지상 ATP와 연동장치 통합형 무선통신 기반 열차제어시스템 (Communication-Based Train Control System with Integrated Wayside ATP and Interlocking)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 11호 / 709 ~ 717페이지
· 저자명 : 오세찬, 김영주

초록

현재 무선통신 기반 열차제어시스템은 각 관할영역마다 간격제어를 위한 지상 ATP와 분기제어를 위한 EI가 존재하며 이들 지상 제어시스템에 의존하여 열차를 제어한다. 그러나 지상 ATP와 EI가 별도로 존재함으로 인해 복잡한 제어흐름을 발생시킨다. 더욱이 EI는 고정폐색 기반의 연동로직을 이용하고 있어 이동폐색 기반의 ATP의 제어성능을 저하시킨다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 연구는 지상 ATP와 EI를 기능적으로 통합하는 새로운 지역제어기 구조와 제어원리를 제안한다. 제안된 통합 지역제어기는 기존 EI 기능 중 ATP와 중복된 기능을 제외하여 단순화된 연동 로직을 사용한다. 시스템 통합에 따른 국내 표준규격을 기준으로 변경된 인터페이스 구조를 제시한다. 제안된 시스템 제어원리를 이용한 운영시나리오를 제시하며 단순화된 시스템 구조와 흐름을 토대로 기존 무선통신 기반 열차제어시스템과 제어성능을 비교 분석한다. 시뮬레이션 결과 제안된 시스템은 기존 대비 선행 열차 추적성이 약 50% 향상되고 최소안전거리 및 최소운전시격은 약 10% 단축된다. 기존 제안된 통합 지역제어기는 향후 한국형 무선통신 기반 열차제어시스템에 반영되어 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

The current communication-based train control system relies on wayside ATP for distance control and EI for switching control in each jurisdictional area. However, the separate existence of ground ATP and EI leads to complex control flows. Moreover, EI utilizes a fixed-block-based interlocking logic, which degrades the control performance of the moving-block-based ATP. To address these issues, this study proposes a new regional controller structure and control principle that functionally integrates ground ATP and EI. The proposed integrated zone controller simplifies the interlocking logic by excluding redundant functions from EI, allowing for a more streamlined control process. This paper also presents changes to the interface structure based on domestic standard specifications following system integration. Operational scenarios using the proposed control principles are introduced, and a comparative analysis of control performance is conducted against the existing communication-based train control system, emphasizing the simplified system structure and workflow. In the simulation results, the proposed system shows approximately a 50% improvement in predecessor train trackability compared to the existing system, along with around a 10% reduction in minimum safety distance and minimum headway time. The proposed integrated zone controller is expected to be applied and utilized in future Korean radio-based train control systems.

참고자료

· 없음