CBTC 시스템에서 무선통신 두절 시 이동 폐색 확장 방호 기능에 관한 연구

김형훈(Hyoung-Hoon Kim),이종우(Jong-Woo Lee) 한국산학기술학회 2024 한국산학기술학회논문지 Vol.25 No.5

통신 기반 열차 제어 시스템은 높은 수송력과 유지보수 효율성을 가지는 가장 진보된 시스템이다. 본 논문에서는 통신 기반 열차 제어 시스템에서 무선통신 두절이 발생할 경우 안전을 보장하는 방호 기능을 제안한다. 제안된 방호기능은 무선통신 두절 시 이동 폐색 확장에 의한 방호이며, CBTC 기본 기능에서 통신 두절된 열차의 전방에 대한 안전을 보장하지 못하는 한계를 보완하는 방법이다. 시뮬레이션을 통해 CBTC 기본 기능과 비교하여 제안된 방호 방법이 통신 두절 시 열차를 안전하게 방호하는 방법임을 확인한다. 시뮬레이션 실험은 본선 승강장 진입, 본선 승강장 측선진입, 기지 유치선 출고에 대해 수행하며, 열차 운행 중 진로 진입 전에 통신 두절을 발생시켜서 방호 기능을 확인한다. 시뮬레이션 실험 결과로 CBTC 기본 기능은 설정된 진로를 취소하고 대항 열차를 진입 시켜서 추돌 사고 가능성이 확인하며, 이동 폐색 확장 방호 기능은 설정된 진로를 취소할 수 없으므로 사고 가능성이 없음을 확인한다. 제안된 방호 기능이 향후 KTCS-M 표준에 적용되어 KTCS-M이 적용된 노선이 보다 높은 안전성을 확보하여 운영될 수 있을 것으로 기대된다. The communication-based train control system is the most advanced system with high transportation capacity and maintenance efficiency. This paper proposes a protection function that ensures safety in the event of wireless communication loss in a communication-based train control system. The proposed protection function offers protection by expanding the moving block in the event of a wireless communication loss, and is a method of complementing the limitations of the CBTC basic function that does not ensure safety for the front area of the train with communication loss. The simulation confirmed that the proposed protection method could safely protect the train in case of a communication loss by comparing it with the CBTC basic function. Simulation experiments were conducted on entry into the main line platform, entry into the side-line of the main line platform, and departure from the parking line in the depot. The protection function was confirmed by a communication loss before entering the route during normal train operation. The simulation experiment showed that the CBTC basic function checks the possibility of a collision accident by canceling the set route and allowing the opposing train to enter, and the protection function by expanding the moving block to check that there is no possibility of an accident because the set route cannot be canceled. The proposed protection function can be applied to the KTCS-M standard in the future so that KTCS-M applied lines can operate with higher safety.

형광 나노입자를 수용하는 마이크로캡슐의 제작 및 수용 가시화

김은영(Eun Young Kim),김형훈(Hyoung Hoon Kim),고정상(Jeung Sang Go) 한국가시화정보학회 2011 한국가시화정보학회지 Vol.9 No.2

This paper presents a fabrication method of microcapsules encapsulating fluorescent nanoparticles sensitive to an organic liquid, which is potentially applicable to the encapsulation of protein, cell and drug. It uses the supra-molecular self-assembly of a block copolymer at the interface of the stable and controllable droplets of water suspended with fluorescent nanoparticles and the polymer solved organin. The size and uniformity of the microcapsules were examined for the various polymer concentrations by using SEM image analysis. The maximum standard deviation of the produced microcapsules of less than 3.5% was obtained from thc microcapsules produced from the same conditions. The inclusion of fluorescent nanoparticles was visualized in the fluorescence microscope and by using TEM image. It is shown that this fabrication method can provide the uniform size microcapsules with a higher inclusion.

차영상과 Optical Flow를 이용한 지하철 승객 감시 방법

이우석(Woo-Seok Lee),김형훈(Hyoung-Hoon Kim),조용기(Yong-gee Cho) 한국철도학회 2011 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2011 No.10

다제약 접근기반 Optical Flow 평가기술이 이동 물체의 인식에 자주 이용되고 있다. 본 논문은 열차의 자동 운전 중 플랫폼에서 승객의 탑승시도를 영상인식을 통해서 감시할 수 있는 방법에 대하여 제안한다. CCTV를 통하여 입력된 영상을 차영상을 통하여 영상의 변화를 감지하고 변화 하는 영상에 대하여 Optical Flow를 수행 영상에서 승객의 이동 방향성을 파악할 수 있다. 플랫 폼에 사람이 없을 때의 영상과 사람이 이동 중인 영상을 비교하면 사람이 이동한 부분에 대한 차 영상을 추출할 수 있다. 추출된 영상을 통하여 Edge검출을 하게 되면 이동하는 사람이 있을 경우 사람 형상이 추출이 되고 추출된 사람 형상의 개수와 무게 중심을 저장한다. 추출된 사람 형상과 다음 영상의 사람 형상의 Optical Flow를 수행하면 이동 거리만큼 사람 형상의 이동 방 향성을 파악할 수 있고 이동성이 파악된 사람의 이동 방향이 선로 방향으로 가는지를 감시할 수 있다. CCTV의 방향은 열차의 선로에 수직한 방향을 촬영하여 화면의 오른쪽 또는 왼쪽에 열차 가 위치할 수 있게 한다. 본 논문을 통하여 CTBC 신호시스템에서 열차가 자동운전 할 경우 사람의 이동방향을 파악하 여 탑승을 시도하는 승객의 유무를 파악 열차의 출입구 개폐에 이용할 수 있다. 시뮬레이션 결 과 플랫폼에 대기 중인 정확한 승객의 수는 확인이 어려웠지만 탑승 시도 여부는 확인 할 수 있음을 확인하였다. Optical flow estimation based on multi constraint approaches is frequently used for recognition of moving objects. This paper proposed the method to monitor passenger boarding using image processing when a train is operated based on Automatic Train Operation(ATO). The movement of passenger can be detected to compare two images one is a basic image and another is immediately captured by CCTV. Optical Flow helps to find the movement of passenger when two images are compared. The movement of passenger is one of important informations for ATO system because it needs to decide door status.

곡면 유리 표면 위에서 박막 측온저항체 온도센서 어레이 제작 및 성능 평가

안철희(Chul Hee Ahn),김형훈(Hyoung Hoon Kim),박상후(Sang Hu Park),손창민(Changmin Son),고정상(Jeung Sang Go) 한국가시화정보학회 2011 한국가시화정보학회지 Vol.9 No.2

This paper presents a novel direct fabrication method of the thin metal film RTD temperature sensor array on an arbitrary curved surface by using MEMS technology to measure a distributed temperature field up to 300 ℃ without disturhing a fluid flow. In order to overcome the difficulty in the three dimensional photography or sensor patterning, the UV pre-irradiated photosensitive dry film resist technology has been developed newly. This method was applied to the fabrication of the temperature sensor array on a glass tube, which is arranged parallel and transverse to a main flow. Gold was used as a temperature sensing material. The resistance change was measured in a thermally controlled oven by increasing the environmental temperature. The linear increase in resistance change and a constant slope were obtained. Also, the sensitivity of each RTD temperature sensor was evaluated.

Design Pattern을 이용한 CBTC 차상시스템의 모델링

임재식(Lim Jae Shik),한재문(Han Jae-Mun),양찬석(Yang Chan-Seok),김형훈(Kim Hyoung-Hoon),조용기(Cho Yong-Gee) 한국철도학회 2008 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

A design pattern is a general reusable solution to a commonly occurring problem in software design. A design pattern is not a finished design that can be transformed directly into code. It is a description or template for how to solve a problem that can be used in many different situations. Moreover, the name of pattern itself also can be a kind of common language among developers and patterns can be easily imported to various applications demanding similar requirements. In this paper, we present models of CBTC onboard system which follows ERTMS/ETCS specifications and present patterns applied to our system.

HARMONY 프로세스를 이용한 ERTMS/ETCS 지상 시스템의 요구 및 기능 분석

엄정규(Um Jung-Kyou),양찬석(Yang Chan-Seok),김형훈(Kim Hyoung-Hoon),조용기(Cho Yong-Gi),김치조(Kim Chi-Jo) 한국철도학회 2007 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

ERTMS/ETCS is a signalling and control system designed for interoperability between railway networks. In this paper, SysML was used for modeling of the ERTMS/ETCS trackside system. We used use case diagrams and sequence diagrams for requirements analysis and functional analysis. By doing this, we could show that main functions of the ERTMS/ETCS trackside can be described and verified based on scenarios.

ERTMS/ETCS 기반의 CBTC 시스템 기본설계

양찬석(Yang Chan-Seok),임재식(Lim Jae-Shik),엄정규(Um Jung-Kyou),한재문(Han Jae-Mun),방융(Bang Yung),김형훈(Kim Hyoung-Hoon) 한국철도학회 2007 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

Communications Based Train Control(CBTC) is a continuous, automatic train control system utilizing high-resolution, train location determination independent of track circuits; continuous, high capacity, bi-directional train-to-wayside data communications; and trainborne and wayside processors capable of implementing vital functions. In this paper, we present a basic design of CBTC system based on ERTMS/ETCS specifications. The basic design is composed of system requirements analysis, system functional analysis, system architectural design, sub-system requirements analysis, sub-system functional analysis. Each deliverable has been produced according to a development process based on UML/SysML.