설명하기에 앞서 실시간 열차 위치 보정 방법이 적용 되어야 하는 배경에 대한 설명이 필요하다. 우선 열차위치가 발생되지 않는 상황은 두 가지로 설명할 수 있다. 첫째, 열차 사고 발생, 열차 장애, 급행열차를 먼저 보내기 위한 일반열차의 일정시간 대기 등 열차가 이동하지 않아 신호도 발생되지 않는 경우, 둘째, 열차는 정상 운행되고 있지만 신호 단절로 인한 데이터 누락이 되는 상황이다.

본 발명의 실시간 열차 위지 보정 방법은 위 상황들 중에 두 번째 상황에서의 해결을 위한 것이다. 이는 도 1을 참고하면 상행방향 기준 D역에서 C역으로 열차가 이동 시, D역에서 열차 도착신호를 마지막으로 수신한 후 더 이상 다음 신호가 수신되지 않는 신호 단절상황에서 열차 위치를 보정하기 위한 방법으로, 운행 평균시간 데이터를 근거로 하여 단절된 신호의 열차 위치를 예측한다.

이때, 열차 신호가 단절된 상황일 경우 전술한 바와 같이 열차신호가 발생되지 않은 상황을 두 가지로 상황을 구분하여 방법을 적용할 필요가 있다. 즉, 열차신호가 발생되지 않은 두 가지 상황을 구분하기 위한 방안으로 신호가 단절된 D역의 열차번호 2000번을 기준으로 다음 열차번호 2001번의 접근 여부를 이용한다. 실제 열차 운행 시 열차 사고에 의해 D역에서 2000번 열차가 운행을 중단한 경우 다음 열차번호 2001은 D역에 접근하지 않는다고 가정한다.

그러나, 2000번 열차가 정상 운행 중인 상태임에도 불구하고 신호의 단절인 경우는 2001번 열차가 D역에 가까워진다고 가정한다. 신호가 단절된 D역의 열차번호 2000번은 열차번호 2001번과 신호 구간차이 설정단계에 따라 1단계 혹은 2단계 이하일 경우 2001번에 열차 위치 보정 방법을 적용하여 열차 위치를 계산한다.

이에 대한 처리 절차는 다음과 같다.

우선, 단계(600)에서 수신된 실시간 열차 신호 데이터를 확인하여 선행열차의 번호를 확인 후 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면, 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 계산한다.(S710) 이 경우 상기 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간은 현재시각에서 마지막 신호 수신시각을 뺄셈하여 구한다.

상기 단계(S710) 이후에, 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 현재역과 n개 역의 평균 운행시간의 합보다 큰지를 비교한다.(S720)

그리고, 상기 단계(S720)를 통해 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간이 현재역과 n개 역의 평균 운행시간의 합보다 크면, 데이터베이스(DB)에 저장된 역간 운행 평균시간 데이터를 조회하여 선행열차의 현재역에 n개 역의 평균 운행시간의 합계를 조회한다.(S730) 이후 상기 단계(S720)로 분기하여 조건을 비교한다.

이와 같은 단계(S720,S730)는 루프(loop)연산으로서 데이터베이스(DB)에 저장된 역간 운행 평균시간을 n개 역부터 n+1, n+2개 역의 합계 값을 축적하여 늘려가면서 구한 운행 평균시간 데이터를 선행열차의 마지막 신호 수신시간과 비교하는 단계들이다.

한편, 상기 단계(S720)에서 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 현재역과 n개 역의 평균 운행시간의 합보다 작으면 축적한 n개 역값을 확인하고 신호가 단절된 선행 열차의 위치는 현재역에 n개 역을 합한 곳에 위치하고 있는 것으로 보정값을 산출한다.(S740)

그리고, 상기 단계(S740)를 통해 산출된 값을 통해 보정된 선행열차의 위치 정보는 데이터베이스(DB)에 저장한다.(S750)

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000, 2000, 2001: 열차
A, B, C, D, E: 역

Claims

(a) 열차 레일상의 신호감지기로부터 노선을 운행하는 열차 이동시 실시간으로 감지된 열차 신호 데이터를 수신하는 단계;
(b) 상기 실시간으로 수신되는 열차 신호 데이터가 도착신호인지를 비교하는 단계;
(c) 상기 열차 신호 데이터가 도착신호로 판단되면 역과 역 사이를 이동하고 있는 열차의 이동 시간 정보를 축적하여 평균 이동시간과 평균 운행시간 데이터를 생성하여 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계;
(d) 상기 열차 신호 데이터가 도착신호가 아니면 출발신호인지를 비교하는 단계;
(e) 상기 단계(d)에서 상기 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면 열차 출발부터 다음 역까지 이동함에 있어 이동하는데 소요되는 평균시간과 시간 흐름에 따라 현재의 열차 위치가 어느 지점에 위치하는지를 예측하는 실시간 열차 위치를 추정하는 단계;
(f) 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하인지를 비교하는 단계; 및
(g) 상기 단계(f)에서 수신된 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면 신호가 단절된 열차의 위치를 예측하는 실시간 열차 위치 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 1항에 있어서, 상기 단계(c)는,
(c-1) 상기 단계(b)를 통해 실시간 열차의 도착신호가 수신된 것으로 판단되면, 현재시각에서 현재역 도착신호 발생시각에서 이전역 출발신호 발생시각을 뺄셈하여 역간 이동시간을 산출하고, 현재역 도착신호 발생시각에서 이전역 도착신호 발생시각을 뺄셈하여 역간 운행시간을 산출하는 단계;
(c-2) 역간 이동 및 운행 평균시간을 관리하는 데이터베이스(DB)에 저장된 이전역에서 현재역으로의 이동 및 운행 평균시간을 조회하는 단계;
(c-3) 상기 단계(c-2)를 수행한 후, 산출된 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 데이터베이스 기반의 이동 및 운행 평균시간의 오차비율보다 큰지를 비교하는 단계; 및
(c-4) 상기 단계(c-3)를 통해 산출된 신호 기반의 역간 이동시간 및 운행시간이 데이터베이스 기반의 이동 및 운행 평균시간의 오차비율 이내이면, 신호 기반의 역간 이동시간과 데이터베이스 기반의 이동 평균시간을 이용해 새로운 운행 평균시간을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 2항에 있어서,
상기 단계(c-4)는 신호 기반의 역간 운행시간과 데이터베이스 기반의 운행 평균시간을 더한 후 2로 나누어 새로운 운행 평균시간을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 2항에 있어서,
(c-5) 상기 단계(c-4)를 통해 산출된 새로운 이동 및 운행 평균시간을 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 1항에 있어서, 상기 단계(e)는,
(e-1) 상기 단계(d)를 통해 열차 신호 데이터가 출발신호로 판단되면, 열차 출발신호 발생시각으로부터 현재시각까지 지나간 시간을 계산하는 단계;
(e-2) 역간 이동 평균시간을 관리하는 데이터베이스(DB)에 저장된 이전역에서 현재역으로의 이동 평균시간을 조회하는 단계;
(e-3) 상기 단계(e-1)를 통해 산출된 신호기반 열차의 출발 후 지나간 시간을 데이터베이스 기반의 이동 평균시간으로 나누고 100을 곱하여 열차위치 비율을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 1항에 있어서, 상기 단계(g)는,
(g-1) 상기 단계(f)를 통해 수신된 실시간 열차 신호 데이터를 확인하여 선행열차의 번호를 확인 후 실시간 열차 신호 데이터와 선행열차와의 신호 구간 차이가 설정단계 이하로 판단되면, 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 계산하는 단계;
(g-2) 데이터베이스(DB)에 저장된 역간 운행 평균시간을 n개 역부터 n+1, n+2개 역의 합계 값을 축적하여 늘려가면서 구한 운행 평균시간 데이터를 선행열차의 마지막 신호 수신시간과 비교하는 단계; 및
(g-3) 상기 단계(g-2)에서 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간을 현재역과 n개 역의 평균 운행시간의 합보다 작으면 축적한 n개 역값을 확인하고 신호가 단절된 선행 열차의 위치는 현재역에 n개 역을 합한 곳에 위치하고 있는 것으로 보정값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 6항에 있어서,
상기 단계(g-1)에서 상기 선행열차의 마지막 신호 발생 후 지나간 시간은 현재시각에서 마지막 신호 수신시각을 뺄셈하여 구한 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.
제 6항에 있어서,
(g-4) 상기 단계(g-3)를 통해 산출된 값을 통해 보정된 선행열차의 위치 정보를 데이터베이스(DB)에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시철도 실시간 열차 위치 신호 데이터를 이용한 열차 위치 정보 도출 방법.