KR20220098993A - 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널 - Google Patents

Abstract

최근 하이퍼 루프 열차 ( 일명 "초고속 진공열차"라 칭 함 )에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 하이퍼 루프 열차는 공기저항을 줄여 속도를 높이기 위하여 크고 긴 진공터널을 주행하도록 함으로서 최고 속도가 1,000 ~ 1,200km/h까지 주행 할수 있도록 개발되고 있다.
상기의 하이퍼 루프 열차가 워낙 빠르기 때문에 지금까지 와는 전혀 다른 기술들이 필요하게 되었다.
또한, 상기의 하이퍼 루프 열차가 초 진공 튜브속에서 자기력 부상현상을 이용해 바닦에서부터 일정높이를 부양하고 추진력을 얻어 주행하는 관계로 일반열차 같이 수백명의 승객을 탑승시킬 수 있는 크기로 만들수 없고, 수십명 단위의 작은 크기로 밖에 제조될 수 밖에 없다.
결론적으로 수십명 단위의 작은 크기로 밖에 제조 될수 밖에 없는 상기의 하이퍼 루프 열차로는 기존의 열차와의 경쟁에서 열세일 수 밖에 없다
상기의 경쟁력 저하 문제를 풀기 위한 방법으로 하이퍼 루프 열차의 배차시간을 줄임으로서 경쟁력을 맞추려 하고 있다,
그러나 위와같이 배차 간겯을 조정하여 문제를 해결하기 위하여는 지금의 역사 터머널 시스템으로는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 지금처럼 평면적인 주차를 기반으로 넓은 평면 공간을 필요로 하는 평면적 역사 터미널 시스템의 이러한 문제를 해결하기 위한 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역사 터미널에 관한 것이다.

Description

하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널{Hyperloop Train Building Station Terminal}

본 발명은 하이퍼 루프 또는 하이퍼 튜브 열차용 빌딩식 역 터미널에 관한 것이다.

최근 하이퍼 루프 열차 ( 일명 "초고속 진공열차"라 칭 함 )에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 하이퍼 루프 열차는 공기저항을 줄여 속도를 높이기 위하여 크고 긴 진 공터널을 주행하도록 함으로서 최고 속도가 1,000 ~ 1,200km/h까지 주행 할수 있도록 개발되고 있다.

상기의 하이퍼 루프 열차가 워낙 빠르기 때문에 지금까지 와는 전혀 다른 기술들이 필요하게 되었다.

또한, 상기의 하이퍼 루프 열차가 초 진공 튜브속에서 기력 부 상현상을 이용해 바닦에서부터 부양하고 추진력을 얻어 주행하는 관계로 일반열차와 같이 수백명의 승객을 탑승시킬 수 있는 크기로 만들수 없고, 수십명 단위의 작은 크기로 밖에 제조될 수 밖에 없다.

결론적으로 수십명 단위의 작은 크기로 밖에 제조 될수 밖에 없는 상기의 하이퍼 루프 열차로는 기존의 열차와의 경쟁에서 열세일 수 밖에 없다

상기의 경쟁력 저하 문제를 풀기 위한 방법으로 하이퍼 루프 열차의 배차시간을 줄임으로서 경쟁력을 맞추려 하고 있다,

그러나 위와같이 배차 간겯을 조졍하여 문제를 해결하기 위하여는 지금의 역사 터머널 시스템으로는 한계가 있다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 지금처럼 평면적인 주차를 기반으로 하는 승,하차 사스 템대신 하이퍼 루프용 빌딩식 역 터미널을 제안한다.

본 발명의 일부 실시예는 하이퍼 루프 열차의 배차시간에 구애 받지 않고 원활한 운행을 보장하며, 기존 열차와의 경쟁에서 전혀 밀리지 않는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역터미널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적인 과제는 상기의 문제들로 한정되지 않고,또 다른 기술적 과제들이 존재할수 있음은 자명하다,

상술한 기술적인 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널은

10. 중앙제어부, 20. 정보 저장부,

21. 열차 위치 확인부 22. 공간위치 확인부

30. 퍼즐 연산부,

31. 열차 수평이동 명령부, 32. 열차 수직 상하이동 명령부,

33. 열차 방향 전환 명령부,

40. 역사 터미널 운영 관리부, 50.열차 운행관리부,

90. 수평이동 슬라이딩 장치

91.구동모터 92. 캐터필더 93.지지축

100. 열차 수직 상하 엘리베이터 110. 하이퍼 루프 열차

120. 진공튜브 130. 승객 140. 승,하차장 150.여객 터미널을 포함하여 구성되며,

일단, 역사 터미널을 빌딩식으로 구성하고, 각 층마다 여객 터미널과 승,하차장을 설치하고, 승,하차장의 일면에 하이퍼 루프 열차를 정차한다.

하이퍼 루프 열차를 지정된 정차 위치에 정차하기 위하여 열차 수직 상하 엘리베이터를 이용하여 각 층마다 하이퍼 루프 열차를 이동시키고, 이러한 수직 상하 엘리베이터는 각 층마다 하이퍼 루프 열차를 엘리베이터실에서 수평 이동시켜 지정된 승,하자장에 정차 시킬수 있는 수평 운동형 슬라이딩 장치를 수직 상하 엘리베이터의 저면과 승,하차장의 정차 위치 저면부에 설치 한다.

상기 하이퍼 루프 열차의 이동은 중앙제어부에 의해 설정된 배차 간격에 따라 유기적으로 작동하도록 조성한다.

본 발명에서 제안하는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역사 터미널을 통하여, 평면 정차하는 현재의 평면식 정차 시스템으로 인한 역 터미널의 불 합리한 공간 이용 및 열차의 불 합리한 운행을 타파함은 물론 하이퍼 루프 열차의 효율적 이용이 극대화 되어, 하이퍼 루프 열차의 상용화를 앞 당길 수 있다

도 1은, 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널의 구성도.
도 2는, 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널의 횡 단면도이고,
도 3은, 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역사 터미널의 종 단면도이다.
도 4은 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 있어서 주,정차 시스템의 작동도이고
도 6은 본 발명에 있어서 정차공간의 배열과 퍼즐식 연산부의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 자세히 설명한다.

도 1은, 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역사 터미널의 구성도로서 일단, 역사 터미널을 빌딩식으로 구성하고, 각 층마다 여객 터미널과( 150 ) 승,하차장( 140 )을 설치하고, 상기 승,하차장( 140 )의 일면에 하이퍼 루프 열차( 110 )를 정차한다.

하이퍼 루프 열차( 110 )를 수납하기 위하여 상,하식 엘리베이터( 100 )를 이용하여 도착지에서 각 층으로 하이퍼 루프 열차 (110)를 이동시키고 각 층으로 이송된 하이퍼 루프 열차( 30 )를 엘리베이터실에서 수평 이동시켜, 승,하자장에 위치 시킬수 있는 수평 운동형 슬라이딩 장치( 20 )를 상,하식 엘리베이터( 100 )의 저면과 승,하차장의 저면부에 설치 한다.

상기 하이퍼 루프 열차( 110 )의 이동은 콘트롤러에 의해 설정된 배차 간격에 따라 유기적으로 운영하되, 다음 차량의 배차 시간 동안 적어도 도착 구역을 이탈하는 것은 꼭 필요하다.

상,하식 엘리베이터( 100 )는, 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널의 엘리베이터 구역에 설치되고, 엘리베이터 구역 일면은 승,하차장과 연결 되고, 저면에는 수평 운동형 슬라이딩 장치( 90 )가 설치되어 조성된다.

이러한 상,하식 엘리베이터( 100 )는 진공튜브( 120 )를 통해 주행한 후 도착구역에 도착한 하이퍼 루프 열차( 110 )를 승,하차장( 140 )구역과 여객 터미널( 150 )구역으로 구성된 각 층으로 수직 이동시킬 수 있다.

이때, 상,하식 엘리베이터( 100 )의 저면에는 수평 운동형 슬라이딩( 90 ) 장치가 설치되어 있어 상,하식 엘리베이터( 100 )가 하이퍼 루프 열차( 110 )를 원래 입력된 층에 도착한 후 수평 운동형 슬라이딩 장치( 90 )를 사용하여 승,하차장( 140 )으로 수평 이동 시킨다.

중앙제어부( 10 )는 역사 터미널을 운영하기 위한 모든 프로그램 시스템으로서 정보 저장부 ( 20 ), 퍼즐 연산부 ( 30 ), 역사 터미널 운영 관리부 ( 40 ), 열차 운행관리부 ( 50 )를 포함하여 구성되며, 이때, 정보 저장부 ( 20 )는 열차 위치 확인부 ( 21 )와 공간 위치 확인부 ( 22 )를 포함하여 구성되며, 열차 위치 확인부( 21 )는 위치 감지센서를 이용하여 하이퍼 루프 열차( 110 )의 위치를 확인하며, 공간 위치 확인부 ( 22 )는 공간 감지 센서를 이용하여 비어 있는 정차 구역을 확인한다. 위치를 확인한다.

퍼즐 연산부( 30 )는 열차 수평이동 명령부( 31 ), 열차 수직 상 하 이동 명령부( 32 ), 열차 방향 전환 명령부( 33 )를 포함하여 구성되며, 열차 수평이동 명령부( 30 )는 도착구역에 위치한 하이퍼 루프 열차(110)를 정차 위치로 이동시키기 위하여 일단, 엘리베이터로 옮기고, 또한 엘리베이터에서 승,하차장의 정차구역 으로 수평 이동을 하기 위한 명령 수단이며, 열차 수직 상 하 이동 명령부( 32 )는 도착 구역에 설치된 상,하식 엘리베이터( 100 )내에 열차가 이동하면 지정된 정차 구역이 위치한 층으로 상,하식 엘리베이터( 100 )를 이동시키고, 또한,승차가 완료된 열차를 출발 구역으로 이동시키는 명령 수단이다.

승객의 승,하자 업무와, 역 터미널의 유지, 보수, 운영 업무를 담당하는 역 터미널 운영관리부 ( 40 )와 열차의 배차 간격의 조정,결정하는 하이퍼 루프 열차 ( 110 )운행 업무 및 하이퍼 루프 열차 ( 110 )의 각 층별 정차 위치결정 업무와 각종 센서 및 이의 통합,운용등 업무를 통괄 조정 운영하는 열차 운행관리부 ( 50 )을 더 포함한다.

도 2는 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역사 터미널의 횡 단면도이고,

도 3은 본 발명에 있어서 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역사 터미널의 종 단면도이다,

도 2 및 도 3에 의하면, 초 진공 상태의 진공튜브( 120 )속을 초 고속으로 운행하기 위하여 진공튜브( 120 )의 저면으로부터 일정 높이를 두고 부양하고 전자기력에 의하여 동력을 받아 운행하게 된다.

따라서, 이러한 기술적 한계로 인하여 하이퍼 루프 열차 ( 110 )의 길이는 적어도 20m 미만, 탑승 인원은 적어도 20 인이내의 크기로 제작되도록 연구되고 있다.

결과적으로 상기의 기술적 한계를 극복하여 기존 열차와의 경쟁을 위해서는 하이퍼 루프 열차 ( 110 )의 운행 배차 간격이 매우 중요하게 된다.

본 발명의 아래의 실시 일예를 도 2 및 도 3을 참조하여,더욱 상세하게 설명하면 하이퍼 루프 열차( 110 )의 운행 배차 간격 시간을 1분으로 결정할 경우, 30분 내에 30번의 운행이 가능하여 적어도 600명 정도의 승객이 이용 가능하게 됨으로서 기존 열차와의 경쟁이 가능하다.

물론 이때, 승객들의 승, 하자 시간을 30분이라고 가정하고, 하이퍼 루프 열차 ( 110 )의 운행 배차 간격 시간을 1분으로 가정하면, 중앙 제어부( 10 )는 도착 구역에 정차한 하이퍼 루프 열차를 지정 배차 시간인 1분내에 적어도 도착 구역을 이탈하여 순차적으로 지정된 정차 구역으로 이동시키게 되며, 30대의 하이퍼 루프 열차( 110 )가 순차적으로 모두 정차하기 위하여는 30분의 시간이 소요되며, 이 시간이 승객들의 승,하차를 위한 시간으로 활용된다.

30분이 경과되어 승객의 승,하차가 완료된 차량은 출발 구역으로 이동되어 순차적으로 출발 운행하게 된다.

이 경우, 30분 내에 30대의 하이퍼 루프 열차 ( 110 )를 순차적으로 정차시킬 수 있는 역 터미널이 필요하다.

즉, 각 층마다 6대를 정차시킨다고 가정하면 역사 터미널의 규모는 길이는 최소 120m, 층수는 지하 1층 포함 5층이 필요하게 되는 것이며, 이때, 30분내의 총 이용 승객은 600명이 되는 것이다.

상기의 총 이용 승객은 하이퍼 루프 열차( 30 )의 배차 시간 간격에 따라 달라질 수 있음은 자명하디.

이러한 역 터미널의 규모는 승객의 상,하차 시간에 의하여 조정될 수 있으며 이에 따라서 하이퍼 루프 열차 ( 30 )의 배차 간격 시간도 조정될 수 있음은 자명하다.

도 4는 본 발명에 있어서, 이퍼 루프 열차 ( 110 )를 나타낸 도면이고

도 5는 본 발명에 있어서, 하이퍼 루프 열차( 110 )정차상황를 나타낸 도면으로, 하이퍼 루프 열차( 100 )는 상,하식 엘리베이터( 100 )와 구동모터( 91 ) 캐터필더( 92 ) 지지축( 93 )으로 구성된 수평식 슬라이딩 ( 90 )과 컨트롤러에 의하여 지정된 정차 위치로 이동된다.

일단, 진공튜브( 120 )속을 운행하던 하이퍼 루프 열차가 운행을 중지하고 도착 구역에 정차하면 진공튜브( 120 ) 저면에 설치된 수평식 슬라이딩 장치( 90 )에 의하여 상,하식 엘리베이터( 100 )로 이동된다.

이후 상,하식 엘리베이터( 100 )는 상기 하이퍼루프 열차( 110 )를 3층으로 이동하고( A ), 3층에 도착하면 다시 상,하식 엘리베이터( 100 )의 저면에 설치된 수평식 슬라이딩 장치 ( 90 )에 의하여 이동하여 여객 터미널( 150 )의 승, 하차장으로 이동하여 정차하게 되고 ( B ), 이때, 승객 ( 130 )들의 승,하차가 이루어진다.

이후 승객들의 하차가 완료되고, 승차가 완료되면 출발역으로 이동하는 상,하식 엘리베이터( 100 )에 실려 출발구역으로 이동한 후( C ), 다시 운행을 시작하게 된다.

도 6는 본 발명에 있어서, 퍼즐 연산부( 30 )작동상태를 나타낸 도면으로, 아래 실시예를 참조하여 자세히 설명하면, 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널은 지하 1층, 지상 4층으로 구성되며, 각 층은 각 6대의 열차가 정차될 수 있도록 구획되어 총 30대의 열차의 순차적으로 정차가 가능하다.

각 열차의 배차 시간을 1분으로 가정하면 첫번째 열차와 30번째 열차와의 간격은 30분이 소요되며, 이 30분은 총 600명의 승객이 승,하차를 하는데 충분한 시간을 제공하며, 열차 운영에 전혀 지장이 없다.

더욱 자세히 설명하면, 1번 열차는 도착과 함께 4F-1 구역으로 이동되고, 2번 열차는 4F-2 구역으로, 3번 열차는 4F-3 구역으로 이동되며, 4층을 다 채우면 다음 7번 열차는 3층의 3F-1구역, 8번 열차는 3F-2 구역으로 순차적으로 퍼즐식 정차를 하게 되는 것이다.

이렇게 하여 30번째 열차가 도착되어 B1-5구역으로 이동됨으로서 모든 정차 구획이 다 채워지고, 다음 31번째 열차가 도착되는 동시에 4F-1 구역에 정차되어 있던 1번 열차는 그 사이 승객을 모두 승차시키고 출발구역으로 이동하게 되고 그 자리는 4F-2 구역에 있던 2번째 열차가 대신 정차하게 되는 것이다.

상기와 같이 퍼즐식으로 열차를 정차 시킬수 있는 것이다.

10. 중앙제어부, 20. 정보 저장부,
21. 열차 위치 확인부 22. 공간위치 확인부
30. 퍼즐 연산부, 40. 역사 터미널 운영 관리부, 50.열차 운행관리부,
60. 열차 수 평이동 명령부, 70. 열차 수직 상하 이동 명령부,
80. 열차 방향 전환부, 90. 수평이동 슬라이딩 장치
91.구동모터 92. 캐터필더 93.지지축
100. 열차 수직 상하 엘리베이터 110. 하이퍼 루프 열차
120. 진공튜브 130. 승객 140. 승,하차장 150.여객 터미널
160.전원 장치

Claims (5)

1. 하이퍼 루프 열차 빌딩식 역 터미널에 있어서,
   중앙제어부( 10 ), 20. 정보 저장부( 20 ),
   열차 위치 확인부( 21 ), 공간위치 확인부( 22 )
   퍼즐 연산부( 30 ),
   열차 수평이동 명령부( 31 ), 열차 수직 상하 이동 명령부( 32 ),
   열차 방향 전환 명령부( 33 ),
   역사 터미널 운영 관리부( 40 ), 열차 운행관리부( 50 ),
   수평이동 슬라이딩 장치( 90 )
   구동모터 ( 91 ) 캐터필더 ( 92 ) 지지축( 93 )
   열차 수직 상하 엘리베이터 ( 100 ) 하이퍼 루프 열차( 110 )
   진공튜브 ( 120 ) 승객 ( 130 ) 승,하차장 ( 140 ) 여객 터미널( 150 )
   전원 장치( 160 ) 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널.
2. 청구항 제 1항에 있어서,
   중앙 제어부( 10 )는 역사 터미널을 운영하기 위한 모든 프로그램 시스템을 포함하며,
   열차 위치 확인부( 21 ), 공간위치 확인부( 22 )로 구성되는 정보 저장부( 20 )와,
   열차 수평이동 명령부( 31 ), 열차 수직 상하 이동 명령부( 32 ),
   열차 방향 전환 명령부( 33 )로 구성되는 퍼즐 연산부( 30 )와,
   역사 터미널 운영 관리부( 40 ), 열차 운행관리부( 50 )를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널.
3. 청구항 제 1항에 있어서,
   열차 수직 상하 엘리베이터 ( 100 )는,
   하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역터미널의 일부의 엘리베이터 구역내에 설치되고,
   일면은 개폐 장치를 통해 승객들의 승,하차장 ( 140 )과 연결되고,
   저면에는 수평 이동 슬라이딩 장치( 90 )이 설치되고,
   진공튜브( 120 )를 통해 주행한 후 도착구역에 도착한 하이퍼 루프 열차 ( 110 )를 승,하차장( 140 )과 여객 터미널( 150 )이 조성된 각 층으로 수직 이동시킬 수 있으며,
   원래 지정된 층에 도착한 후 수평 운동형 슬라이딩 ( 90 )을 사용하여 승,하차장( 140 )으로 수평 이동 시킬수 있도록 조성한 것을 특징으로 하는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널.
4. 청구항 제 1항에 있어서,
   하이퍼 루프 열차( 110 )를 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널의 각 층별 정차 구역에 정차시키기 위하여 ,
   위치감지용 센서로 조성된 모든 위치감지수단을 통하여 하이퍼 루프 열차 ( 110 )의 현재 위치를 파악하고,
   공간 주차 센서로 조성된 공간 위치 감지 수단을 통하여 비어있는 정차 구역을 파악한 후, 도착 구역에 도착하는 하이퍼 루프 열차( 110 )의 순서대로 상기의 비어있는 정차 구역으로 밀어내식 형태의 퍼즐식으로 지정된 정차 구역에 정차 시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널.
5. 청구항 제 1항에 있어서,
   정차 구역을 지정함에 있어서, 층별 지정에 대하여는 임의적으로 지정하되,
   층별 변경은 반드시 층 전체 정차 구역이 모두 정차되어,
   비어 있는 정차구역이 없을 때 허용하며,
   층내에 정차시에는 출발 구역이 가까운 순서대로 정차 구역을 지정하며,
   도착된 순서대로 밀어내기식으로 출발구역으로 이동시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 하이퍼 루프 열차용 빌딩식 역 터미널.

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