열차분리결합을 위한 차량간 무선망 구축을 위한 전파환경 분석에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),최돈범(Donbum Choi) 한국통신학회 2015 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.06

열차분리결합시 철도차량 전기인터페이스 무선화에 관한 연구

이강미(Kangmi LEE),허재영(Jaeyoung Heo),황현철(Hyeon-Chyeol Hwang) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10

열차 분리결합을 통한 가변편성운영은 편성 조성의 신뢰성, 안전성 그리고 소요시간의 최소화가 확보되었을 때 운영효율성 향상을 기대할 수 있다. 가변편성운영을 위해서는 차량간 물리적, 전기적인 연결과 분리 기술확보가 중요한 요소가 된다. 현재까지는 중련운행시 자동복합연결기를 통한 물리적, 전기적 연결 방법이 실용화된 기술로, 국내 KTX산천의 경우도 자동복합연결기를 이용하여 익산역을 거점으로 호남선과 전라선의 중련운행을 수행하고 있다. 본 논문은 편성간 연결을 위한 기존의 하드웨어적인 연결방식을 소프트웨어적으로 개선하기 위한 연구로, 차량간 전기적 연결(인터페이스)를 무선화하기 위한 기존의 전기연결방법, 국내외 연구동향 및 전기적 인터페이스 무선화를 위한 요구사항을 기술한다. We expect the efficiency for flexible train operation by train coupling & decoupling when guaranteed the reliability, safety and minimizing time for setting the train unit. It is important issues that physical and electrical coupling & decoupling for train coupling & decoupling operation. Up to now Autocoupler which is practical use technology uses the flexible operation also, KTX Sancheon coupling in korail highspeed line, Honam line and Jeonla line. Autocoupler enable physical and electrical coupling & decoupling automatically, but there are some hazards caused by external factors such as pin unmatched, leaves, ice and rain etc. In this paper, we propose a new method for electrical coupling & decoupling by wireless communication technology.

지능형 철도차량 전자화 기술개발에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),김성진(Sungjin Kim),김대준(Daejun kim),김재호(Jaeho Kim) 한국철도학회 2016 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2016 No.10

최근 국내 철도시스템에서도 ‘원격’, ‘무선’, ‘무인’과 같은 승객/운영자 편의 기능이 차량의 필수 기능사양으로 요구되어지고 있다. 무선기반 완전 무인 열차제어시스템, 실시간 차량상태 모니터링 기술 등이 그 예이다. 현재까지는 기존 차량에 운영유지보수 효율성을 위하여, 유무선 통신기술을 적용한 응용기술 관점의 융합기술이 개발되었지만, 보다 진화된 철도차량개발을 위해서는 차량 자체가 지능화 되어야 한다. 본 논문에서는 전장기술 관점에서 지능형 철도차량의 국내외 현황, 필요성 그리고 기술개발 방향에 대하여 기술하고자 한다. In recent years the domestic rail passenger system / operator-friendly features such as "remote", "radio", "unattended" needs are becoming an essential functional specifications of the vehicle. And wireless-based train control system completely unattended, real-time vehicle status monitoring technology is an example. Until now, in order to enhance maintain efficiency in existing vehicles, the development of ICT convergence technology have applied technology perspective applied for wired and wireless communications technology, but the vehicle itself should be intelligent in order to develop a more advanced rail car. In this paper, we describe about the domestic and international status, and the need for technology development direction of railway vehicles on the vehicle electronics technology perspective.

철도차량 배선절감 방안 및 효과분석에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),김성진(Seong Jin Kim) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.11

철도는 대규모 승객 수송과 운행서비스를 제공하는 공공교통수단으로 시스템의 신뢰성과 안전성의 확보가 최우선적으로 요구된다. 철도차량의 배선은 제어신호선과 통신선으로 분류되며, 제어신호선은 차량주행 및 안전기능과 관련된 입출력 신호를, 통신은 방송 등 승객서비스에 대한 입출력신호에 사용되고 있다. 철도차량 신뢰성확보 방안 중 한 가지 방법으로 차량내 전장장치간 제어신호의 입출력 인터페이스로 train line을 적용됨에 따라, 제어회로 구성을 위하여 릴레이, 컨택터 등의 전기기계식 소자가 다수 적용되어 있다. 실제로 편성 내 차량제어논리가 수 천 접점으로 구성됨에 따라 접점 불량 등 고장시 오류확인이 어렵고, 실시간 상태확인이 불가능함에 따라 정기적인 유지보수에 많은 인력과 시간이 투입되어야만 한다. 본 논문에서는 국내 철도차량내 주행 및 안전기능과 관련된 전장품의 제어기간 제어신호선 설계현황(종류, 복잡도)을 분석하고, 설계를 단순화하여 제작양산성과 유지보수 효율성을 향상시키기 위한 3가지 제어배선절감 방안을 제안하였다. 적용결과 국내 4량 1편성의 전동차에 적용시, 약 35% 이상의 배선절감 효과를 확인하였다. The railway is a public transportation system that provides large-scale passenger transportation and service, whose reliability and safety is the top priority. The wiring of railway vehicles is classified into train control lines (train lines) and communication lines. The train lines are used for input / output signals related to vehicle driving and safety functions, and the communication lines are used for the input / output signals for passenger services such as broadcasting. In order to measure the reliability of railway vehicles, a train line is applied to the input / output interface of the control signals between the electric control devices in the vehicle, and there are many electromechanical devices such as relays and contactors for the control logic. In fact, since the vehicle control circuit is composed of several thousand contacts, it is difficult to check for errors such as contact failure, and it is impossible to check the real-time status, so a lot of manpower and time is required for regular maintenance. Therefore, we analyze the current state of the train line design of the electric equipment used for driving and services in domestic railway cars and propose three wiring reduction methods to improve it. Based on the analysis of domestic electric vehicles, it was confirmed that the wiring reduction effect is 35% or more.

무인 자동운전시 비상복구 시나리오에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),윤용기(Yongki Yoon),김혜윤(Heyyun Kim) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

열차간격을 최소화 함으로써 선로 용량을 향상시키고 운영비를 절감한다는 장점으로 도시철도, 경량전철 등 국내 신규 건설사업의 시스템으로 무인 자동열차 시스템이 적용되는 추세이다. 하지만 사고발생 시 유인운전보다 즉각적인 현장파악이 어려워 사고에 대한 초기 대처가 늦어지는 문제점이 존재한다. 무인 자동운전에서 발생할 수 있는 사고는 크게 시스템 설비고장으로 인한 사고와 외부 원인으로 인한 사고로 분류 할 수 있다. 사고가 발생할 경우 열차 운영을 정상화 하기 위해 사고의 원인을 정확히 파악하고 원격 명령과 현장투입을 통한 신속한 복구 절차가 필요하다. 본 논문에서는 무인 자동 운전시 발생할 수 있는 사고에 대하여 알아보고 원인에 따른 사고복구 시나리오와 승객의 안전을 보장할 수 있는 시스템에 대하여 설명하고자 한다. With its advantages of increasing line capacity and reducing operational costs by minimizing headways, the driverless automatic train system is applying as an operational system for new national construction projects such as urban railways, light rail, and etc. In case of an accident occurrence, however, the system has a problem of lateness for an early response, because it is more difficult to know situation in the field under the driverless system than under the manned operation system. Possible accidents in the driverless automatic operation can be largely classified into accidents caused by system equipment failure and accidents due to an external cause. When an accident occurs, fast recovery procedures are necessary for normalizing train operation by grasping cause of the accident, giving remote command and deploying staffs on the scene. This paper researches possible accidents during the driverless automatic operation and describes accident recovery scenario depending on the causes of accident and system that can ensure passenger safety.

화물열차 분산제어시스템 개발에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),이재호(Jaeho Lee),윤용기(Yong-Ki Yoon) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.12

본 논문에서는 철도화물 물류 효율화를 위한 유선 분산제어시스템과 무선 분산제어시스템 구성방안을 제안하고, 유선 분산제어시스템에 대한 검증을 수행하였다. 검증조건은 화물차량 50량을 연결하여 부산신항에서 진례역까지 21km를 평균속도 약 100km/h로 왕복 운행하였다. 검증결과는 분산중련에 의하여, 제어차와 피제어차의 견인출력과 제동출력이 분산됨을 확인하였다. 이와 같은 분산제어 적용시 기존 화물수송의 2배이상의 물류효율성향상을 기대할 수 있다. 다만, 유선 분산제어시스템의 경우 케이블 포설 및 유지보수가 어려우며, 화물차량의 편성 변경조성이 불가능한 단점이 있다. 유선 분산제어시스템의 검증을 통하여 국내 화물차량에 분산제어시스템 적용가능성을 확인하고, 이를 발전시켜 무선분산제어시스템 적용하기 위함이다. 무선 분산제어시스템 적용을 위하여, 검증구간에 ISM 대역에 대한 전파환경분석을 수행하였고, 그 결과, 해당 구간에 ISM 대역에 Wifi 기술 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 대상 차량에 신규 설치되는 WDP(Wirelees Distributed Power) 장치 적용을 위하여 추진/제동/종합제어장치와의 송수신 제어신호에 대하여 정의하였다. 무선 분산제어시스템의 경우, 적용과 운용의 편의성이 보장되지만, 차량의 제어를 무선에 의존함에 따라 신뢰도와 비상시 안전대책 수립이 선행되어야 한다. In this paper, we propose wired and wireless distributed control systems designed to improve the freight logistics efficiency and verify wired distributed control systems. The verification condition required that 50 cargo vehicles be connected and operated to travel 21 km from Busan Sinhang station to Jinlye Station at an average speed of about 100km/h. The verification results show that the traction output and braking output of the control and controlled cars are dispersed by the wired distributed control system. The application is expected to more than double the efficiency of the logistics compared to the existing freight transportation system. However, in the case of the wired distributed control system, cable installation and maintenance are difficult, and it is impossible to change the combination of freight vehicles. Through the verification of the wired distributed control system, the applicability of distributed control systems to freight vehicles in Korea was confirmed and the system was further developed to produce a wireless distributed control system. In order to apply the wireless distributed control system, a propagation environment analysis for the ISM band was performed in the testbed and, as a result, it was confirmed that Wifi technology using the ISM band could be utilized. In order to use the WDP (Wireless Distributed Power) devices newly installed in the target vehicles, the transmission / reception control signals associated with the propulsion / braking / total control devices are defined. In the case of wireless distributed control systems, the convenience of their application and operation is guaranteed, but reliability and emergency safety measures should because of the dependence of the control of the vehicle on radio signals.

이종 철도차량네트워크 상호운영방안에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),김성진(Seong jin Kim),신경호(Kyung ho Shin),이재호(Jae ho Lee) 한국철도학회 2019 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.5

이더넷 기반 철도차량 네트워크 오류복구 검증에 관한 연구

이강미(Lee Kangmi),신경호(Shin Kyung-Ho),김성진(Kim Sung-Jin),고경준(Ko Kyeoung-Jun) 한국통신학회 2019 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.6

도시철도 열차분리결합 운행을 위한 TWC 활용방안에 관한 연구

이강미(Kangmi Lee),오세찬(Sechan Oh) 한국정밀공학회 2014 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.5월

열 차이동에 따른 도플러 효과분석

이강미(Kangmi Lee),김백현(Baekhyun Kim) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.10

통신기반열차제어시스템과 같은 무선자원을 이용한 열차의 운행제어방법은 통신환경에 대한 분석이 우선되야한다. 따라서 본 논문에서는 통신기반열차제어시스템의 통신환경분석을 위해, 열차의 이동에 따른 주파수 이동현상인 도플러 효과에 대해 논하고자한다.