• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.852-858
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• 2009

본 논문은 기존선을 고속으로 운행하기 위해 개발된 한국형 틸팅열차 차상신호장치의 신뢰성관리방안에 대한 연구이다. 기존선 자동열차방호(ATP) 및 자동열차정지(ATS)구간을 운행하는 틸팅열차의 안전한 운행을 위해, 선행 열차위치 및 선로환경에 따라 부여된 이동권한 및 제한속도를 기준으로 제동곡선을 생성하여 기관사 실수 및 장애로부터 열차의 안전을 확보하는 차상신호장치의 신뢰성관리방안을 제시한다. 또한 제시된 방안을 기준으로 열차제어시스템의 신뢰도를 예측하고, 검증하는 방안을 국제규격인 IEC 62278(EN 50126)을 기준으로 수행한 사례를 제시한다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1335-1337
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• 2003

한국형 고속 전철 과제는 6년의 과제 기간을 가시는 국가 연구 사업으로, 한국 실정에 적합한 차세대 고속 전철을 시험 제작하여 운용하는 것이 목적이다. 시속 350 km/h의 운행 속도를 목표로 하는 한국형 고속 전철은 현재 개발이 완료되어, 시험 주행 트랙에서 증속을 위한 시험 운행을 계속하고 있다. 한국형 고속 전철은 열차 내 각종 제어 장치들 간의 데이터 교환를 위해서 실시간 네트워크인 열차통신 네트워크(Train Communication Network; TCN)를 사용한다. 약 10년간의 표준 보완 기간을 거쳐서 1999년 국제 표준으로 확정된 TCN(IEC61373)은 열차 전용의 실시간 통신 네트워크로 열차 장치의 제어 및 진단에 적합한 다양한 기능과 특징을 가지고 있다. 한국형 고속전철은 열차의 주 제어 및 감시를 담당하는 주관 제어장치(SCU, Supervisory Control Unit)와 열차 안전에 중요한 역할을 하는 자동 열차 제어 장치(ATC, Automatic Train Control)을 포함하는 55개의 제어 장치들이 TCN으로 연결되어서 상호간의 데이터 교환을 수행하도록 구성되어 있다. 본 논문에서는 한국형 고속전철에 사용될 TCN의 구조와 실제 필드에 사용되어지기 위해서 필수적으로 필요한 네트워크의 고장 진단 기법에 대해서 설명한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.875-882
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• 2015

최근 국내 도시철도 신설 및 개량사업에 무선통신기반 열차제어시스템 도입이 적극 검토되고 있다. 그러나 여러 가지 이유로 일부구간 또는 차량기지를 기존 궤도회로 기반으로 구축하는 경우가 있어 이종(CBTC, ATC) 열차제어시스템 간 상호운행이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 신분당선 무선통신기반(CBTC) 차상신호장치를 탑제한 열차가 분당선 궤도회로(ATC)구간을 상호운행하기 위한 차상신호장치 설계와 두 노선을 탈선분기기 없이 안전하게 연결하는 방안을 제시한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.42-47
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• 2012

열차제어시스템에는 자동열차제어, 자동열차방호, 자동열차정지, 자동열차운행 시스템 등이 있다. 다양한 열차제어시스템은 노선에 따라 다르게 설치되어 있으므로 열차노선에 맞는 차상신호시스템이 설치되어야 한다. 이로 인해 열차의 운행 유연성은 떨어진다. 즉, 다른 열차제어시스템을 사용하는 노선에 열차를 운행할 경우에는 차상신호시스템을 다시 설치해야 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 최근에 차상통합신호시스템을 개발하는 연구가 진행 중에 있다. 차상통합신호시스템은 자동열차제어, 자동열차방호, 자동열차정지장치로 구성되어 있다. 열차제어시스템은 안전성이 필수적인 시스템으로써 차상통합신호시스템을 k out of n시스템으로 설계할 필요가 있다. 본 논문에서는 차상통합신호시스템에서 k out of n시스템을 적용하였을 경우, 각 장치별 고장률을 이용하여 신뢰도 및 손실비용을 분석하여 전체 출력 수에 대한 이상적인 시스템 수를 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1031-1033
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• 2008

차세대 한국형 고속열차는 분산형 시스템으로 최고속도 400km/h, 운행속도 350km/h을 목표로 개발중에 있다. 차세대 고속열차의 신호시스템은 기존선의 자동열차정지(ATS, Automatic Train Stop) 및 자동열차방호(ATP, Automatic Train Protection)와 고속선의 자동열차제어(ATC, Automatic Train Control) 신호방식을 모두 사용하는 ATP+ATS+ATC 형태의 차상장치가 개발 설치될 예정이다. 따라서 이러한 장치의 개발과 연계하여 차세대 한국형 고속열차는 기존 경부고속선에서 시험주행을 할 예정이다. 따라서 기존 경부고속선에서 차세대 고속열차의 최고 속도시험를 위한 신호분야의 방안을 검토하고자 한다. 본 논문에서는 3가지의 방안을 제시하여 적합성과 운영효율성을 고려하여 최적의 방안을 도출하는 방식으로 전개할 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2324-2329
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• 2014

차내 연산 열차제어시스템은 검수고에 지상신호장치가 설치되지 않은 경우 본선 및 시험선으로 출고하였을 때에만 점검이 가능하여 업무의 효율성 저하 및 안전운행에 위해요인으로 작용한다. 열차의 운행 전 또는 운행 후 안전운행 확보를 위한 측면에서 차상 지상신호 설비 간 인터페이스 동작시험이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 지상에서 차상시스템으로 전송되는 가상의 열차 운행정보에 따른 열차 차상신호 장치의 동작상태 확인과 차상에서 지상시스템으로 전송되는 열차 상태정보에 대한 실시간 자동 분석을 기반으로 한 열차 차상신호 인터페이스 검사시스템을 제안하여 대전도시철도 판암기지에 구축, 차상 지상신호 간 인터페이스시험 알고리즘을 검증하였다. 이에 따라 차상 열차제어시스템 점검을 위해 약 30분간의 시험선 운행이 불필요하여 업무의 효율성을 크게 향상시켰다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.670-677
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• 2009

본 논문은 최고속도 400km/h의 차세대고속열차 차상신호장치의 최고속도시험을 위한 방안을 연구한다. 차세대고속열차 차상신호장치는 열차가 고속선 자동열차제어(ATC)구간과 기존선 자동열차정지(ATS) 및 자동열차방호(ATP)구간을 운행하는 동안 기관사에게 운전정보를 제공하고 기관사실수, 신호장치고장, 천재지변 등으로부터의 열차 안전 확보를 목적으로 한다. 차세대고속열차 최고속도 400km/h 시험은 차상신호장치를 포함한 열차성능 검증을 위한 필수과정으로써, 본 논문에서는 차상신호장치의 기능 및 최고속도시험의 필요성을 분석하고, 고속선 ATC구간에서 최고속도시험을 실시하기 위한 인프라의 변경사항 및 구체적인 시험방안을 연구한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.187-196
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• 2014

본 논문에서는 고정된 역간 거리를 정해진 운전 시분내에 주행에너지를 최소화하며 주행하는 열차의 특성을 파악하고 수학적으로 모델링한다. 도시철도차량 자동주행에 일반적으로 사용되는 PID제어기 대신 목표값에 추종하면서도 자동 주행 중 소비에너지가 최소화되도록 최적제어기를 사용하여 철도 차량를 모델링하였으며 실제 동일한 운행조건하에서 설계한다. 실제 선로 조건을 적용하여 별도의 차상장치나 선로주변시설 없이도 자동운전 중 주행에너지를 최소하여 주행에너지를 절감하고자 한다. 따라서 8호선 실 노선 구간별 운전시분 내에서 실측 데이터 분석을 위해 직선구간/구배구간/곡선구간 등 구간을 선정하고 그 구간에서 열차의 운행패턴에 따라 에너지를 절감하는 열차운행을 방법을 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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• pp.107-108
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• 2011

철도기술의 발전 이후 현재 도시철도에서는 국내 처음으로 열차의 안전한 운행 제어를 위한 자동/무인 운전이 가능한 자동 열차 운행 장치(ATO)를 도입해 안정적으로 정시 운행을 하고 있다. ATO 자동운전은 제어기준 값(목표속도)과 피드백 값(실제속도)간의 오차에 의한 전동차의 역행과 제동을 반복함으로 에너지 효율 낮다. 본 논문에서는 고정된 역간 거리를 정해진 운전 시분 내에 주행에너지를 최소화하며 주행하는 열차의 특성을 파악하고 모델링한다. 따라서 5호선 실 노선 구간별 운전시분 내에서 실측 데이터 분석을 위해 직선구간/구배구간/곡선구간 등 구간을 선정하고 그 구간에서 열차의 주행패턴에 따라 변화하는 주행에너지를 최소화하는 최적의 주행 패턴을 제시하였다.