• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1-9
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• 2016

열차제어시스템은 지상 전기 중심에서 차상 통신 중심으로 변화하고 있다. 최신의 열차제어시스템인 CBTC 시스템은 차상과 지상시스템 간 양방향 무선통신을 기반으로 높은 간격제어 효율을 가진다. 하지만 지상이 제어의 중심이 되고 있기 때문에 하나의 지상시스템이 허용할 수 있는 열차 투입 대수가 제한되고 차상과 지상제어시스템 간 cyclic-path 제어흐름으로 인해 운전시격 단축에 한계를 가진다. 본 논문은 열차자율주행제어시스템을 위한 간격제어와 차상중심 분산형 연동 알고리즘을 제안한다. 열차자율주행제어시스템은 차상에서 간격제어와 함께 분기제어를 수행하므로 선로와 분기기는 공유자원인 동시에 세마포어 요소이다. 제안된 열차자율주행기반 간격제어는 지상 제어시스템의 제어명령에 의존하지 않고 열차와 열차 또는 선로변 설비와의 직접적인 무선통신을 통해 열차 간격제어를 수행한다. 제안된 연동 알고리즘은 공유자원인 선로전환기가 동시에 두 대 이상의 열차가 점유하지 못하도록 선로전환기 고유 key를 이용한 세마포어 기법을 새롭게 정의한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 열차자율주행제어시스템의 향상된 간격제어 성능을 확인하며, 차상중심 분산형 연동알고리즘과 기존의 연동장치에서 수행하던 여러 연동논리를 비교함으로써 단순화된 연동알고리즘으로 안전한 열차제어가 가능함을 확인한다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제53권9호
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• pp.545-551
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• 2004

CBTC(Communication Based Train Control) System can improve train operation efficiency by realizing moving block system which makes a continuous train interval control in accordance with the position and speed of train. Adopting radio transmission to make a continuous detection of train position and transmit the control data from the ground to a train, CBTC needs dedicated train operation and control algorithm which should be quite different from the conventional track-circuit-based train control system. This paper provides a train operation display and control algorithm for CBTC system in making train interval control, train route control and train supervision. Signalling pattern diagram is devised to analyze the train interval control mechanism of moving block system, and interlocking logic is devised to represent the train route control mechanism of moving block system. For train supervision, train occupation status on railway are displayed by using the segment which virtually divide the whole railway. The proposed method has been successfully applied to the development of CBTC system for the standardized AGT(automatic guided transit) which is under construction now in Korea, and also can be applied to any other CBTC system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6949-6958
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• 2015

무선통신기반 열차제어시스템은 관할영역 내에 운행 중인 열차의 위치정보를 지상시스템에서 실시간으로 수신하고 다시 각각의 열차의 차상시스템에 새로운 이동권한을 제공함으로써 안전한 간격제어를 수행한다. 열차제어시스템의 성능은 최소 운전시격으로 평가되며 그것은 열차제어시스템의 간격제어 성능뿐만 아니라 운영특성 그리고 열차의 특성을 반영하여 계산된다. 본 논문은 무선통신기반 열차제어시스템의 운전시격 계산과 운전시격을 개선하기 위한 새로운 열차간격제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 운전시격 계산 방법은 열차제어시스템 간격제어 성능을 반영한 안전마진 추정을 통해 각각 역간 운전시격과 역 운전시격을 정의한다. 또한 제안된 열차간격제어 개선 알고리즘은 간격제어 개선을 위해 거리와 속도를 포함하는 이동권한을 새롭게 정의하며 선행열차에서 필연적으로 발생하는 제동거리를 이용함으로써 열차의 운전시격을 향상시킬 수 있다. 제안된 운전시격 계산방법을 한국형 무선통신기반 열차제어시스템의 간격제어 성능을 대상으로 시뮬레이션을 수행하며 개선된 열차간격제어 알고리즘과 비교분석 한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 운전시격 계산방법은 향후 무선통신기반 열차제어시스템의 성능 지표로 활용이 가능하며 제안된 간격제어 알고리즘은 기존의 무선통신기반 열차제어시스템의 역 운전시격과 역간 운전시격을 개선할 수 있음을 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6274-6281
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• 2015

무선통신기반 열차제어시스템은 차상과 지상과의 양방향 무선통신을 기반으로 실시간 열차간격제어가 가능하므로 운전시격 단축 효과가 있으며 궤도회로를 사용하지 않기 때문에 설비투자를 절감 할 수 있다. 무선통신기반 열차제어시스템에서 가장 중요한 부분인 자동열차방호(ATP: Automatic Train Protection)는 실시간 열차위치 추적을 기반으로 선행열차와 후행열차간의 안전한 간격제어를 수행한다. 본 논문은 도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템의 열차간격제어를 위한 전체적인 ATP 열차간격제어 알고리즘과 ATP의 처리속도 향상을 위해 전처리 기반 속도프로파일 계산 알고리즘을 제안한다. 제안된 속도프로파일 계산 알고리즘은 사전에 선로와 열차의 영구속도제한에 해당하는 프로파일을 미리 계산하여 가장제한적인 속도프로파일로 활용한다. 만약 운행 중 특정 노선 구간에 임시속도제한이 발생하는 경우 미리 계산된 영구속도프로파일에 임시속도제한을 반영하여 해당 구간의 속도프로파일을 업데이트함으로써 계산효율을 높일 수 있다. 제안된 속도프로파일 계산 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 시간복잡도 O-notation으로 분석하였으며 그 결과 기존에 비해 시간 복잡도를 개선할 수 있음을 확인하였다. 또한 ATP 열차간격제어 검증을 위해 열차간격제어 시뮬레이터를 제작하였으며 실험결과를 통해 다양한 운영상황에서 안전한 열차간격제어가 이루어지고 있음을 확인하였다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.330-333
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• 2002

Even if the train of subway starts in a certain interval from the origin according to the operation plan. as the number of passenger gets increased during operation. the boarding and getting-off time will increase, and the temporary breakdown happens to the system of train during operation, causing the delay from the operation plan. this leads to the vicious circle of train operation. making the interval of train operation irregular in downtown especially. To solve this problem, we propose the method of advanced algorithm by the actual data relating to the train operation including operation time required between stations, distance between stations. capability of train, and the dwelling time, location and distance between the preceding train and next one. The central train control system adjusts the dwelling time at each station in order to recover the delayed time, and increase the operation speed at the each station. As control algorithm is applied the dwelling time and to increase the speed, the train maintains certain interval after certain amount of time passes.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권8호
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• pp.397-404
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• 2003

In part I, we studied only step speed control for train, the second part extended to beacon signaling system and moving block system. With the calculated braking distance in part I, part II showed how to reduce headway using the beacon signaling system and moving block system, revealed that the beacon system has a braking distance advantage for sighting allowance with compared to step speed control, proposed beacon installation interval and revealed the braking distance with moving block system being nearly approached to train pure braking distance. We compared three different train control system to decide the best signaling system for a given condition and obtained the result that three systems have a same headway near 10～13 steps speed control.

• 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.

• 전자통신동향분석
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• 제36권4호
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• pp.23-33
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• 2021

Wireless communication for train control is an active research field. The World Railway Federation in Europe developed GSM-R, which integrates the GSM-based voice call standard and train control signals. To provide advanced railway services, the LTE-R wireless communication system was developed in Korea for passenger services and wireless image information required by the railroad industry. Recently, direct communication technology for autonomous train driving has been studied to decrease the driving interval, and research is being conducted on a hyperloop train control system that runs at a maximum speed of 1,220km/h in a subvacuum environment of 0.001 atmosphere. In this paper, we summarize the trends in wireless communication technologies used for GSM-R/LTE-R railway systems. For future wireless communication in railway systems, we discuss autonomous train driving and the hyperloop railway control system, define wireless communication technology, and discuss trends in domestic and foreign technologies.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.176-176
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• 2000

Generally, discrete-time processing is applied to the uniformly-sampled signals. But, radars emit pulse trains with irregular time instances. In this paper, we formulate the radar pulse train as a stochastic discrete-time dynamic linear model. The estimation task can be done via linear signal processing using Kalman Filter and some considerations. As a result, we can estimate the pulse repetition interval of a pulse train and predict the time instances of the next pulses to be received.