RF-CBTC 시스템에서 통신두절 열차 위치표출 구현에 관한 연구 = A Study on Implementation of Position Display for Train with communication failure in RF-CBTC system

국문 초록 (Abstract)

본 硏究는 RF-CBTC 열차제어시스템에서 통신두절 열차 위치표출 구 현에 관한 硏究이다. 本 論文의 目的은 RF-CBTC 열차제어시스템에서 통신두절 열차의 지속적 인 위치표출을 구현하는 것이다. 국내 도시철도 경전철에 도입되어 운영 중인 RF-CBTC 열차제어시스템 은 기존 궤도회로 고정폐색방식이 아닌 이동폐색방식을 가능하게 하였다. 이로 인해 조밀한 간격운행이 가능하고 선로변 시설물의 간소화로 유지 보수 편의성이 높아졌다. 그러나 CBTC 지상 또는 차상 신호시스템 장애 나 고장으로 통신두절이 발생하게 되면 열차는 마지막 위치를 표시하고 이후 통신이 재개되기까지 위치표출이 보장되지 않는 문제점이 있어 왔 다. CBTC 시스템에서 통신두절 열차의 위치소실을 대비하여 국내 일부 운영사에서 선로전환기 인근에 엑슬카운터 장치를 도입한 사례는 있다. 그러나 유지보수 및 설치비용 과다 등으로 다른 운영사에서는 채택하지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 통신두절 상황에서도 CBTC 시스템 선로변에 구축되어 있는 태그와 전동차에 설치된 태그 수신장치를 활용하여 기존 열차운행 시스템과 별도로 운용되는 열차위치를 표출하는 시스템 기술을 소개하고, 실제 운영노선에 도입된 사례를 분석하였다. 또한 구현된 기술의 특징과 기능이 어떻게 적용되었고 활용되는지 선로구배, 선형, 터널의 형태에 따 른 위치 데이터를 기존운행시스템 데이이터와 비교하여 신뢰성을 검증하 고 제약사항이 없는지를 살펴보고 아울러 이 시스템 운영 간 나타난 보 완사항을 발굴하여 해법을 제시하였다. 열차 위치표시 시스템은 차상과 지상신호시스템에 이미 설치되어 있는 장치를 활용하기 때문에 설치비 및 유지보수 비용이 저렴하고 기존시스 템에 지장을 주지 않는 장점이 있다. 이 시스템을 통해 통신두절의 극한 열차운행 상황에서 열차 안전운행과 승객 이용 불편이 최소화될 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구의 배경 1
• 1.2 연구의 범위 2
• 1.3 논문의 구성 2
• Ⅱ. 열차위치 검지 이론적 고찰 4
• 2.1 궤도회로 방식 4
• 2.2 RFID 방식 6
• 2.3 차륜검지 방식 9
• 2.4 GPS 방식 11
• Ⅲ. CBTC 열차제어시스템 이론적 고찰 14
• 3.1 열차운행방식 14
• 3.2 CBTC 시스템 18
• 3.3 인천2호선 열차추적 26
• 3.4 인천2호선 열차통신두절 29
• Ⅳ. 열차위치표시 시스템 운영분석 및 토의 34
• 4.1 구축배경 34
• 4.2 시스템 구성 및 기능 35
• 4.3 운영시험 결과 42
• 4.4 한계 및 향후 연구방향 53
• Ⅴ. 결론 54