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KR102741276B1 - Apparatus and method for optimizing train operation to improve train energy efficiency using ktcs on-board signaling device, train control system using the same - Google Patents

Apparatus and method for optimizing train operation to improve train energy efficiency using ktcs on-board signaling device, train control system using the same Download PDF

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Publication number
KR102741276B1
KR102741276B1 KR1020230185484A KR20230185484A KR102741276B1 KR 102741276 B1 KR102741276 B1 KR 102741276B1 KR 1020230185484 A KR1020230185484 A KR 1020230185484A KR 20230185484 A KR20230185484 A KR 20230185484A KR 102741276 B1 KR102741276 B1 KR 102741276B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
target vehicle
speed
driving
optimal profile
Prior art date
Application number
KR1020230185484A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장윤상
한금희
김헌배
정태운
Original Assignee
(주)테크빌
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)테크빌 filed Critical (주)테크빌
Priority to KR1020230185484A priority Critical patent/KR102741276B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102741276B1 publication Critical patent/KR102741276B1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L15/00Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0058On-board optimisation of vehicle or vehicle train operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치 및 방법과 이를 이용한 열차 제어 시스템이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치는, 대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비를 통해 획득되는 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보 및 상기 대상 차량의 속도 정보를 획득하는 인터페이스부, 상기 지상 정보, 상기 제원 정보, 상기 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 동적 속도 프로파일 연산부 및 상기 최적 프로파일을 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈을 통해 표출하고, 상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.A train driving optimization device and method using an onboard signal device and a train control system using the same are disclosed. The train driving optimization device using an onboard signal device according to one embodiment of the present application may include an interface unit which obtains ground information obtained through ground facilities arranged with respect to a track on which a target vehicle runs, specification information of the target vehicle, and speed information of the target vehicle, a dynamic speed profile calculation unit which generates an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on the ground information, the specification information, the speed information, and operation plan information generated in advance for the target vehicle, and a control unit which displays the optimal profile through an output module provided in the target vehicle and controls the driving of the target vehicle according to the optimal profile.

Description

KTCS 차상 신호 장치를 이용한 열차 에너지 효율 향상을 위한 열차 주행 최적화 장치 및 방법과 이를 이용한 열차 제어 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR OPTIMIZING TRAIN OPERATION TO IMPROVE TRAIN ENERGY EFFICIENCY USING KTCS ON-BOARD SIGNALING DEVICE, TRAIN CONTROL SYSTEM USING THE SAME}{APPARATUS AND METHOD FOR OPTIMIZING TRAIN OPERATION TO IMPROVE TRAIN ENERGY EFFICIENCY USING KTCS ON-BOARD SIGNALING DEVICE, TRAIN CONTROL SYSTEM USING THE SAME}

본원은 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치 및 방법과 이를 이용한 열차 제어 시스템에 관한 것이다. 예를 들면, 본원은 한국형 열차제어시스템(Korean Train Control System, KTCS) 기반의 차상신호장치에서의 열차 에너지 효율 향상을 위한 운전 속도 계산 기법에 관한 것이다.This application relates to a train operation optimization device and method using an onboard signal device and a train control system using the same. For example, this application relates to a driving speed calculation technique for improving train energy efficiency in an onboard signal device based on the Korean Train Control System (KTCS).

차상 신호 시스템은 열차가 점유하고 있는 구간에 대해 지상에서 차상으로 열차 제한 속도를 주는 방식이거나, 지상으로부터 선로 정보를 수신하여 선로 정보와 열차 위치를 사용하여 차상신호 장치가 열차 제한 속도를 계산하는 방식이다.The onboard signaling system is a method of limiting the train speed from the ground to the onboard for the section occupied by the train, or of receiving track information from the ground and using the track information and the train position, the onboard signaling device calculates the train speed limit.

이와 관련하여 도 1은 종래의 차상 신호 시스템의 열차 제한 속도 계산 방식을 설명하기 위한 개념도이다.In this regard, Fig. 1 is a conceptual diagram for explaining a train speed limit calculation method of a conventional onboard signal system.

도 1을 참조하면, 종래의 차상 신호 시스템의 경우, 열차가 해당 선로에서 운행이 가능한 최고 속도 제한 값만을 계산하며, 전체적으로 운행에 필요한 효율적인 속도 값이나, 가속, 감속을 고려하지 않는 한계가 있다.Referring to Figure 1, in the case of a conventional onboard signal system, there is a limitation in that it calculates only the maximum speed limit value at which a train can operate on the corresponding track, and does not consider the efficient speed value required for overall operation, or acceleration and deceleration.

이에 따라 열차 에너지 효율을 고려한 운행 권장 속도를 계산하여 자동 운전 시스템과 기관사에게 제공할 수 있는 열차 에너지 효율 향상 방안에 대한 도입이 필요한 실정이다.Accordingly, it is necessary to introduce a plan to improve train energy efficiency by calculating the recommended operating speed considering train energy efficiency and providing it to automatic driving systems and locomotive drivers.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1449740호에 개시되어 있다.The background technology of this application is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1449740.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미리 결정된 차량의 운행 스케줄 내에서 가장 효율적인 운행 권장 속도를 도출할 수 있는 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치 및 방법과 이를 이용한 열차 제어 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve the problems of the above-mentioned prior art, and to provide a train operation optimization device and method using an onboard signal device capable of deriving the most efficient recommended operation speed within a predetermined vehicle operation schedule, and a train control system using the same.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical tasks to be achieved by the embodiments of the present invention are not limited to the technical tasks described above, and other technical tasks may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치는, 대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비를 통해 획득되는 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보 및 상기 대상 차량의 속도 정보를 획득하는 인터페이스부, 상기 지상 정보, 상기 제원 정보, 상기 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 동적 속도 프로파일 연산부 및 상기 최적 프로파일을 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈을 통해 표출하고, 상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical task, a train driving optimization device using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may include an interface unit which obtains ground information obtained through ground facilities arranged for a track on which a target vehicle runs, specification information of the target vehicle, and speed information of the target vehicle, a dynamic speed profile calculation unit which generates an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on the ground information, the specification information, the speed information, and operation plan information generated in advance for the target vehicle, and a control unit which displays the optimal profile through an output module provided in the target vehicle and controls the driving of the target vehicle according to the optimal profile.

또한, 상기 동적 속도 프로파일 연산부는, 상기 속도 정보에 따라 연산되는 상기 대상 차량의 타행 이동거리와 상기 운행 계획 정보에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교한 결과를 고려하여 상기 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In addition, the dynamic speed profile calculation unit can generate the optimal profile by considering the result of comparing the target vehicle's travel distance calculated based on the speed information and the remaining distance to the destination based on the driving plan information.

또한, 상기 최적 프로파일은 상기 대상 차량에 대한 제동 투입 정보, 가속 요청 정보 및 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함할 수 있다.Additionally, the optimal profile may include information on recommended operating speeds calculated by considering braking input information, acceleration request information, and train energy efficiency for the target vehicle.

또한, 상기 지상 정보는, 상기 선로의 구배 정보, 곡선 정보 및 이동권한 정보를 포함할 수 있다.Additionally, the above ground information may include slope information, curve information, and movement permission information of the track.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치는, 상기 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출하는 가감속 연산부를 포함할 수 있다.In addition, a train driving optimization device using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may include an acceleration/deceleration calculation unit that derives acceleration/deceleration pattern information including at least one of a traction execution time, a coasting driving section, and a braking condition according to the optimal profile.

또한, 상기 제어부는, 상기 가감속 패턴 정보에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어할 수 있다.Additionally, the control unit can control the driving of the target vehicle according to the acceleration/deceleration pattern information.

또한, 상기 지상 설비는 발리스(Balise) 및 무선폐색센터(Radio Block Center, RBC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the above ground facility may include at least one of a Balise and a Radio Block Center (RBC).

또한, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치는, 상기 대상 차량에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 상기 최적 프로파일을 보정하는 동적 속도 프로파일 보정부를 포함할 수 있다.In addition, a train driving optimization device using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may include a dynamic speed profile correction unit that corrects the optimal profile using reference position information received through a Balise Transmission Module (BTM) equipped on the target vehicle.

또한, 상기 출력 모듈은 DMI(Driver Machine Interface) 모듈을 포함할 수 있다.Additionally, the output module may include a Driver Machine Interface (DMI) module.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법은, 대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비를 통해 획득되는 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보 및 상기 대상 차량의 속도 정보를 획득하는 단계, 상기 지상 정보, 상기 제원 정보, 상기 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 단계 및 상기 최적 프로파일을 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈을 통해 표출하고, 상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, a method for optimizing train driving using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may include a step of obtaining ground information, specification information of the target vehicle, and speed information of the target vehicle obtained through ground facilities arranged for a track on which a target vehicle runs, a step of generating an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on the ground information, the specification information, the speed information, and operation plan information generated in advance for the target vehicle, and a step of displaying the optimal profile through an output module provided in the target vehicle and controlling driving of the target vehicle according to the optimal profile.

또한, 상기 최적 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 속도 정보에 따라 연산되는 상기 대상 차량의 타행 이동거리와 상기 운행 계획 정보에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교한 결과를 고려하여 상기 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In addition, the step of generating the optimal profile may generate the optimal profile by considering the result of comparing the travel distance of the target vehicle calculated based on the speed information and the remaining distance to the destination based on the driving plan information.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법은, 상기 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, a method for optimizing train driving using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may include a step of deriving acceleration/deceleration pattern information including at least one of a traction execution time, a coasting driving section, and a braking condition according to the optimal profile.

또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 가감속 패턴 정보에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어할 수 있다.In addition, the controlling step can control the driving of the target vehicle according to the acceleration/deceleration pattern information.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법은, 상기 대상 차량에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 상기 최적 프로파일을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, a method for optimizing train driving using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may include a step of correcting the optimal profile using reference position information received through a Balise Transmission Module (BTM) equipped on the target vehicle.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 기법이 적용된 열차 제어 시스템은, 대상 차량의 속도 정보를 계측하는 속도 센서, 상기 대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치되는 지상 설비, 상기 지상 설비로부터 획득한 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보, 상기 속도 센서로부터 획득한 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 차상 신호 장치, 상기 최적 프로파일을 표출하도록 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈 및 상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량을 주행하도록 제어되는 자동 운전 장치를 포함할 수 있다.Meanwhile, a train control system, to which a train driving optimization technique using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention is applied, may include: an onboard signal device which generates an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on a speed sensor which measures speed information of a target vehicle, ground equipment arranged with respect to a track on which the target vehicle runs, ground information acquired from the ground equipment, specification information of the target vehicle, speed information acquired from the speed sensor, and operation plan information generated in advance for the target vehicle; an output module which is provided in the target vehicle to display the optimal profile; and an automatic driving device which is controlled to drive the target vehicle according to the optimal profile.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the above-described exemplary embodiments, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 미리 결정된 차량의 운행 스케줄 내에서 가장 효율적인 운행 권장 속도를 도출할 수 있는 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치 및 방법과 이를 이용한 열차 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to the above-described means for solving the problem of the present invention, a train driving optimization device and method using an onboard signal device capable of deriving the most efficient recommended driving speed within a predetermined vehicle driving schedule, and a train control system using the same can be provided.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 열차의 효율적인 운행을 위해 최대한 타력운전을 수행함으로써, 가속과 제동투입 횟수가 줄어들고 이에 따라 열차의 수명이 증대되고 유지보수 횟수가 감소할 수 있다.According to the solution to the problem of the above-mentioned invention, by performing coasting operation as much as possible for efficient operation of the train, the number of acceleration and braking inputs is reduced, and accordingly, the lifespan of the train is increased and the number of maintenance inputs is reduced.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 열차의 안전 운전을 저해하지 않는 선에서 효율적인 운행 권장 속도가 계산되므로 기존의 안전 기능을 해치지 않는 이점이 있다.According to the solution to the problem of the above-mentioned present invention, an efficient recommended operating speed is calculated without hindering the safe operation of the train, so there is an advantage of not damaging the existing safety function.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects that can be obtained from this invention are not limited to the effects described above, and other effects may exist.

도 1은 종래의 차상 신호 시스템의 열차 제한 속도 계산 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 열차 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 프로세스에 대한 세부 동작 흐름도이다.
Figure 1 is a conceptual diagram explaining a train speed limit calculation method of a conventional onboard signal system.
Figure 2 is a schematic diagram of a train control system according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a train driving optimization device using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart of an operation for a method for optimizing train operation using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a detailed flowchart of a process for generating an optimal profile for a driving speed to be applied to a target vehicle according to one embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention are described in detail so that those with ordinary skill in the art can easily practice the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are assigned similar drawing reference numerals throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected," but also the case where it is "electrically connected" or "indirectly connected" with another element in between.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that an element is located “on,” “above,” “below,” “under,” or “below” another element, this includes not only cases where an element is in contact with another element, but also cases where another element exists between the two elements.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, whenever a part is said to "include" a component, this does not mean that it excludes other components, but rather that it may include other components, unless otherwise specifically stated.

본원은 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치 및 방법과 이를 이용한 열차 제어 시스템에 관한 것이다. 예를 들면, 본원은 KTCS 차상신호장치에서의 열차 에너지 효율 향상을 위한 운전 속도 계산 기법에 관한 것이다.This application relates to a train operation optimization device and method using an onboard signal device and a train control system using the same. For example, this application relates to a driving speed calculation technique for improving train energy efficiency in a KTCS onboard signal device.

도 2는 본원의 일 실시예에 따른 열차 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a train control system according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 열차 제어 시스템(10)은, 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치(100)(이하, '최적화 장치(100)'라 한다.), 자동 운전 장치(200), 속도 센서(300), DMI(400) 및 지상 설비(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a train control system (10) according to one embodiment of the present invention may include a train driving optimization device (100) using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as 'optimization device (100)'), an automatic driving device (200), a speed sensor (300), a DMI (400), and ground equipment (500).

최적화 장치(100), 자동 운전 장치(200), 속도 센서(300), DMI(400) 및 지상 설비(500) 상호간은 네트워크(미도시)를 통해 통신할 수 있다. 네트워크(미도시)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(미도시)의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The optimization device (100), the autonomous driving device (200), the speed sensor (300), the DMI (400), and the ground equipment (500) can communicate with each other through a network (not shown). The network (not shown) means a connection structure in which information can be exchanged between each node, such as terminals and servers, and examples of such a network (not shown) include, but are not limited to, a 3GPP (3rd Generation Partnership Project) network, an LTE (Long Term Evolution) network, a 5G network, a WIMAX (World Interoperability for Microwave Access) network, the Internet, a LAN (Local Area Network), a Wireless LAN (Wireless Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), a PAN (Personal Area Network), a wifi network, a Bluetooth network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) network, etc.

또한, 도 2를 참조하면, 본원에서 개시하는 열차 제어 시스템(10)를 이루는 하위 모듈 중 차상 신호 장치(100), 자동 운전 장치(200), 속도 센서(300) 및 출력 모듈(DMI, 400)은 대상 차량(1) 내부에 구비되는 것일 수 있다. 이와 대비하여, 열차 제어 시스템(10)의 하위 모듈 중 발리스(Balise; 510), 무선폐색센터(Radio Block Center, RBC; 520) 등의 지상 설비(500)는 열차 외부(2)에 구비되는 것일 수 있다. 또한, 차상 신호 장치(100)는 열차 외부(2)에 구비되는 지상 설비(500)로부터 소정의 지상 정보를 수신하기 위한 차상 안테나(101)를 구비할 수 있다.In addition, referring to FIG. 2, among the sub-modules forming the train control system (10) disclosed herein, the onboard signal device (100), the automatic driving device (200), the speed sensor (300), and the output module (DMI, 400) may be installed inside the target vehicle (1). In contrast, among the sub-modules of the train control system (10), the ground equipment (500), such as the Balise (510) and the Radio Block Center (RBC; 520), may be installed outside the train (2). In addition, the onboard signal device (100) may be equipped with an onboard antenna (101) for receiving predetermined ground information from the ground equipment (500) installed outside the train (2).

달리 말해, 차상 안테나(101)는 발리스(510) 및 무선폐색센터(520)로부터 전달된 지상 정보(지상 선로 정보)를 차상 신호 장치(100)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.In other words, the onboard antenna (101) can perform the function of transmitting ground information (ground line information) transmitted from the balis (510) and the wireless blocking center (520) to the onboard signal device (100).

참고로, 본원의 실시예에 관한 설명에서 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)에 탑재되는 차상 신호 장치(100)와 동일한 서버 또는 장치일 수 있으며, 다른 예로, 최적화 장치(100)는 차상 신호 장치(100)에 탑재되는 하위 모듈일 수 있다. 달리 말해, 본원의 실시예에 관한 설명에서 도면부호 100은 본원의 구현예에 따라 차상 신호 장치(100) 및 최적화 장치(100)에 대하여 혼용될 수 있다.For reference, in the description of the embodiment of the present invention, the optimization device (100) may be the same server or device as the onboard signal device (100) mounted on the target vehicle (1), and as another example, the optimization device (100) may be a lower module mounted on the onboard signal device (100). In other words, in the description of the embodiment of the present invention, the reference numeral 100 may be used interchangeably for the onboard signal device (100) and the optimization device (100) according to the implementation example of the present invention.

또한, 차상 신호 장치(100)는 지상 안테나(101)로부터 지상 정보를 수신하고, DMI(400)로부터 대상 차량(1)의 열차 제원 정보를 수신할 수 있다. 또한, 차상 신호 장치(100)는 속도 센서(300)로부터 수신한 대상 차량(1)의 열차 속도 정보(현재 속도 정보)를 수신할 수 있다.In addition, the onboard signal device (100) can receive ground information from the ground antenna (101) and train specification information of the target vehicle (1) from the DMI (400). In addition, the onboard signal device (100) can receive train speed information (current speed information) of the target vehicle (1) received from the speed sensor (300).

또한, 본원에서 개시하는 차상 신호 장치(100)는 수신한 지상 정보, 제원 정보, 속도 정보 등을 기초로 하여 에너지 효율을 고려하여 연산되는 운행 권장 속도를 반영하는 최적 프로파일을 DMI(400)와 자동 운전 장치(200)로 전달하여, 대상 차량(1)에 대하여 도출된 최적 프로파일을 출력하여 사용자(기관사 등)에게 최적 프로파일에 대한 정보를 전달하고, 도출된 최적 프로파일에 따라 대상 차량(1)의 주행(운행)이 제어되도록 할 수 있다.In addition, the onboard signal device (100) disclosed in the present invention transmits an optimal profile reflecting a recommended driving speed calculated by considering energy efficiency based on received ground information, specification information, speed information, etc. to the DMI (400) and the automatic driving device (200), outputs the derived optimal profile for the target vehicle (1), transmits information about the optimal profile to a user (engineer, etc.), and controls the driving (operation) of the target vehicle (1) according to the derived optimal profile.

참고로, 본원의 실시예에 관한 설명에서 출력 모듈(DMI, 400)은 대상 차량(1)과 연계된 제원 정보에 대한 사용자 입력을 사용자(예를 들면, 기관사 등)로부터 인가받고, 입력된 제원 정보를 차상 신호 장치(100)로 전송할 수 있다. 또한, 출력 모듈(400)은 차상 신호 장치(100)로부터 에너지 효율을 고려하여 계산된 운행 권장 속도를 반영하는 최적 프로파일에 대한 정보를 표출(표시)할 수 있다.For reference, in the description of the embodiment of the present invention, the output module (DMI, 400) can receive user input for specification information related to the target vehicle (1) from a user (e.g., a driver, etc.) and transmit the input specification information to the onboard signal device (100). In addition, the output module (400) can display (indicate) information on an optimal profile reflecting a recommended driving speed calculated by considering energy efficiency from the onboard signal device (100).

또한, 본원의 실시예에 관한 설명에서 자동 운전 장치(200)는 차상 신호 장치(100)로부터 에너지 효율을 고려하여 계산된 운행 권장 속도를 포함하는 최적 프로파일을 수신하고, 수신한 최적 프로파일을 대상 차량(1)의 자동 운전(주행)에 적용(사용)할 수 있다.In addition, in the description of the embodiment of the present invention, the autonomous driving device (200) can receive an optimal profile including a recommended driving speed calculated considering energy efficiency from the vehicle signal device (100), and apply (use) the received optimal profile to the autonomous driving (driving) of the target vehicle (1).

이하에서는 최적화 장치(100), 즉, 차상 신호 장치(100)의 구체적인 기능 및 동작에 대하여 설명하도록 한다.Below, the specific functions and operations of the optimization device (100), i.e., the secondary signal device (100), will be described.

최적화 장치(100)는 대상 차량(1)이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비(500)를 통해 획득되는 지상 정보, 대상 차량(1)의 제원 정보 및 대상 차량(1)의 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 최적화 장치(100)는 DMI, 차상안테나, 속도 센서, 자동 운전 장치와 인터페이스를 수행할 수 있다.The optimization device (100) can obtain ground information, specification information of the target vehicle (1), and speed information of the target vehicle (1) obtained through ground equipment (500) placed on the track on which the target vehicle (1) runs. For example, the optimization device (100) can interface with a DMI, an onboard antenna, a speed sensor, and an automatic driving device.

구체적으로 최적화 장치(100)는 발리스(510) 및 무선폐색센터(520) 중 적어도 하나로부터 선로의 구배 정보, 곡선 정보 및 이동권한 정보를 포함하는 지상 정보를 차상 안테나(101)를 통해 획득할 수 있다.Specifically, the optimization device (100) can obtain ground information including track slope information, curve information, and movement right information from at least one of the ballistics (510) and the wireless occlusion center (520) through the onboard antenna (101).

또한, 최적화 장치(100)는 획득한 제원 정보의 적합성을 판단하여, 대상 차량(1) 고유의 동작 특성에 대한 정보(예를 들면, 가속 특성값, 감속 특성값, 최대속도 등)를 추출할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can determine the suitability of the acquired specification information and extract information on the unique operating characteristics of the target vehicle (1) (e.g., acceleration characteristic values, deceleration characteristic values, maximum speed, etc.).

또한, 최적화 장치(100)는 획득한 지상 정보에 기초하여, 최적 프로파일 생성을 위한 연산에 필요한 지상 선로 정보(예를 들면, 구배 정보, 곡선 정보, 이동 권한 정보 등)의 존부 및/또는 유효성을 판단할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can determine the presence and/or validity of ground line information (e.g., slope information, curve information, movement permission information, etc.) necessary for calculation to generate an optimal profile based on the acquired ground information.

또한, 최적화 장치(100)는 획득된 속도 정보가 대상 차량(1)에 대하여 미리 설정된 속도 범위(예를 들면, 열차 최대 속도, 지상 구간 최대 속도 등)를 충족하는지 여부를 판단할 수 있다.Additionally, the optimization device (100) can determine whether the acquired speed information satisfies a preset speed range (e.g., maximum train speed, maximum ground section speed, etc.) for the target vehicle (1).

또한, 최적화 장치(100)는 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출할 수 있다. 달리 말해, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 주행 시, 어느 시점(또는 위치)에 견인(Traction)을 수행할지, 어느 시점(또는 위치)에 타력 주행을 수행할지, 어느 시점(또는 위치)에 제동을 수행할지 등을 단계적으로 연산할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can derive acceleration/deceleration pattern information including at least one of the traction execution time, coasting driving section, and braking condition according to the optimal profile. In other words, the optimization device (100) can stepwise calculate at which time (or location) traction will be performed, at which time (or location) coasting will be performed, and at which time (or location) braking will be performed when the target vehicle (1) is driving.

또한, 최적화 장치(100)는 획득한 지상 정보, 제원 정보, 속도 정보 및 대상 차량(1)에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 대상 차량(1)에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can generate an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle (1) based on acquired ground information, specification information, speed information, and pre-generated driving plan information for the target vehicle (1).

구체적으로 최적화 장치(100)는 속도 정보에 따라 연산되는 대상 차량(1)의 타행 이동거리와 운행 계획 정보(예를 들면, 대상 차량(1)이 통과하게 되는 각각의 정차 지점의 위치, 도착 시간, 출발 시간 등)에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교한 결과를 고려하여 최적 프로파일을 생성할 수 있다.Specifically, the optimization device (100) can generate an optimal profile by considering the result of comparing the remaining distance to the destination based on the travel distance of the target vehicle (1) calculated based on the speed information and the operation plan information (e.g., the location of each stopping point that the target vehicle (1) passes, arrival time, departure time, etc.).

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)에 대한 제동 투입 정보, 가속 요청 정보 및 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함하는 최적 프로파일을 도출할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the optimization device (100) can derive an optimal profile including braking input information for the target vehicle (1), acceleration request information, and recommended operating speed information calculated by considering train energy efficiency.

참고로, 본원의 실시예에 관한 설명에서 최적 프로파일은 최적화 장치(100)가 지상 정보, 제원 정보, 속도 정보, 운행 계획 정보 등을 고려하여 대상 차량(1)이 운행 스케쥴을 준수하여 소정의 목적지(도착점, 정차 지점)에 도달하도록 보장하면서도, 주행 속도를 올리기 위한 가속 제어 및 주행 속도를 감소시키기 위한 제동투입 횟수가 감소하도록 최대한 타력운전을 통해 대상 차량(1)이 주행할 수 있는 운행 권장 속도를 포함하는 데이터 또는 시간의 흐름에 따른 운행 권장 속도의 연산 결과를 시계열적으로 반영하는 시퀀스 형태의 데이터 등을 지칭하는 것일 수 있다.For reference, in the description of the embodiment of the present invention, the optimal profile may refer to data including a recommended driving speed at which the target vehicle (1) can be driven through coasting to the maximum extent possible while ensuring that the target vehicle (1) reaches a predetermined destination (arrival point, stopping point) in compliance with the driving schedule by taking into consideration ground information, specification information, speed information, driving plan information, etc. by the optimization device (100), and the like, while reducing the number of acceleration control to increase the driving speed and braking input to decrease the driving speed, or data in the form of a sequence that reflects the result of calculating the recommended driving speed according to the flow of time in a time series manner.

이와 관련하여 본원의 일 실시예에 따르면, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 운행 권장 속도를 계산하기 위하여 필요한 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 최적화 장치(100)는 열차 특성 판단부(120), 지상 설비 판단부(130) 및 속도 안전 판단부(140)에 의해 대상 차량(1)의 고유 특성을 반영하여 적합성(유효성)에 대한 검증이 완료된 지상 정보, 제원 정보 및 속도 정보를 필요 데이터로서 획득할 수 있다.In this regard, according to one embodiment of the present invention, the optimization device (100) can collect data necessary to calculate the recommended operating speed of the target vehicle (1). For example, the optimization device (100) can acquire ground information, specification information, and speed information, the suitability (validity) of which has been verified by the train characteristic determination unit (120), the ground facility determination unit (130), and the speed safety determination unit (140) by reflecting the unique characteristics of the target vehicle (1), as necessary data.

또한, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 타행 이동거리를 연산할 수 있다. 예시적으로 단계 S1202에서 최적화 장치(100)는 획득한 속도 정보(현재 속도 정보)에 따른 타행(Coasting) 주행 시 대상 차량(1)이 정지하게 될 때까지 이동 가능한 거리를 타행 이동거리로서 연산할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can calculate the coasting distance of the target vehicle (1). For example, in step S1202, the optimization device (100) can calculate the distance that the target vehicle (1) can travel until it stops during coasting according to the acquired speed information (current speed information) as the coasting distance.

또한, 최적화 장치(100)는 연산된 타행 이동거리와 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 다음 도착점(정차 지점)까지의 잔여 거리 간의 크기를 비교할 수 있다.Additionally, the optimization device (100) can compare the size between the calculated travel distance and the remaining distance to the next destination (stopping point) set according to the operation plan information.

이에 따라, 만일 타행 이동거리가 도착점까지의 잔여 거리보다 큰 경우, 최적화 장치(100)는 이어서 현재 속도와 대상 차량(1)의 제원 정보 등을 고려하여 설정된 최대 허용 속도 간의 크기를 비교할 수 있다.Accordingly, if the travel distance is greater than the remaining distance to the destination, the optimization device (100) can then compare the size between the current speed and the maximum allowable speed set by considering the specification information of the target vehicle (1).

또한, 이에 따라 최대 허용속도가 대상 차량(1)의 현재 속도보다 크면, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 가속이 필요한 것으로 판단하여, 가속 요청에 대응하는 최적 프로파일을 생성하고, 이와 달리, 최대 허용속도가 대상 차량(1) 이하이면, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 제동이 필요한 것으로 판단하여, 제동 투입에 대응하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In addition, if the maximum allowable speed is greater than the current speed of the target vehicle (1), the optimization device (100) determines that acceleration of the target vehicle (1) is required and generates an optimal profile corresponding to the acceleration request, and on the other hand, if the maximum allowable speed is less than or equal to that of the target vehicle (1), the optimization device (100) determines that braking of the target vehicle (1) is required and generates an optimal profile corresponding to braking application.

또한, 타행 이동거리가 도착점까지의 잔여 거리 이하인 경우 최적화 장치(100)는 도착점에 대상 차량(1)이 도달하기 위한 도착 예상 시간을 연산하고, 연산된 도착 예상 시간을 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 해당 도착점의 도착 시간의 선후를 비교할 수 있다.In addition, if the travel distance is less than or equal to the remaining distance to the destination, the optimization device (100) can calculate the expected arrival time for the target vehicle (1) to reach the destination, and compare the calculated expected arrival time with the arrival time of the corresponding destination set according to the operation plan information.

또한, 이에 따라 도착 시간이 도착 예상 시간과 동일하거나, 도착 시간이 도착 예상 시간에 앞서는 것으로 판단되면, 최적화 장치(100)는, 대상 차량(1)의 에너지 효율적인 주행을 위한 운행 권장 속도를 연산하고, 연산된 운행 권장 속도를 포함하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In addition, if it is determined that the arrival time is the same as the expected arrival time or that the arrival time is earlier than the expected arrival time, the optimization device (100) can calculate a recommended driving speed for energy-efficient driving of the target vehicle (1) and generate an optimal profile including the calculated recommended driving speed.

반대로, 도착 예상 시간이 도착 시간에 앞서는 것으로 판단되면, 최적화 장치(100)는 이어서 현재 속도와 대상 차량(1)의 제원 정보 등을 고려하여 설정된 최대 허용 속도 간의 크기를 비교할 수 있다.Conversely, if the expected arrival time is determined to be earlier than the arrival time, the optimization device (100) can then compare the size between the current speed and the maximum allowable speed set by considering the specification information of the target vehicle (1).

이 때, 최대 허용속도가 대상 차량(1)의 현재 속도보다 크면, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 가속이 필요한 것으로 판단하여, 가속 요청에 대응하는 최적 프로파일을 생성하고, 이와 달리, 최대 허용속도가 대상 차량(1) 이하이면, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)의 제동이 필요한 것으로 판단하여, 제동 투입에 대응하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.At this time, if the maximum allowable speed is greater than the current speed of the target vehicle (1), the optimization device (100) determines that acceleration of the target vehicle (1) is required and generates an optimal profile corresponding to the acceleration request. On the other hand, if the maximum allowable speed is lower than or equal to that of the target vehicle (1), the optimization device (100) determines that braking of the target vehicle (1) is required and generates an optimal profile corresponding to braking input.

또한, 최적화 장치(100)는 대상 차량(1)에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 최적 프로파일을 보정할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can correct the optimal profile using reference position information received through the Balise Transmission Module (BTM) equipped in the target vehicle (1).

달리 말해, 최적화 장치(100)는 발리스 전송 모듈(BTM)을 통해 입력되는 참조 위치 정보를 포함하여 대상 차량(1)의 주행에 영향을 미칠 수 있는 요소를 다양하게 고려하여 기 도출된 최적 프로파일을 지속적으로 보정(업데이트, 갱신)하는 작업을 수행할 수 있다.In other words, the optimization device (100) can perform a task of continuously correcting (updating, renewing) the derived optimal profile by considering various factors that may affect the driving of the target vehicle (1), including reference position information input through the ballistic transmission module (BTM).

또한, 최적화 장치(100)는 생성 및 보정된 최적 프로파일을 대상 차량(1)에 구비되는 출력 모듈(400)을 통해 표출할 수 있다. 또한, 최적화 장치(100)는 생성 및 보정된 최적 프로파일에 따라 대상 차량(1)의 주행을 제어할 수 있다.In addition, the optimization device (100) can display the generated and corrected optimal profile through an output module (400) equipped in the target vehicle (1). In addition, the optimization device (100) can control the driving of the target vehicle (1) according to the generated and corrected optimal profile.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치의 개략적인 구성도이다.Figure 3 is a schematic diagram of a train driving optimization device using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 최적화 장치(100)는 인터페이스부(110), 열차 특성 판단부(120), 지상 설비 판단부(130), 속도 안전 판단부(140), 가감속 연산부(150), 동적 속도 프로파일 연산부(160), 동적 속도 프로파일 보정부(170) 및 제어부(180)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the optimization device (100) may include an interface unit (110), a train characteristic determination unit (120), a ground equipment determination unit (130), a speed safety determination unit (140), an acceleration/deceleration calculation unit (150), a dynamic speed profile calculation unit (160), a dynamic speed profile correction unit (170), and a control unit (180).

인터페이스부(110)는 대상 차량(1)이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비(500)를 통해 획득되는 지상 정보, 대상 차량(1)의 제원 정보 및 대상 차량(1)의 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(110)는 DMI, 차상안테나, 속도 센서, 자동 운전 장치와 인터페이스를 수행할 수 있다.The interface unit (110) can obtain ground information, specification information of the target vehicle (1), and speed information of the target vehicle (1) obtained through ground equipment (500) placed on the track on which the target vehicle (1) runs. For example, the interface unit (110) can perform an interface with a DMI, an onboard antenna, a speed sensor, and an automatic driving device.

일예로, 인터페이스부(110)는 선로의 구배 정보, 곡선 정보 및 이동권한 정보를 포함하는 지상 정보를 획득할 수 있다.For example, the interface unit (110) can obtain ground information including slope information, curve information, and movement authority information of the track.

열차 특성 판단부(120)는 획득한 제원 정보의 적합성을 판단하여, 대상 차량(1) 고유의 동작 특성에 대한 정보(예를 들면, 가속 특성값, 감속 특성값, 최대속도 등)를 추출할 수 있다.The train characteristic judgment unit (120) can judge the suitability of the acquired specification information and extract information on the unique operation characteristics of the target vehicle (1) (e.g., acceleration characteristic values, deceleration characteristic values, maximum speed, etc.).

지상 설비 판단부(130)는 획득한 지상 정보에 기초하여, 최적 프로파일 생성을 위한 연산에 필요한 지상 선로 정보(예를 들면, 구배 정보, 곡선 정보, 이동 권한 정보 등)의 존부 및/또는 유효성을 판단할 수 있다.The ground facility judgment unit (130) can judge the existence and/or validity of ground line information (e.g., slope information, curve information, movement permission information, etc.) necessary for calculation to generate an optimal profile based on the acquired ground information.

속도 안전 판단부(140)는 획득된 속도 정보가 대상 차량(1)에 대하여 미리 설정된 속도 범위(예를 들면, 열차 최대 속도, 지상 구간 최대 속도 등)를 충족하는지 여부를 판단할 수 있다.The speed safety judgment unit (140) can judge whether the acquired speed information satisfies a preset speed range (e.g., maximum train speed, maximum ground section speed, etc.) for the target vehicle (1).

가감속 연산부(150)는 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출할 수 있다. 달리 말해, 가감속 연산부(150)는 대상 차량(1)의 주행 시, 어느 시점(또는 위치)에 견인(Traction)을 수행할지, 어느 시점(또는 위치)에 타력 주행을 수행할지, 어느 시점(또는 위치)에 제동을 수행할지 등을 단계적으로 연산할 수 있다.The acceleration/deceleration calculation unit (150) can derive acceleration/deceleration pattern information including at least one of the traction execution time, coasting driving section, and braking conditions according to the optimal profile. In other words, the acceleration/deceleration calculation unit (150) can stepwise calculate at which time (or location) traction will be performed, at which time (or location) coasting will be performed, and at which time (or location) braking will be performed when the target vehicle (1) is driving.

동적 속도 프로파일 연산부(160)는 획득한 지상 정보, 제원 정보, 속도 정보 및 대상 차량(1)에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 대상 차량(1)에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성할 수 있다.The dynamic speed profile calculation unit (160) can generate an optimal profile for the driving speed to be applied to the target vehicle (1) based on acquired ground information, specification information, speed information, and pre-generated driving plan information for the target vehicle (1).

구체적으로 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 속도 정보에 따라 연산되는 대상 차량(1)의 타행 이동거리와 운행 계획 정보(예를 들면, 대상 차량(1)이 통과하게 되는 각각의 정차 지점의 위치, 도착 시간, 출발 시간 등)에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교한 결과를 고려하여 최적 프로파일을 생성할 수 있다.Specifically, the dynamic speed profile calculation unit (160) can generate an optimal profile by considering the result of comparing the remaining distance to the destination based on the travel distance of the target vehicle (1) calculated based on the speed information and the operation plan information (e.g., the location of each stopping point that the target vehicle (1) passes, arrival time, departure time, etc.).

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)에 대한 제동 투입 정보, 가속 요청 정보 및 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함하는 최적 프로파일을 도출할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the dynamic speed profile calculation unit (160) can derive an optimal profile including recommended operating speed information calculated by considering braking input information, acceleration request information, and train energy efficiency for the target vehicle (1).

동적 속도 프로파일 보정부(170)는 대상 차량(1)에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 최적 프로파일을 보정할 수 있다.The dynamic speed profile correction unit (170) can correct the optimal profile using reference position information received through the Balise Transmission Module (BTM) equipped in the target vehicle (1).

달리 말해, 동적 속도 프로파일 보정부(170)는 발리스 전송 모듈(BTM)을 통해 입력되는 참조 위치 정보를 포함하여 대상 차량(1)의 주행에 영향을 미칠 수 있는 요소를 다양하게 고려하여 기 도출된 최적 프로파일을 지속적으로 보정(업데이트, 갱신)하는 작업을 수행할 수 있다.In other words, the dynamic speed profile correction unit (170) can perform the task of continuously correcting (updating, renewing) the derived optimal profile by considering various factors that may affect the driving of the target vehicle (1), including reference position information input through the ballistic transmission module (BTM).

제어부(180)는 생성 및 보정된 최적 프로파일을 대상 차량(1)에 구비되는 출력 모듈(400)을 통해 표출할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 생성 및 보정된 최적 프로파일에 따라 대상 차량(1)의 주행을 제어할 수 있다.The control unit (180) can display the generated and corrected optimal profile through the output module (400) equipped in the target vehicle (1). In addition, the control unit (180) can control the driving of the target vehicle (1) according to the generated and corrected optimal profile.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Below, we will briefly review the operating flow of this system based on the detailed explanation above.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법에 대한 동작 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart of an operation for a method for optimizing train operation using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법은 앞서 설명된 최적화 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 최적화 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The train running optimization method using the onboard signal device illustrated in Fig. 4 can be performed by the optimization device (100) described above. Therefore, even if the content is omitted below, the content described for the optimization device (100) can be equally applied to the description of the train running optimization method using the onboard signal device.

도 4를 참조하면, 단계 S11에서 인터페이스부(110)는 대상 차량(1)이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비(500)를 통해 획득되는 지상 정보, 대상 차량(1)의 제원 정보 및 대상 차량(1)의 속도 정보를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 4, in step S11, the interface unit (110) can obtain ground information, specification information of the target vehicle (1), and speed information of the target vehicle (1) obtained through ground equipment (500) placed on the track on which the target vehicle (1) runs.

구체적으로 단계 S11에서 인터페이스부(110)는 선로의 구배 정보, 곡선 정보 및 이동권한 정보를 포함하는 지상 정보를 획득할 수 있다.Specifically, in step S11, the interface unit (110) can obtain ground information including slope information, curve information, and movement authority information of the track.

다음으로, 단계 S12에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 획득한 지상 정보, 제원 정보, 속도 정보 및 대상 차량(1)에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 대상 차량(1)에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성할 수 있다.Next, in step S12, the dynamic speed profile calculation unit (160) can generate an optimal profile for the driving speed to be applied to the target vehicle (1) based on the acquired ground information, specification information, speed information, and pre-generated driving plan information for the target vehicle (1).

구체적으로 단계 S12에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 속도 정보에 따라 연산되는 대상 차량(1)의 타행 이동거리와 운행 계획 정보에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교한 결과를 고려하여 최적 프로파일을 생성할 수 있다.Specifically, in step S12, the dynamic speed profile calculation unit (160) can generate an optimal profile by considering the result of comparing the travel distance of the target vehicle (1) calculated according to the speed information and the remaining distance to the destination according to the driving plan information.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 단계 S12에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)에 대한 제동 투입 정보, 가속 요청 정보 및 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함하는 최적 프로파일을 도출할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, in step S12, the dynamic speed profile calculation unit (160) can derive an optimal profile including recommended operating speed information calculated by considering braking input information, acceleration request information, and train energy efficiency for the target vehicle (1).

다음으로, 단계 S13에서 가감속 연산부(150)는 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출할 수 있다.Next, in step S13, the acceleration/deceleration calculation unit (150) can derive acceleration/deceleration pattern information including at least one of the traction execution time, the coasting driving section, and the braking condition according to the optimal profile.

다음으로, 단계 S14에서 동적 속도 프로파일 보정부(170)는 대상 차량(1)에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 최적 프로파일을 보정할 수 있다.Next, in step S14, the dynamic speed profile correction unit (170) can correct the optimal profile using reference position information received through the Balise Transmission Module (BTM) equipped in the target vehicle (1).

다음으로, 단계 S15에서 제어부(180)는 생성 및 보정된 최적 프로파일을 대상 차량(1)에 구비되는 출력 모듈(400)을 통해 표출할 수 있다.Next, in step S15, the control unit (180) can display the generated and corrected optimal profile through the output module (400) equipped in the target vehicle (1).

다음으로, 단계 S16에서 제어부(180)는 생성 및 보정된 최적 프로파일에 따라 대상 차량(1)의 주행을 제어할 수 있다.Next, in step S16, the control unit (180) can control the driving of the target vehicle (1) according to the generated and corrected optimal profile.

상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S16은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S11 to S16 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation example of the present invention. In addition, some steps may be omitted as needed, and the order between the steps may be changed.

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 프로세스에 대한 세부 동작 흐름도이다.FIG. 5 is a detailed flowchart of a process for generating an optimal profile for a driving speed to be applied to a target vehicle according to one embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 프로세스는 앞서 설명된 최적화 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 최적화 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 도 5에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The process of generating an optimal profile for the driving speed to be applied to the target vehicle illustrated in Fig. 5 can be performed by the optimization device (100) described above. Therefore, even if the content is omitted below, the content described for the optimization device (100) can be equally applied to the description of Fig. 5.

도 5를 참조하면, 단계 S1201에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)의 운행 권장 속도를 계산하기 위하여 필요한 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 단계 S1201에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 열차 특성 판단부(120), 지상 설비 판단부(130) 및 속도 안전 판단부(140)에 의해 대상 차량(1)의 고유 특성을 반영하여 적합성(유효성)에 대한 검증이 완료된 지상 정보, 제원 정보 및 속도 정보를 필요 데이터로서 획득할 수 있다.Referring to FIG. 5, in step S1201, the dynamic speed profile calculation unit (160) can collect data necessary for calculating the recommended operating speed of the target vehicle (1). For example, in step S1201, the dynamic speed profile calculation unit (160) can obtain ground information, specification information, and speed information, the suitability (validity) of which has been verified by the train characteristic determination unit (120), the ground facility determination unit (130), and the speed safety determination unit (140) by reflecting the unique characteristics of the target vehicle (1), as necessary data.

다음으로, 단계 S1202에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)의 타행 이동거리를 연산할 수 있다. 예시적으로 단계 S1202에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 획득한 속도 정보(현재 속도 정보)에 따른 타행(Coasting) 주행 시 대상 차량(1)이 정지하게 될 때까지 이동 가능한 거리를 타행 이동거리로서 연산할 수 있다.Next, in step S1202, the dynamic speed profile calculation unit (160) can calculate the coasting distance of the target vehicle (1). For example, in step S1202, the dynamic speed profile calculation unit (160) can calculate the distance that the target vehicle (1) can travel until it stops during coasting according to the acquired speed information (current speed information), as the coasting distance.

다음으로, 단계 S1203에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 연산된 타행 이동거리와 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 다음 도착점(정차 지점)까지의 잔여 거리 간의 크기를 비교할 수 있다.Next, in step S1203, the dynamic speed profile calculation unit (160) can compare the size between the calculated travel distance and the remaining distance to the next destination (stopping point) set according to the operation plan information.

만일, 단계 S1203에서의 판단 결과, 타행 이동거리가 도착점까지의 잔여 거리보다 작으면(단계 S1203: True), 단계 S1204에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 현재 속도와 대상 차량(1)의 제원 정보 등을 고려하여 설정된 최대 허용 속도 간의 크기를 비교할 수 있다.If, as a result of the judgment in step S1203, the travel distance is less than the remaining distance to the destination (step S1203: True), in step S1204, the dynamic speed profile calculation unit (160) can compare the size between the current speed and the maximum allowable speed set by considering the specification information of the target vehicle (1).

만일, 단계 S1204의 판단 결과, 최대 허용속도가 대상 차량(1)의 현재 속도보다 크면, 단계 S1211에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)의 가속이 필요한 것으로 판단하여, 가속 요청에 대응하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.If, as a result of the judgment in step S1204, the maximum allowable speed is greater than the current speed of the target vehicle (1), in step S1211, the dynamic speed profile calculation unit (160) determines that acceleration of the target vehicle (1) is required and can generate an optimal profile corresponding to the acceleration request.

이와 달리, 단계 S1204의 판단 결과, 최대 허용속도가 대상 차량(1) 이하이면, 단계 S1210에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)의 제동이 필요한 것으로 판단하여, 제동 투입에 대응하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In contrast, if the maximum allowable speed is lower than or equal to that of the target vehicle (1) as a result of the judgment in step S1204, the dynamic speed profile calculation unit (160) determines in step S1210 that braking of the target vehicle (1) is necessary, and can generate an optimal profile corresponding to braking input.

또한, 단계 S1203에서의 판단 결과, 타행 이동거리가 도착점까지의 잔여 거리 이상이면(단계 S1203: False), 단계 S1205에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 도착점에 대상 차량(1)이 도달하기 위한 도착 예상 시간을 연산하고, 연산된 도착 예상 시간을 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 해당 도착점의 도착 시간의 선후를 비교할 수 있다.In addition, if the judgment result in step S1203 is that the travel distance is greater than or equal to the remaining distance to the destination (step S1203: False), then in step S1205, the dynamic speed profile calculation unit (160) calculates the expected arrival time for the target vehicle (1) to reach the destination, and compares the calculated expected arrival time with the arrival time of the corresponding destination set according to the operation plan information.

만일, 단계 S1205의 판단 결과, 도착 시간이 도착 예상 시간과 동일하거나, 도착 시간이 도착 예상 시간에 앞서는 것으로 판단되면(단계 S1205: False), 단계 S1209에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는, 대상 차량(1)의 에너지 효율적인 주행을 위한 운행 권장 속도를 연산하고, 연산된 운행 권장 속도를 포함하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.If, as a result of the judgment in step S1205, it is determined that the arrival time is the same as the expected arrival time or that the arrival time is earlier than the expected arrival time (step S1205: False), in step S1209, the dynamic speed profile calculation unit (160) can calculate a recommended driving speed for energy-efficient driving of the target vehicle (1) and generate an optimal profile including the calculated recommended driving speed.

반대로, 단계 S1205의 판단 결과, 도착 예상 시간이 도착 시간에 앞서는 것으로 판단되면(단계 S1205: True), 단계 S1206에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 현재 속도와 대상 차량(1)의 제원 정보 등을 고려하여 설정된 최대 허용 속도 간의 크기를 비교할 수 있다.Conversely, if the result of the judgment in step S1205 determines that the expected arrival time is earlier than the arrival time (step S1205: True), in step S1206, the dynamic speed profile calculation unit (160) can compare the size between the current speed and the maximum allowable speed set by considering the specification information of the target vehicle (1).

만일, 단계 S1206의 판단 결과, 최대 허용속도가 대상 차량(1)의 현재 속도보다 크면, 단계 S1207에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)의 가속이 필요한 것으로 판단하여, 가속 요청에 대응하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.If, as a result of the judgment in step S1206, the maximum allowable speed is greater than the current speed of the target vehicle (1), in step S1207, the dynamic speed profile calculation unit (160) determines that acceleration of the target vehicle (1) is required and can generate an optimal profile corresponding to the acceleration request.

이와 달리, 단계 S1206의 판단 결과, 최대 허용속도가 대상 차량(1) 이하이면, 단계 S1208에서 동적 속도 프로파일 연산부(160)는 대상 차량(1)의 제동이 필요한 것으로 판단하여, 제동 투입에 대응하는 최적 프로파일을 생성할 수 있다.In contrast, if the maximum allowable speed is lower than or equal to that of the target vehicle (1) as a result of the judgment in step S1206, the dynamic speed profile calculation unit (160) determines in step S1208 that braking of the target vehicle (1) is necessary, and can generate an optimal profile corresponding to braking input.

상술한 설명에서, 단계 S1201 내지 S1211은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S1201 to S1211 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation example of the present invention. In addition, some steps may be omitted as needed, and the order between the steps may be changed.

본원의 일 실시예에 따른 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.A method for optimizing train operation using an onboard signal device according to one embodiment of the present invention may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program commands, data files, data structures, etc., alone or in combination. The program commands recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be those known to and usable by those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specially configured to store and execute program commands such as ROMs, RAMs, and flash memories. Examples of the program commands include not only machine language codes generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The above hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 전술한 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.Additionally, the method for optimizing train operation using the above-described onboard signal device can also be implemented in the form of a computer program or application executed by a computer stored in a recording medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single component may be implemented in a distributed manner, and likewise, components described as distributed may be implemented in a combined manner.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.

10: 열차 제어 시스템
100: 차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치
110: 인터페이스부
120: 열차 특성 판단부
130: 지상 설비 판단부
140: 속도 안전 판단부
150: 가감속 연산부
160: 동적 속도 프로파일 연산부
170: 동적 속도 프로파일 보정부
180: 제어부
200: 자동 운전 장치
300: 속도 센서
400: DMI
500: 지상 설비
510: 발리스
520: 무선폐색센터
10: Train Control System
100: Train operation optimization device using onboard signal device
110: Interface section
120: Train Characteristics Decision Section
130: Ground Equipment Judgment Department
140: Speed Safety Decision Unit
150: Acceleration/deceleration operation unit
160: Dynamic velocity profile calculation unit
170: Dynamic speed profile correction unit
180: Control Unit
200: Automatic driving device
300: Speed sensor
400: DMI
500: Ground facilities
510: Ballis
520: Wireless Occlusion Center

Claims (15)

차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 장치에 있어서,
대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비를 통해 획득되는 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보 및 상기 대상 차량의 속도 정보를 획득하는 인터페이스부;
상기 지상 정보, 상기 제원 정보, 상기 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 동적 속도 프로파일 연산부; 및
상기 최적 프로파일을 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈을 통해 표출하고, 상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 제어부,
를 포함하고,
상기 동적 속도 프로파일 연산부는,
상기 속도 정보에 따라 연산되는 상기 대상 차량의 타행 이동거리와 상기 운행 계획 정보에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교하고,
상기 타행 이동거리가 상기 잔여 거리보다 작으면, 상기 속도 정보와 최대 허용속도를 비교하여 제동 투입 정보 또는 가속 요청 정보를 포함하는 상기 최적 프로파일을 생성하고,
상기 타행 이동거리가 상기 잔여 거리 이상이면, 상기 도착지에 상기 대상 차량이 도달하기 위한 도착 예상 시간을 연산하고, 상기 도착지에 대하여 상기 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 도착 시간과 상기 도착 예상 시간의 선후를 비교한 결과에 따라 상기 대상 차량의 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함하는 상기 최적 프로파일을 생성하는 것인, 최적화 장치.
In a train operation optimization device using a secondary signal device,
An interface unit that obtains ground information obtained through ground facilities placed on a track on which a target vehicle runs, specification information of the target vehicle, and speed information of the target vehicle;
A dynamic speed profile calculation unit that generates an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on the ground information, the specification information, the speed information, and the driving plan information generated in advance for the target vehicle; and
A control unit that displays the above optimal profile through an output module equipped in the target vehicle and controls the driving of the target vehicle according to the above optimal profile.
Including,
The above dynamic speed profile calculation unit,
Compare the travel distance of the target vehicle calculated based on the above speed information with the remaining distance to the destination based on the above driving plan information,
If the above-mentioned travel distance is less than the above-mentioned remaining distance, the speed information is compared with the maximum allowable speed to generate the optimal profile including braking input information or acceleration request information,
An optimization device that generates the optimal profile including recommended operation speed information that takes into account the train energy efficiency of the target vehicle based on the result of calculating the expected arrival time for the target vehicle to reach the destination if the above-mentioned travel distance is greater than or equal to the remaining distance and comparing the arrival time set according to the operation plan information for the destination with the order of the expected arrival time.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지상 정보는, 상기 선로의 구배 정보, 곡선 정보 및 이동권한 정보를 포함하는 것인, 최적화 장치.
In the first paragraph,
An optimization device, wherein the above-mentioned ground information includes slope information, curve information, and movement authority information of the above-mentioned track.
제1항에 있어서,
상기 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출하는 가감속 연산부,
를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 가감속 패턴 정보에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 것인, 최적화 장치.
In the first paragraph,
An acceleration/deceleration calculation unit that derives acceleration/deceleration pattern information including at least one of a traction execution time, a coasting driving section, and a braking condition according to the above optimal profile;
Including more,
The above control unit,
An optimization device that controls the driving of the target vehicle according to the above acceleration/deceleration pattern information.
제1항에 있어서,
상기 지상 설비는 발리스(Balise) 및 무선폐색센터(Radio Block Center, RBC) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 최적화 장치.
In the first paragraph,
An optimization device, wherein the above-mentioned ground facility comprises at least one of a Balise and a Radio Block Center (RBC).
제6항에 있어서,
상기 대상 차량에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 상기 최적 프로파일을 보정하는 동적 속도 프로파일 보정부,
를 더 포함하는 것인, 최적화 장치.
In Article 6,
A dynamic speed profile correction unit that corrects the optimal profile using reference position information received through a Balise Transmission Module (BTM) equipped in the target vehicle.
An optimization device that further includes:
제1항에 있어서,
상기 출력 모듈은 DMI(Driver Machine Interface) 모듈을 포함하는 것인, 최적화 장치.
In the first paragraph,
An optimization device, wherein the above output module includes a DMI (Driver Machine Interface) module.
차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 방법에 있어서,
대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치된 지상 설비를 통해 획득되는 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보 및 상기 대상 차량의 속도 정보를 획득하는 단계;
상기 지상 정보, 상기 제원 정보, 상기 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 단계; 및
상기 최적 프로파일을 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈을 통해 표출하고, 상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 단계,
를 포함하고,
상기 최적 프로파일을 생성하는 단계는,
상기 속도 정보에 따라 연산되는 상기 대상 차량의 타행 이동거리와 상기 운행 계획 정보에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교하는 단계;
상기 타행 이동거리가 상기 잔여 거리보다 작으면, 상기 속도 정보와 최대 허용속도를 비교하여 제동 투입 정보 또는 가속 요청 정보를 포함하는 상기 최적 프로파일을 생성하는 단계; 및
상기 타행 이동거리가 상기 잔여 거리 이상이면, 상기 도착지에 상기 대상 차량이 도달하기 위한 도착 예상 시간을 연산하고, 상기 도착지에 대하여 상기 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 도착 시간과 상기 도착 예상 시간의 선후를 비교한 결과에 따라 상기 대상 차량의 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함하는 상기 최적 프로파일을 생성하는 단계,
를 포함하는 것인, 최적화 방법.
In a method for optimizing train operation using a secondary signal device,
A step of acquiring ground information, specification information of the target vehicle, and speed information of the target vehicle through ground facilities placed on the track on which the target vehicle runs;
A step of generating an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on the ground information, the specification information, the speed information, and the driving plan information generated in advance for the target vehicle; and
A step of displaying the above optimal profile through an output module equipped in the target vehicle and controlling the driving of the target vehicle according to the above optimal profile.
Including,
The steps for generating the above optimal profile are:
A step of comparing the travel distance of the target vehicle calculated based on the above speed information with the remaining distance to the destination based on the above driving plan information;
If the above-mentioned travel distance is less than the remaining distance, a step of comparing the speed information and the maximum allowable speed to generate the optimal profile including braking input information or acceleration request information; and
If the above-mentioned travel distance is greater than or equal to the remaining distance, a step of calculating the expected arrival time for the target vehicle to reach the destination, and generating the optimal profile including the operation recommended speed information calculated by considering the train energy efficiency of the target vehicle based on the result of comparing the arrival time set according to the operation plan information for the destination with the order of the expected arrival time.
An optimization method comprising:
삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 지상 정보는, 상기 선로의 구배 정보, 곡선 정보 및 이동권한 정보를 포함하는 것인, 최적화 방법.
In Article 9,
An optimization method, wherein the above-mentioned ground information includes slope information, curve information, and movement right information of the above-mentioned track.
제9항에 있어서,
상기 최적 프로파일에 따른 견인 수행 시점, 타력 주행 구간 및 제동 조건 중 적어도 하나를 포함하는 가감속 패턴 정보를 도출하는 단계,
를 더 포함하고,
상기 제어하는 단계는,
상기 가감속 패턴 정보에 따라 상기 대상 차량의 주행을 제어하는 것인, 최적화 방법.
In Article 9,
A step of deriving acceleration/deceleration pattern information including at least one of a traction execution time, a coasting driving section, and a braking condition according to the above optimal profile;
Including more,
The above controlling step is,
An optimization method for controlling driving of the target vehicle according to the above acceleration/deceleration pattern information.
제9항에 있어서,
상기 지상 설비는 발리스(Balise) 및 무선폐색센터(Radio Block Center, RBC) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 대상 차량에 구비되는 발리스 전송 모듈(Balise Transmission Module, BTM)을 통해 수신되는 참조 위치 정보를 이용하여 상기 최적 프로파일을 보정하는 단계,
를 더 포함하는 것인, 최적화 방법.
In Article 9,
The above ground facility includes at least one of a Balise and a Radio Block Center (RBC),
A step of correcting the optimal profile using reference position information received through a Balise Transmission Module (BTM) equipped in the target vehicle.
An optimization method further comprising:
차상 신호 장치를 이용한 열차 주행 최적화 기법이 적용된 열차 제어 시스템에 있어서,
대상 차량의 속도 정보를 계측하는 속도 센서;
상기 대상 차량이 주행하는 선로에 대하여 배치되는 지상 설비;
상기 지상 설비로부터 획득한 지상 정보, 상기 대상 차량의 제원 정보, 상기 속도 센서로부터 획득한 속도 정보 및 상기 대상 차량에 대하여 미리 생성된 운행 계획 정보를 기초로 하여 상기 대상 차량에 대하여 적용될 주행 속도에 대한 최적 프로파일을 생성하는 차상 신호 장치;
상기 최적 프로파일을 표출하도록 상기 대상 차량에 구비되는 출력 모듈; 및
상기 최적 프로파일에 따라 상기 대상 차량을 주행하도록 제어되는 자동 운전 장치,
를 포함하고,
상기 차상 신호 장치는,
상기 속도 정보에 따라 연산되는 상기 대상 차량의 타행 이동거리와 상기 운행 계획 정보에 따른 도착지까지의 잔여 거리를 비교하고,
상기 타행 이동거리가 상기 잔여 거리보다 작으면, 상기 속도 정보와 최대 허용속도를 비교하여 제동 투입 정보 또는 가속 요청 정보를 포함하는 상기 최적 프로파일을 생성하고,
상기 타행 이동거리가 상기 잔여 거리 이상이면, 상기 도착지에 상기 대상 차량이 도달하기 위한 도착 예상 시간을 연산하고, 상기 도착지에 대하여 상기 운행 계획 정보에 따라 설정되어 있는 도착 시간과 상기 도착 예상 시간의 선후를 비교한 결과에 따라 상기 대상 차량의 열차 에너지 효율을 고려하여 산출되는 운행 권장 속도 정보를 포함하는 상기 최적 프로파일을 생성하는 것인, 열차 제어 시스템.
In a train control system that applies a train operation optimization technique using a secondary signal device,
A speed sensor that measures the speed information of the target vehicle;
Ground equipment placed on the track on which the above target vehicle runs;
An onboard signal device that generates an optimal profile for a driving speed to be applied to the target vehicle based on ground information acquired from the ground facility, specification information of the target vehicle, speed information acquired from the speed sensor, and driving plan information generated in advance for the target vehicle;
An output module provided in the target vehicle to display the above optimal profile; and
An automatic driving device controlled to drive the target vehicle according to the above optimal profile,
Including,
The above-mentioned secondary signal device is,
Compare the travel distance of the target vehicle calculated based on the above speed information with the remaining distance to the destination based on the above driving plan information,
If the above-mentioned travel distance is less than the above-mentioned remaining distance, the speed information is compared with the maximum allowable speed to generate the optimal profile including braking input information or acceleration request information,
A train control system, wherein if the above-mentioned travel distance is greater than or equal to the remaining distance, the expected arrival time for the target vehicle to reach the destination is calculated, and the optimal profile is generated including recommended operation speed information that takes into account the train energy efficiency of the target vehicle based on the result of comparing the arrival time set according to the operation plan information for the destination with the order of the expected arrival time.
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