• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.590-595
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• 2022

철도운행 시스템에서 외란에 의해 지연이 발생하면 열차 사이의 시간간격 편차가 증가하여 열차운행이 불안정하게 된다. 따라서 이러한 불안정한 열차운행을 방지하기 위하여 열차의 운행간격을 제어하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 철도운행 시스템의 안정성을 보장하는 간단하면서도 효과적인 새로운 열차의 운행간격 제어알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 이산 열차모델에 기반하며 열차의 적정한 운행간격이 유지되도록 출발시간 편차와 선행열차 제어입력의 선형조합에 의해 운행시간을 제어한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유효성을 보인다.

• 정보보호학회지
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• 제22권5호
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• pp.35-39
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• 2012

철도시스템은 시설, 차량, 역사, 전기, 신호통신 등 거의 모든 분야가 통합되어 상호 유기적으로 동작함으로써 안전하고 신뢰성 있는 운행을 가능하게 한다. 특히, 철도에 처음으로 컴퓨터 시스템을 도입한 열차운행제어 설비인 관제시스템은 선구를 운행하는 모든 열차에 대하여 중앙에서 원격 감시 및 제어를 수행함과 동시에 열차운행에 관련된 모든 정보를 취합하고 이를 각 분야별로 전송하여 열차 운행의 정시성을 보장하는 중요한 설비이다. 따라서, 관제시스템은 열차운전 통제 및 감시의 일관성, 효율성, 적시성을 기하여 열차의 안전운행 확보와 지연을 최소화하고 있다. 이와 같이 열차운행의 중요설비인 관제시스템은 국가 보안시설로 평상시는 일반인의 출입이 금지될 뿐만 아니라 시스템적으로 외부로부터의 침입방지 및 보안 대책은 무엇보다도 중요한 현안이므로 관제시스템에 대한 보안 위협을 분석하고 이에 대한 보안대책 및 대응방안 등에 대하여 논의하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.350-357
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• 2001

본 논문은 고정폐색구간에서 차량운전 특성과 속도패턴이 다양한 다종의 열차들이 동일선로에서 복합되어 고밀도 운행을 위한 방법으로, 신호현시에 대한 제반정보를 차상으로 전송 받아 기관실 신호표시반에 신호를 현시 하는 차상신호방식(Cab Signalling System)중에서, 선행열차의 위치, 선로조건 등 지상의 상태정보를 후속열차가 수신하여 열차 자신의 제동특성 등 차량정보와 비교 분석하여 제동거리를 계산하는 distance to go 방식으로 열차운전속도를 제어하는 ATP (Automatic Train Protection) 시스템을 제안하였다. 폐색구간별 고정된 신호속도단계가 부여되는 ATC(Automatic Train Control) 시스템에서는 운행패턴이 같은 단일차종의 열차만 운행하는 구간에서는 일정속도에 의한 폐색구간 분할로 구간내 distance to go 신호체계가 이루어지지만, 차종과 속도패턴이 서로 상이한 복합열차들의 운행구간에서는 안전거리 확보를 위하여 저속열차의 제동거리를 기준으로 폐색구간 분할 및 속도결정이 이루어지므로 ATP 방식보다 운행효율이 다소 떨어짐을 알 수 있었다. 이를 차량특성과 속도패턴이 다른 3개의 열차를 모델로 하여 열차별 감속도에 의한 제동특성을 ATC와 ATP 신호제어체계에 접목시켜 시뮬레이션을 하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.419-425
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• 2015

도시철도 운행시스템에서 외란에 의해 지연이 발생하면 열차 사이에 간격편차가 발생하고 열차운행 상황이 불안정해진다. 따라서 이러한 불안정한 열차운행을 방지하기 위해서는 열차간격을 적절하게 제어하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 상용 도시철도 운행시스템에서 외란에 의해 지연이 발생하는 경우에 안정한 운행을 위하여 간단하면서 효과적으로 적용할 수 있는 열차간격 최적제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 실시간 열차간격 편차의 크기에 따라 제어 대상열차를 결정하고 이산 열차간격 모델을 이용하여 대상열차의 정차시간을 조절함으로써 모든 열차가 적정 운행간격을 유지하도록 제어한다. 또한 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 유효성을 확인한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.23-24
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• 2011

본 논문에서는 승객 수송수요 반영 단계에서는 역별 승하차인원, 시간대별 재차인원 등 수송수요에 반영할 기준을 설정하여 수송력과 승차인원의 기준을 판단하고, 열차운행계획 수립 단계에서는 운행구간, 선로용량, 선로조건 등 제약조건과 적정수송력에 맞는 운행계획을 수립하고, 마지막 단계에서 경제성, 능률성, 합리성 등을 감안한 운용효율 향상을 위한 열차 DIA를 작성하고자 한다. 또한 통계적 분석절차에 따라 재차인원과 운행횟수를 각각의 독립변수와 종속변수로 산정하여 두 변수간의 상관관계를 확인한 후 회귀분석을 통해 얻은 회귀식을 실제열차운행 횟수와 비교하여 최적의 열차운행횟수를 산정하였으며 회귀식의 유효성 검증을 통해 열차운행 환경변화에 신속하게 대응할 수 있는 유연한 시스템을 구축한 후 서울도시철도공사 실용 Dia에 적용하여 유효성을 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.37-41
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• 2012

경부고속철도는 운영환경(차량,구배,곡선,시설물 등)에 따라 궤도회로를 여러 개의폐색으로 분할하여 운행하는 고정폐색방식의 열차제어시스템으로 운행된다. 고정폐색방식 열차제어시스템은 선행열차의 점유폐색을 기준으로 진입/진출폐색속도, 목표거리, 감속도와 같은 운행정보를 차상열차제어장치로 전송하여 연속적으로 열차를 제어하는 방식으로, 경부고속철도 열차제어시스템은 열차가 해당 폐색의 진입/진출속도를 초과할 경우, 비상제동명령을 내려 열차의 안전한 운행을 보장한다. 본 논문에서는 안전한 운행을 위해 폐색에 할당되는 속도제어코드의 생성원리를 분석하여, 최고운행속도와 운행차량특성에 따른 속도제어코드를 도출하고, 도출된 속도제어코드에 따른 운행시격 분석을 통해 열차 운행효율을 분석하였다. 이와 같은 연구는 기존 고속철도의 증속 및 신규 고속철도 열차제어시스템 설계 자료로 활용될 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.89-100
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• 2011

새로운 교통수단으로서 실용화가 진행 중인 자기부상열차 시스템은 무인자동운전으로 운영되며, 사전에 면밀한 열차운행 계획의 수립과 검증이 요구된다. 일반적으로 열차운행 계획을 수립할 때는, 노선계획에 따른 통계화된 수송수요 예측자료를 활용하지만, 실제 열차 운행 시에는 수송 파동이 생길 수 있으며, 이를 고려하여 열차 운행 계획과 서비스 품질을 사전에 검토할 수 있는 수요기반 시뮬레이션 기술이 요구된다. 본 연구에서는 연속적인 수요파동을 반영할 수 있는 자기부상열차 운행 시뮬레이션 방법 및 모델을 제시하였다. 이를 위해, 열차 운행에 따른 승객 수송과정을 가장 효과적으로 모사할 수 있는 이산사건 모델을 적용하였으며, DEVS 형식론을 이용하여 시스템을 체계적으로 모델링 하였다. 또한, DEVSim++시뮬레이션 환경을 이용한 구현과 실험을 통해, 제안한 모델에 대한 구현 가능성을 검증하였고, 이러한 수요기반 시뮬레이션을 이용하면 운행계획과 전략에 대한 효과적인 사전 검토가 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.127-129
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• 2010

본 논문에서는 틸팅열차의 안전성 확보 및 운행효율 향상을 위해 "한국형 틸팅열차 신뢰성 평가 및 운용기술개발" 연구과제의 한 분야로 추진된 ATP 차상장치의 중앙선 시험운행 중 우천시 발생한 이상 속도 현시 현상에 대한 원인 분석 및 조치사항을 제시하고 있다. 현재 한국철도기술연구원에서는 기존선의 속도 향상과 KTX 비 수혜지역의 여객 서비스 향상을 위해 틸팅열차를 개발하였으며, 개발된 틸팅열차의 신뢰성 평가를 위해 약 13만 km 주행 시험운행을 진행하였다. 틸팅열차 중앙선 시험운행 중 실제 약 143km/h로 운행 중이던 열차의 속도는 MMI 상에 최고 167km/h까지 현시 되었다. 이러한 현상은 기관사로 하여금 규정 속도를 준수하여 안전운행을 하는데 어려움을 줄 수 있다. 따라서 이러한 현상의 원인을 찾고 조치하였으며 시험운행을 통해 정상상태로 동작함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.176-179
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• 2010

본 논문에서는 고속철도 폐색분할 설계를 위한 요구사항을 도출하였다. 경부고속철도 열차제어시스템은 고정폐색방식으로 KTX가 차량의 물리적 특성, 선로환경 등을 고려하여 분할된 폐색구간을 진입할 때, 선행열차의 점유폐색을 기준으로 궤도회로로부터 해당폐색의 열차 진입/진출속도, 운행가능거리, 감속도 등의 운행정보를 전송받는다. 그리고 차상열차제어시스템은 지상에서 수신한 운행정보를 통해 열차제어곡선을 생성하고 열차가 해당폐색의 기준속도를 초과했을 경우, 비상제동명령을 내려 열차의 안전한 운행을 보장한다. 폐색분할은 열차의 안전한 운행을 위해 고정폐색방식에서 수행되는 기본설계로, 폐색분할 설계 결과는 궤도회로를 비롯한 지상열차제어장치의 수량을 산정하는 기준이 된다. 따라서 본 논문에서는 최고운행속도 300km/h로 운행하는 경부고속철도 폐색분할 설계를 기준으로 폐색분할을 위한 입력요구사항에 대해 분석하였다.

• 대한교통학회지
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• 제20권7호
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• pp.117-133
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• 2002

열차운영계획은 수송수요 산정, 운행노선계획, 열차시간표 작성 기관차 및 인원의 할당 등 광범위한 내용을 포괄하고 있으나, 본 논문에서는 계획의 초기단계에서 결정 가능한 운행노선계획을 대상으로 범위를 설정하였다. 운영목표에 따른 전략은 사용자, 운영자, 사회전체의 입장에서 고려될 수 있는데, 이러한 전략에 의해 운행 될 수 있는 열차운행패턴을 운영비용의 최소화, 통행시간의 최소화. 운영자 수익의 최대화 모형으로 해결하고자 하였다. 2004년 이후에 운행이 예상되는 고속철도/기존철도는 운영계획의 변경이 예상되는 바, 상기의 목표에 따라 열차운영패턴을 작성하여 개발된 효과척도의 적용을 통해 정책적인 적용가능성을 평가하였으며 기존 계획된 철도청의 운영계획과도 아울러 비교, 최적대안을 선정하였다. 본 고에서는 수리계획모형인 비선형정수계획모형(MINLP)으로서 국내 철도망에 부합하는 운영계획을 작성하였으며, 이에 따른 열차-km는 수익최대화 모형, 인-km는 철도청의 열차운영계획이 가장 많은 것으로 나타났다. 인-hour는 수익 최대화 모형과 통행시간 최소화 모형이 가장 적은 것으로 나타났는데, 이는 장거리 노선의 편성이 증가된 것으로 사료된다. 이러한 결과를 산출함에 있어. 어려운 점은 각 구간의 기하급수적 증가, 결정변수의 초기값 선정 등이 있으나, 그동안 연구된 각종 경험적 기법의 적용과 실제 편성 가능한 변수의 적용을 통해 이를 해결하였다. 추후 설정된 모형의 비교에 적합한 효과척도의 개발과 전국적으로 사례구간의 확장 및 모형의 최적대안 선택 시 효과척도의 가중치에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.