통신에 의한 신호시스템의 안전성 확보에 대한 연구

백종현(Baek Jong-Hyen),한성호(Han Seong-Ho),안태기(An Tae-Ki),온정근(Ohn Jung-Ghun) 한국철도학회 1999 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

The potential use of ranging sensors for reducing the occurrence of accidents in real environment is explored by many companies and laboratories. Most of the sensors under investigation utilize the FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) waveforms. The automotive environment presents to the FMCW radar sensor a multitude of moving and fixed targets and the sensor must detect and track only the targets which may pose a threat of collision or passengers accident. The sensor must function accurately in the presence of background echoes generated by moving and fixed targets, ground reflections, atmospheric noises, including rains, fog, and, snow and noise generated within the receiver. False detection of the desired target in this environment may issue false alarms. That may be dangerous to the passenger and the vehicle. A high false alarm rate is totally unacceptable. The false alarm mechanism consists of noise peaks, crossing the threshold and the undesired response of the system to off lane targets which are not potentially hazardous to the radar equipped vehicle. This paper presents an improve technique safety performance for driver-less operation using FMCW radar sensors.

차상중심 열차제어시스템의 현장시험을 통한 성능검증

백종현(Baek, Jong-Hyen) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.8

국내의 저밀도 지선 구간에 적용되고 있는 지상 설비들은 주요 노선과 유사하게 설치되고 운영됨에 따라 운영 효율성 측면에서 적합하지 않은 문제를 가지고 있다. 이에 따라 열차의 안전과 운영 효율성을 도모하기 위해 개발된 차상중심 열차제어시스템은 고가의 지상신호 제어장치 없이 안전한 운행이 가능하도록 한다. 이러한 차상중심 열차제어시스템은 차상제어시스템, 선로변제어시스템, 운행관리시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 현장에 차상제어장치와 선로변제어장치를 설치하여 적합성 시험을 비롯하여 통신 및 인터페이스 시험 수행 내용을 기술한다. 설치 검사는 전원, 전압, 케이블 연결, LED 상태 확인 등을 포함한다. 이를 바탕으로 실제와 유사하게 선로전환기, 건널목차단기를 포함한 가상노선에서 다양한 시나리오에 따른 동적 운영 시험을 통해 개발된 시스템의 현장 적용성을 검증한다. 총 7가지 시나리오에 대하여 동적 운영 시험이 수행되었고, 각 시나리오별로 여러 번 시험을 반복하였다. 메인 프로세스 로그를 분석하여 동작별 경과 시간을 계산하였으며, 대부분 수 초 이내에 동작이 이루어짐을 확인하였다. 또한 공인기관 입회하의 현장시험을 통하여 개발된 시스템을 검증하였고 시험성적서를 발급받았다. There is an operational efficiency problem about wayside equipment applied to the domestic low-density branch as the equipment has been installed and operated similarly in the mainline. On-board oriented train control system, which has been developed for train safety and operation efficiency, ensures safe train operation without expensive ground control signal devices. Such system consists of on-board control system, wayside control system, and local control system. In this paper, the details of tests such as suitability test, communication test, and interface test are described by installing the on-board control system and wayside control system in field. Installation tests include checking power, voltage, cable connection, LED status, etc. Field applicability of the developed system is also verified through the dynamic operation tests with diverse scenarios, which are performed on the virtual line similar to the real environment including switch machine and level crossing gate. Dynamic operation tests were conducted for total 7 scenarios, and several tests were repeated for each scenario. The elapsed time for each operation was computed by analyzing main process log, and we could check that each operation was accomplished within several seconds. Furthermore, the developed system was verified through field test with an accredited institute, and testing certificates were issued.

전기철도 구간에서의 철도차량 운행에 따른 귀선전류 분석

백종현(Baek, Jong-Hyen),김용규(Kim, Yong-Kyu),오세찬(Oh, Seh-Chan),조현정(Jo, Hyun-Jeong),이강미(Lee, Kang-Mi) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.9

전기철도는 전차선을 통해 차량을 구동할 수 있는 전력을 공급하며, 공급된 전류는 선로 및 접지망을 통해 변전소로 귀환한다. 귀선전류는 신호, 전력, 전차선 및 궤도시스템과 연관되며, 선로변 직원의 안전과 전철화에 따른 철도관련 전기시스템의 보호를 위해 취급되어야 할 가장 중요한 요소 중 하나이다. 따라서 귀선전류의 불평형 및 과 전류 상태에 의한 시스템유도장해, 고장을 막기 위해서는 귀선전류의 정확한 분석이 필요하다. 본 논문은 귀선전류의 불평형 및 과전류 상태에 의한 시스템 유도장해, 고장을 예방하기 위해 실제 현장에서 측정 및 분석방법을 제시하였 으며 또한 시험기준에 의한 안전성을 평가하였다. 이러한 결과는 향후 이와 관련된 분야에 크게 기여할 것으로 기대 된다. Electrical Railroads provide electric power, which can operate vehicles, via feeder wires. And the supplied current returns to the transformer substation through lines and ground net. The return current, related to signal, power and power line, and track circuit systems, is one of the most important component in the electric railway. Therefore, to prevent system faults and breakdown according to unbalance and overcurrent of the return current, various and detailed analyses for the return current are needed. In the paper, we present measurement and analysis manners in real environment and evaluate its safety. For analysis, we utilize the measured values of return currents measured in track circuits in electric railway. we expect that this research plays a key role to the related fields.

열차제어시스템의 상호운영성 확인을 위한 통신 인터페이스 시험분석

백종현(Baek, Jong-Hyen),이강미(Lee, Kang-Mi),김용규(Kim, Yong-Kyu) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.11

본 논문에서는 세계적인 열차제어시스템의 발전 추세에 따라, 향후 국내 열차제어시스템의 개량 및 상호운 용성을 확보하기 위한 목적으로 수도권 광역전철 중 하나인 분당선에 시범 설치된 무선통신기반 열차제어용 지상장 치와 국가연구개발사업을 통해 개발한 무선통신기반 열차제어용 차상장치의 상호운용성을 확인하기 위한 통신인터페 이스 시험의 결과에 대해 제시하고 있다. 개발된 무선통신기반 열차제어용 차상장치는 분당선 차량기지에서 설치 및 설치시험을 완료하였으며, 상호운용성 시험을 위해서는 분당선에 시범 설치된 지상장치와 인터페이스 시험을 하여야 한다. 그러나 안전이 최우선되는 철도시스템의 특성상 무선통신기반 열차제어용 차상장치를 실제 열차에 설치하고 지 상장치가 설치된 구간에서 시험 운행하는 것은 안전에 대한 위험이 뒤따르기 때문에, 무선통신기반 열차제어시스템 모의시험환경을 구성하여, 상호운용을 위한 장치의 송수신 데이터 체계를 확인하고, 이를 개발된 열차제어용 차상장 치에 적용하여, 상호운영성을 시험하였다. In this paper, for the purpose of improving the future domestic train control systems and securing interoperability according to the global development trends of train control systems, we present the test results of communication interfaces to verify the interoperability between CBTC wayside units tentatively installed in Bundang line that is one of the metropolitan area rail transit systems, and the CBTC onboard units developed through the national R/D project. The CBTC onboard equipment developed, has finished its installation and trial tests in the Bundang shunting yard. For the interoperability test, we should make an interface test with wayside equipment tentatively installed in Bundang line. Due to the safety-critical characteristics of train systems, the site test in the section where the wayside equipment is installed, leads to a danger against safety. Therefore, by way of constructing a simulation environment of train control systems, we confirm the T/R data systems of the equipment for interoperability and test the interoperability by applying these systems to developed CBTC onboard equipment.

저밀도 지선구간의 운영 효율성 향상을 위한 차상중심 열차제어시스템의 운영 시나리오에 관한 연구

백종현(Baek Jong Hyen),황종규(Hwang Jong Gu),조현정(Jo Hyun Jeong),김정태(Kim Jung Tai),이강미(Lee Kang Mi) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.1

ATP 차상장치의 틸팅열차 설치 및 설치시험 분석

백종현(Baek, Jong-Hyen) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.7

본 논문에서는 틸팅열차의 안전성 확보 및 운행효율 향상을 위해 “한국형 틸팅열차 신뢰성 평가 및 운용기 술개발” 연구과제의 한 분야로 추진된 ATP 차상장치의 설치 및 시운전시험에 대한 내용 및 결과를 제시하고 있다. 한국철도기술연구원에서는 기존선의 속도 향상과 KTX 비수혜지역의 여객 서비스 향상을 위해 틸팅열차를 개발하였 으며 개발된 틸팅열차의 신뢰성 평가를 위해 기존에 사용되고 있는 ATS 장치에 의한 10km 주행 시운전 시험을 진 행하였다. 국토해양부에서는 KTX가 운행되지 않는 지역인 중앙선 및 충북선을 비롯한 7개 기존 노선을 200km/h 이 상으로 고속화하기로 하였으며, 이에 따라 열차제어시스템은 기존의 ATS 장치에서 ATP 장치로 개량하여야 한다. 따 라서 틸팅열차에도 ATP 차상장치를 설치하여 운행 적합성을 확인하여야 하기 때문에 한국철도공사의 경부선 및 호 남선 ATP 구축사업에 사용된 것과 동일한 ATP 차상장치를 틸팅열차에 설치하여 시험하였다. In this paper we propose contents and results on installation and commissioning test for ATP on-board unit, which has propelled as one of the research projects, so called, "Reliability assessment and operation technology development for Korean-type tilting trains" in order to ensure the safety and operation efficiency of tilting trains. In KRRI, we have developed tilting trains for the speed-up of existing lines and for the passenger service improvement where the KTX is not available. And we also make progress the operation trial test at the speed of 10km with the use of ATS units, used in existing lines, for the purpose of the reliability assessment of the developed tilting trains. In MLTM, they have decided to accelerate the speed at more than 200km/h for the 7 existing lines including Jungang-line and Chungbuk-line where KTX has not operated. According to this decision, Train control system is to be changed from ATS to ATP. We should install an ATP on-board unit in tilting trains and verify the operational suitability. Therefore, we have installed and tested the same ATP on-board unit on tilting trains that used in the ATP construction project on Gyeongbu-line and Honam-line.

통신기반 열차제어시스템에서의 충돌회피를 위한 알고리즘 개발

백종현(Baek Jong-Hyen),류상환(Ryu Sang-Hwan),김종기(Kim Jong-Ki),윤용기(Yoon Yong-Ki),조봉관(Cho Bong-Kwan) 한국철도학회 2002 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

Communication based train control system is applied regularly worldwide. And this system may be used in domestic soon. Communication based train control system does not depend on conventional track circuit Therefore, position and distance control of train to prevent collision with leading train may become important safety factor. This paper developed collision avoidance algorithm to control trains of several units efficiently for this. In developing a collision avoidance algorithm, it is desirable to avoid the need for additional system. Additional system restricts the development of the algorithm by limiting the effectiveness of the algorithm to only those areas where the additional system can be afforded and has been installed.

ATP 차상장치의 틸팅열차 적용에 대한 연구

백종현(Jong-Hyen Baek),김용규(Yong-Kyu Kim),신덕호(Duck-Ho Shin),이강미(Kang-Mi Lee) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.7(초록집)

단상 MJ81 전기선로전환기 국산화를 위한 구동부 성능 개선

백종현(Baek, Jong-Hyen),이창구(Lee, Chang-Goo),설남오(Seul, Nam-O) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.3

본 논문에서는 단상 MJ81 전기선로전환기 국산화를 위한 구동부의 성능 개선 및 이의 시험에 대한 내용을 기술하고 있다. 한국철도기술연구원 및 삼성 SDS에서는 기존철도기술개발사업을 통해 기존선의 속도 및 안전성 향상을 위해 단상 모터 규격 및 신뢰성 등의 검토를 실시하였으며 국산화 개발의 타당성 검토 및 기능과 성능 규격을 제정하여 이에 따른 시험 절차를 체계화하였다. 또한 이와 병행하여 MJ81형 전기선로전환기에 사용 가능한 단상 220V 모터를 삼성SDS와 공동으로 개발 완료한 후, 종합시험장치에 개발품을 장착하여 총 20만회에 달하는 내구성 시험을 수행하여 성공적으로 성능을 입증하였다. In this paper, we present the improvement on the performance of driving part for single-phase MJ81 switch point machine which has been developed for localization. The single-phase motor’s specification and reliability for speed and safety improvement of conventional line was investigated in “Development project for Speed-up on Conventional Line”. We systemized the test procedure for single-phase motor by investigating the feasibility for localization and the specification of function and performance. Also, we developed appropriate technology and proved the durability of the single-phase driving motor by executing synthesis test over 200,000 times.

선로변 시설물 차상제어를 위한 차상중심 열차제어시스템의 통신 연속성 시험

백종현(Jong-Hyen Baek) 대한전기학회 2014 전기학회논문지 Vol.63 No.5

To improve the efficiency and safety of railway systems, the train control system has been considerably evolved from the ground-equipment-based control system (e.g. track circuit, interlocking system, etc.) into the on-board-equipment-based control system. In addition, this train control system enables the rolling stock to intelligently control the trackside facilities by introducing the information and communication technologies (ICT). Accordingly, since the ICT-based train control system makes the railway system be simplified (i.e. the heavy ground-equipment can be removed), the efficient and cost-effective railway system can be realized. In this paper, we perform the feasibility test of the ICT-based train control system via a simulation. To this end, we have developed the prototypes of the on-board controller and wayside object control units which control the point and crossing gate and performed the integrated operation simulation in a testbed. In this paper, before the field test of the on-board-controller-based train control system, we perform the Consecutive operation test for prototypes of the on-board controller, wayside object control units and local control computer.