철도 신호제어장치들은 각자 고유기능을 수행함으로써 철도시스템의 안전운행을 도모하고 있다. 따라서 대부분의 신호장치는 바이탈한 제어장치로서 안전측 동작(Fail-safe)을 보장하기 위하여 기존에는 기계적 또는 전기적인 계전기 로직에 의해 각 장치 고유의 기능을 수행하였다. 그러나 최근에 들어 전자, 컴퓨터, 통신 기술의 발달에 따라 철도신호제어장치들도 전자화된 장치들로 대체되어가고 있는 추세이다. 이처럼 신호제어장치들이 전자화되어감에 따라 각 장치간 인터페이스를 위한 링크도 디지털 통신채널로 대체되어가고 있다. 따라서 이러한 각 장치간 인터페이스를 위한 통신링크에 대한 중요성이 증대되고 있다. (중략)
본 논문은 TDX-10 전자 교환기에서 호의 접속과 진행에 사용되는 R2 MFC 신호, DTMF 신호, 연속성 시험음(continuity check tone) 및 가청 신호음(audible tone) 등의 신호서비스 기능을 제공하기 위한 범용형 신호서비스 장치에 관한 것이다. TDX-10 전자 교환기내에서 신호서비스 기능을 효율적으로 제공하기 위한 범용형 신호서비스 장치를 구성함에 있어서, 먼저 호 접속시의 교환동작과 신호 절차 및 신호종류를 살펴보았고, 고려되어야 할 설계원칙들을 고찰하였으며, 이에 따라 구현된 TDX-10 전자 교환기용 범용형 신호서비스 장치의 구성기술과 제반 특징 등에 대해서 기술하였다
현재 TDX 교환기에서 사용하고 있는 신호수신 장치의 알고리즘은 field에 설치될 교환기가 지속적인 상용운용 과정을 거치면서 수신 알고리즘의 미세 조정을 필요로 한다. 따라서 신호 서비스 장치에 문제가 발생하였을 때 신속한 원인 규명이 어렵다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 신호서비스 장치에서 입출력되는 신호를 획득하여 R2MFC/DTMF/CCT/VOICE중 어느 것인지를 분석하는 시스템을 개발하였다. 본 논문은 이러한 시스템의 유지보수를 위해 개발한 PCM 신호획득 장치를 통해 원하는 채널의 PCM신호를 획득하고, CZT(chirp A-transform) 알고리즘을 적용하여 주파수를 구한 뒤 그에 대한 전력레벨 스펙트럼을 분석하므로서 획득한 신호가 어떤 종류의 속하는 신호인지, 신호상태를 분석, 판정하는 알고리즘을 논한다.
신호보안장치는 안전성을 기본 개념으로 탄생했으며, 열차를 안전하고 효율적으로 운행하기 위하여 고안된 설비이다. 안전성, 정확성, 신속성, 대량 수송, 환경친화성, 에너지 효율성 등은 다른 교통수단과 구별되는 철도의 장점이며 이의 달성에는 신호보안장치가 긴요한 역할을 담당하고 있다. 신호보안장치는 Fail-Safe 원칙을 근간으로 개발되었다. 그러나 신호보안장치가 전자화되고 복잡해지면서 철도시스템에서 차지하는 비중이 높아지고, 전세계적인 무역자유화 및 개방화, 국제화 추세 속에서 좀더 체계적이고 일관성 있는 안전성에 대한 접근이 요구되면서 철도신호보안장치의 안전성 규격이 유럽과 일본에서는 1990년대 후반, 한국은 2000년대 초부터 발표되기 시작했다. 이들 안전성 규격은 재래식 시스템보다는 새로 개발되고 있는 전자화 및 컴퓨터화된 신호보안장치들을 주요 대상으로 하고 있다. (중략)
본 논문은 직교방식(quadrature) 디지털 고주파기억장치의 다중신호 재생성 효과를 기술하였다. 대부분의 고주파기억장치는 단일 신호를 저장한 후 재생성을 잘하지만 다중신호를 저장한 후 재생성할 경우에는 스프리어스 신호가 크게 나타난다. 직교방식 디지털 고주파기억장치는 I채널과 Q채널로 구성되어 있으며 다중신호 재생성시 스프리어스 신호를 크게 줄일 수 있다. 스프리어스 신호크기는 고주파기억장치에서 저장하는 데이터의 비트 수에 따라 달라지며, 본 논문에서는 다중신호에 대해서 고주파기억장치의 저장데이터의 비트 수에 따라 스프리어스 신호의 크기를 구해서 고주파기억장치의 용도에 따른 신호 재생성 비트 수를 구하였다. 본 연구 결과 4 비트 직교방식 디지털 고주파 기억장치는 -20dB 이하의 스프리어스 출력을 얻을 수 있어서 전자전 장비의 신호분석과 재밍장치 개발에 크게 기할 것으로 판단된다.
본고에서는 전전자식 교환기 TDX-1의 국간 신호장치 R2MFC 송수신기의 구성에 관한 내용을 주로 기술하며 이의 성능 분석에 관해 고찰한다. 신호의 검출을 위해 디지틀 신호처리 방식은 여러가지가 있지만 R2MFC 국간 신호의 주파수 특성에 따라 특정 신호주파수의 예민한 응답 특성이 요구되므로 DFT(Discrete Fourier Transform)에 의한 방식으로 괴첼알고리즘을 사용하였으며 이의 실현은 실시간 처리를 위해서 전용의 디지틀 신호처리용 프로세서(UPD7720)를 이용하고 있다. 끝으로 TDX-1의 가입자 신호장치에 대해 개략적으로 기술하였다
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21세기 정보화시대에 맞추어, 도시철도운영기관의 전략적 발전과 도시철도의 정보화 기술 축적및 표준화된 정보 인프라 구축의 일환으로 도시철도 시설물 유지보수체계를 표준화하고 정보화시스템을 구축중에 있다. 이중, 도시철도 신호 장치의 효율적인 유지보수를 위해서 유지보수체계의 표준화 및 정보화시스템 구축을 통한 실시간 정보의 구축 및 기존 유지보수작업 이력정보의 관리가 매우 중요하다. 본 연구에서는 도시철도 신호 장치의 효율적인 유지관리를 위한 데이터베이스설계 및 구축방안에 대하여 제시하였다. 신호 장치의 데이터베이스 구축을 위하여 표준분류체계를 수립하였고, 관리항목 및 유지보수작업항목을 표준화하였으며, 유지보수업무절차를 표준화하고 도면 및 각종 문서양식을 표준화하였다. 신호 장치의 데이터베이스는 개체관계모델(ERD)을 사용하여 설계하였고 특히, 신호 장치는 위치 정보와 밀접한 관계를 가지고 있으므로 일반 데이터 외에 GIS용 공간 데이터베이스를 구축하여 서로 연관된 Key를 가지고 상호조회가 가능하도록 설계하였다. 그리고, 신호 장치에 대한 기초 데이터를 구축하기 위한 방안으로 엑셀조사 양식을 통하여 방대한 기초 자료를 작성하고, SQL*Loader 등의 데이터 변환프로그램을 활용하여 데이터베이스에 일괄 등록되도록 하는 방안을 제시하였다 또한, 도면반입절차서 및 표준도면작성지침서, 그리고 GIS DB 구축지침서를 통하여 표준화된 데이터베이스 구축이 이루어지도록 하였다.
TEMPEST란 통신장비나 정보처리장비에서 발산되는 미약한 전자신호가 탐지, 도청되는 현상인데 각국에서는 명칭에 대한 의미조차도 비밀로 제한하기 때문에 이 분야에 대한 정확한 기술현황 파악은 어렵다. 일반적으로 전산터미널 또는 전동타자기에서 발산되는 전자파는 단순 주파수성분을 가지며 신호의 크기도 상당히 강하므로 고감도 수신장비를 사용하면 신호를 탐지, 재생시켜 정보를 획득할 수 있다. 또한 암호장치를 사용한 통신장비의 신호도 탐지가능할 뿐 아니라 암호화되기 전의 전도성 발산신호와 안테나를 통한 복사성 발산신호를 비교하여 암호장치 자체의 알고리즘도 탐지가능하게 될 것으로 예측된다. 이와같은 전자파도청을 방지하기 위해 주요 통신 장비나 전자장비는 차폐상자를 사용하여 전자파의 복사성 발산신호를 비교하여 암호장치 자체의 알고리즘도 탐지가능하게 될 것으로 예측된다.
현재의 보행신호는 보행자 녹색신호가 일정시간을 경과하면 녹색점멸 신호로 바뀌게 되는데, 횡단보도를 지나는 보행자가 녹색점멸 신호의 잔여시간을 알 수 없어서 보행시 불안감을 느끼고 있으며, 이를 해소하기 위해 지난 2000년부터 보행신호 잔여시간 표시장치로 '역삼각형' 표시장치를 채택하여 설치 운영해 왔다. 이 보행신호 잔여시간을 도형이 아닌 '숫자'로 표시하는 방식이 새롭게 제안되어 시험운영 중인데, 본 연구는 두 가지의 잔여시간 표시장치에 대해 보행자의 보행속도를 비교한 것이다. 보행신호 잔여시간 표시장치에 따른 보행속도의 비교분석 결과 (1) 미설치시, 계수형 및 역삼각형 잔여시간 표시장치 설치시 평균보행속도는 각각 1.44, 1.39, 1.42m/sec로 분석되었으며 (2)미설치시, 계수형 및 역삼각형 잔여시간 표시장치 설치 시 보행자 보행속도 분포 차이 검정을 위해 Duncan's Multiple Range Test 결과 각각 유의수준 1.00으로 보행자 보행속도분포는 차이가 있는 것으로 검증되었다. (3)미설치시 보행속도분포는 Erlang(0.117, 10)분포, 계수형 및 역삼각형 잔여시간 표시장치 설치시 보행자 보행속도분포는 각각 Weibull(1.17, 3.72)분포, Gamma(0.137, 8.18)분포를 따르는 것으로 분석되었다.
전자연동장치(Interlocking System)는 열차의 안전운행 확보와 함께 수송능력과 보호향상, 정확하고 신속한 운송과 더불어 이용률을 증대하는데 중요한 역할을 한다. 철도 신호보안 설비 중에서 그 핵심을 이루는 연동장치 설비에 첨단기술인 전자, 정보처리 및 정보전송기술을 철도 신호 시스템에 도입하여 신뢰성과 안정성이 확보된 신호설비를 구현하기 위해 최근에는 마이크로프로세서를 이용한 전자연동장치 기술이 개발되었다. 본 논문에서는 전자연동장치의 필요성 및 기존설비(기계 및 계전 연동장치)의 노후화에 따른 장애 및 호환성 결여 등의 문제점들을 해결하기 위하여 전자 연동장치와 기존 계전 연동장치의 차이점을 제시 및 문제 해결방안을 고찰하고, 전자연동장치 동향을 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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