KR100693891B1 - 실시간 열차고장 관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 열차에 운행에 사용되는 각종 장치의 작동 상태를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 복수의 센서와, 상기 각각의 장치의 정상 작동 상태 정보가 저장된 정상상태 데이터베이스와, 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받고, 상기 정상상태 데이터베이스로부터 상기 각각의 센서의 전기적 신호에 대응하는 정보값을 읽어들여 상기 전기적인 신호와 비교하여 정상작동 상태 여부를 판단하고, 정상작동상태가 아닌 경우 상기 각각의 센서로부터의 입력받은 전기적인 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 외부기기로 무선 전송하고, 외부기기로부터 신호를 수신하여 상기 제어부로 제공하는 무선송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
열차고장, 센서, 무선 전송, 고장조치.

Description

실시간 열차고장 관리시스템{REAL-TIME MANAGEMENT SYSTEM FOR TRAIN TROUBLE}
도 1은 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템의 일실시예의 블럭도
도 2는 도 1의 실시예의 작동 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템의 다른 실시예의 블럭도
도 4는 도 3의 실시예의 작동 흐름도
본 발명은 열차의 운행을 관리하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운행중인 열차의 각종 장치의 작동상태를 실시간으로 모니터링하여 고장상태라고 판단된 경우 중앙운전사령, 차량 기지 또는 차량 담당자에게 무선으로 통보하고 기관사에게는 고장에 대한 조치를 통보하는 실시간 열차운행 관리시스템에 관한 것이다.
종래 운행중인 열차에 고장이 발생한 경우, 이에 대한 처리절차를 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저 열차에 고장이 발생한 사실을 어떠한 경로로든 기관사가 인지한 경우, 기관사는 무선으로 중앙운전사령에 고장 발생을 보고한다. 중앙운전사령에서는 고장 내용을 분석하여 열차가 계속 운행해도 되는지, 기지로 복귀해야 하는지를 판단하고, 기관사에게 무선으로 명령을 내린다. 이 때, 기관사가 자체적으로 조치할 수 있는 고장 내용에 대해서는 조치사항을 함께 알려 주기도 한다. 또한 열차가 운행을 계속할 수 없다고 판단될 때에는 차량기지의 열차 담당자에게 유선으로 고장 내용을 통보하여 조치를 위한 준비를 할 수 있도록 한다.
그러나 종래와 같은 고장 조치 방식에 따르면 열차에 발생한 고장 상태를 기관사가 정확히 인지하기 어려우므로, 고장 발생을 보고받은 중앙운전사령으로서도 열차의 상태에 대한 정확한 판단이 힘들다. 또한 열차의 상태에 대한 판단 결과를 다시 기관사에게 통보해줘야 하고, 열차 운행이 불가능할 경우 차량기지의 열차 담당자에게 유선으로 통보해주는 절차를 거치므로 열차의 고장에 신속하게 대처할 수 없다. 더욱 중대한 문제점은, 기관사가 열차의 고장을 인지하지 못하고 계속적으로 열차를 운행할 경우 대형 사고의 위험에 노출된다는 점이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 열차의 운행에 필요한 각종 장치의 작동 상태를 지속적으로 감시하여 각 장치가 정상 작동상태인지를 판단하고, 정상 작동상태가 아니라고 판단된 경우에는 외부기기로 무선을 통해 그 사실을 실시간으로 통보할 수 있는 실시간 열차운행 관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 열차의 운행에 필요한 각종 장치가 고장이라고 판단된 경우, 각 고장에 대한 조치가 사전에 저장된 데이터베이스로부터 적절한 대응조치를 검색하여 기관사에게 신속하게 통보할 수 있는 실시간 열차운행 관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 열차에 운행에 사용되는 각종 장치의 작동 상태를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 복수의 센서와, 상기 각각의 장치의 정상 작동 상태 정보가 저장된 정상상태 데이터베이스와, 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받고, 상기 정상상태 데이터베이스로부터 상기 각각의 센서의 전기적 신호에 대응하는 정보값을 읽어들이며, 상기 정보값과 상기 전기적인 신호를 비교하여 정상작동 상태 여부를 판단하고, 정상작동상태가 아닌 경우 상기 각각의 센서로부터의 입력받은 전기적인 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력된 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 외부기기로 무선 전송하고, 외부기기로부터 신호를 수신하여 상기 제어부로 제공하는 무선송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 센서는 브레이크의 작동상태를 감지하는 센서와, 보조전원장치의 작동상태를 감지하는 센서와, 인버터의 작동상태를 감지하는 센서를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 상기 제어부로부터 출력된 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 저장하는 고장신호 저장부를 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 상기 복수의 센서로 부터의 전기적인 신호를 입력받아 저장하는 센서신호저장부를 더 포함하고, 상기 정상상태 데이터베이스에 저장된 정보는 상기 각 장치의 정상작동 여부를 판단하기 위해 필요한 전기적인 신호의 조합을 포함하며, 상기 제어부는 상기 센서신호저장부로부터 상기 복수의 센서 중 상기 정상상태 데이터베이스의 조합에 따른 전기적인 신호만을 입력받는 것이 바람직하다.
특히 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호가 정상작동 상태가 아닌 경우에 대응하는 고장조치정보가 저장된 고장조치 데이터베이스와, 입력받은 정보를 열차의 기관사가 인지할 수 있도록 표시하는 표시부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호가 정상작동 상태가 아닌 경우 상기 고장조치 데이터베이스로부터 상기 센서로부터의 전기적인 신호에 대응하는 고장조치정보를 검색하여 상기 표시부로 입력시키는 것을 특징으로 한다.
나아가 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 상기 외부기기는 중앙운전사령의 서버를 포함하며, 상기 중앙운전사령의 서버는 상기 무선송수신부로부터 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 차량 기지 및 차량 담당자의 개인휴대단말기로 전송하는 것도 가능하다. 이 경우 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은, 입력받은 정보를 열차의 기관사가 인지할 수 있도록 표시하는 표시부를 더 포함하고, 상기 중앙운전사령의 서버는, 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호가 정상작동 상태가 아닌 경우에 대응하는 고장조치정보가 저장된 고장조치 데이터베이스를 포함하며, 상기 고장조치 데이터베이스로부터 상기 각각 의 센서의 전기적 신호에 대응하는 고장조치정보를 읽어들여 상기 무선송수신부로 전송하고, 상기 무선송수신부는 상기 중앙운전사령의 서버로부터 전송된 고장조치정보를 상기 제어부로 제공하며, 상기 제어부는 상기 무선송수신부로부터 제공받은 고장조치정보를 표시부로 입력하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 실시간 열차운행 관리시스템에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시간 열차운행 관리시스템에 따른 일실시예를 나타낸 블럭도이며, 도 2는 도 1의 실시예의 작동 흐름도이다.
센서(11)는 열차의 운행에 필요한 각종 장치의 작동 상태를 전기적인 신호로 변환하여 출력한다(S101). 열차의 운행을 위해서는 많은 장치가 필요하므로 상기 센서 또한 복수가 구비되는 것이 바람직하다. 특히 전동차에서는 브레이크, 보조전원 및 인버터가 열차의 운행을 위해 매우 중요한 기능을 수행하는 바, 상기 복수의 센서(11)는 상기 세가지 장치에 대한 작동 상태를 전기적 신호로 변환하는 브레이크 센서, 보조전원 센서, 인버터 센서를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 복수의 센서(11)로부터 출력된 전기적인 신호는 센서신호저장부(12)로 전달되어 저장된다(S102). 센서신호저장부(12)는 센서로부터 입력된 모든 신호를 저장해 두어 추후 차량기지에 입고된 열차의 점검이나 수리를 위해 참조할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
정상상태 데이터베이스(14)는 상기 각각의 장치의 정상 작동상태에 대응하는 정보를 수록하고 있다. 이 때 상기 정보에는 각 장치의 정상 작동여부를 판단하기 위해 필요한 전기적인 신호들의 조합에 대한 정보가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 브레이크 센서의 경우, 브레이크의 공기압이 부족한지의 여부를 판단하기 위해서는 브레이크 센서가 출력하는 많은 전기적 신호 중 MRPS라는 신호와 CM이라는 신호만이 필요하다. 따라서 브레이크의 정상 작동여부 중 특히 공기압 부족여부를 판단하기 위해 필요한 신호의 조합은 MRPS+CM이므로, 이러한 조합 정보가 정상상태 데이터베이스(14)에 포함되어 있는 것이 효율적이다.
제어부(13)는 상기 센서신호저장부(12)로부터 전기적인 신호를 입력받는다. 이 때의 전기적인 신호는 물론 상기 복수의 센서(11)로부터 센서신호저장부(12)로 입력되었던 것이다. 제어부(13)는 정상상태 데이터베이스(14)로부터 상기 신호에 대응하는 정보값을 읽어들이고(S103), 상기 전기적인 신호와 비교하여 각 장치의 정상 작동여부를 판단한다(S104). 상기한 바와 같이 정상상태 데이터베이스(14)에 각 장치의 정상 작동여부 판단을 위한 신호의 조합이 포함되어 있는 경우, 제어부(13)는 상기 센서신호저장부(12)로부터 모든 신호를 입력받을 필요는 없다. 즉, 상기 정상상태 데이터베이스(14)에 포함된 조합에 따른 신호만을 선택적으로 입력받을 수 있다. 이 경우 신호 처리가 신속해지는 것은 물론, 이어지는 신호의 전송이나 저장이 용이해진다. 제어부(13)는 각 장치가 정상 작동상태가 아니라고 판단될 경우 상기 센서신호저장부(12)로부터 입력받은 전기적인 신호를 출력한다. 제어부(13)가 출력한 전기적인 신호는 고장상태라고 판단될 때 출력된 것이므로 고장신호라고 할 수 있다. 따라서 상기 고장신호를 저장할 수 있는 고장신호 저장부(15)를 구비하는 것이 바람직하다. 고장신호 저장부(15)는 상기 제어부(13)가 출 력한 전기적인 신호, 즉 고장신호를 입력받아 저장해두고(S105), 추후 차량 기지에 입고시 추가적인 점검 또는 수리를 위해 저장된 고장신호를 활용할 수 있도록 한다.
무선송수신부(16)는 열차의 각 장치가 정상 작동상태가 아닐 경우 상기 제어부(13)로부터 출력된 전기적인 신호를 입력받아 외부기기로 무선 전송한다(S106). 이 때 사용할 수 있는 무선 통신망은 기존의 CDMA 통신망을 포함한다. 그리고 상기 외부기기에는 대표적으로 중앙운전사령의 서버(17)가 포함되지만, 차량 기지의 서버나 차량 담당자의 개인휴대단말기가 포함될 수 있다.
중앙운전사령의 서버(17)만이 전기적인 신호를 전송받은 경우에도 중앙운전사령의 서버(17)가 차량 기지의 서버나 차량 담당자의 개인휴대단말기로 다시 전송하게 할 수도 있다. 한편 중앙운전사령 서버(17)의 조작자는 별도의 지침 또는 지령을 열차로 전달하기 위해 중앙운전사령 서버(17)가 상기 무선송수신부(16)로 상기 지침 또는 지령에 따른 신호를 전송하도록 할 수 있다.
이와 같은 구성만으로도 본 실시예는 운행중인 열차의 각종 장치의 정상 작동상태를 감시하여 정상 작동여부를 판단하고, 정상 작동상태가 아닌 경우 무선을 통해 외부기기, 특히 중앙운전사령의 서버(17)로 전송할 수 있다. 따라서 상기 중앙운전사령 서버(17)를 통해 중앙운전사령의 근무자들이 실시간으로 해당 열차의 운행상태를 인지할 수 있고, 필요하다면 열차의 고장에 대한 조치를 열차의 기관사에게 통보할 수도 있다. 나아가 중앙운전사령의 서버(17)는 해당 열차가 입고될 차량 기지의 서버나 차량 담당자의 개인휴대단말기에도 상기 전기적인 신호를 전송 하므로, 열차의 고장이 중대한 점검이나 수리를 요할 경우 열차가 입고되기 전에 미리 준비할 수 있도록 한다.
그러나 본 실시예는 그 밖에도 고장조치 데이터베이스(18)를 포함한다. 고장조치 데이터베이스(18)는, 상기 복수의 센서(11)로부터의 전기적인 신호로부터 열차의 각종 장치의 고장원인과 고장위치를 분석하여 얻어낸 최적의 고장조치정보를 저장하고 있다. 상기 고장조치정보에는 차량 담당자들의 경험을 토대로한 정보들이 포함될 수 있다.
상기 제어부(13)는 열차의 각 장치가 고장이라고 판단한 경우, 상기 고장조치 데이터베이스(18)에 접근하여 고장조치 데이터베이스(18)에 저장된 고장조치정보 중 센서신호저장부(12)로부터 입력받은 전기적인 신호에 대응하는 고장조치정보를 검색하여 출력한다(S107).
상기 제어부(13)로부터 출력된 고장조치정보는 표시부(19)로 입력되며 표시부(19)는 열차의 기관사가 상기 고장조치정보를 인지할 수 있도록 문자, 숫자, 기호 또는 음향과 같은 방법으로 상기 고장조치정보를 표시한다(S108).
이와 같이 고장조치 데이터베이스(18)를 포함하는 본 실시예는 열차의 각종 장치의 고장여부를 중앙운전사령의 서버(17)로 전송하여 중앙운전사령이 인지하도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 열차의 기관사에게는 고장 상태에 대응한 최적의 조치를 직접 알려줄 수 있다.
한편 상기한 고장조치 데이터베이스는 반드시 제어부에만 연결되어 있는 것은 아니다. 본 발명의 실시간 열차운행 관리시스템의 다른 실시예를 나타낸 도 3 및 도 4를 참조하면, 고장조치 데이터베이스(28)가 중앙운전사령의 서버(27)에 연결될 수 있음을 알 수 있다.
본 실시예는 앞선 실시예와 제어부(23)는 센서신호저장부(22)로부터 입력받은 전기적인 신호를 정상상태 데이터베이스(24)의 정보값과 비교하여 열차의 각종 장치가 고장이라고 판단될 경우 상기 전기적인 신호를 무선송수신부(26)를 통해 중앙운전사령의 서버(27)로 전송하기만 할 뿐이다. 따라서 센서(21)가 전기적인 신호를 출력하고(S201), 센서신호저장부(22)에서 상기 전기적인 신호를 저장하며(S202), 제어부(23)에서 정상상태 데이터베이스(24)로부터 정상 상태에서의 상기 전기적인 신호에 대한 정보값을 읽어들이고(S203), 상기 신호저장부에서 입력받은 전기적인 신호와 상기 정보값을 비교하여 열차의 각 장치가 정상작동상태인지 판단하고(S204), 정상작동상태가 아닌 경우 상기 전기적인 신호를 고장신호 저장부(25)에 저장하며(S205), 상기 전기적인 신호를 외부기기, 특히 중앙운전사령의 서버(27)로 무선 전송하는(S206) 과정은 앞선 실시예와 대동소이하다.
다만 고장조치 데이터베이스(28)가 중앙운전사령의 서버(27)에 연결되어 있으므로, 상기 전기적인 신호를 전송받은 중앙운전사령의 서버(27)가 고장조치 데이터베이스(28)에 접근하여 고장조치 데이터베이스(28)로부터 상기 전기적인 신호에 대응하는 고장조치정보를 검색하여(S207) 무선송수신부(26)로 전송해준다(S208). 무선송수신부(26)는 중앙운전사령의 서버(27)로부터 전송받은 고장조치정보를 제어부(23)로 제공하며, 제어부(23)는 다시 표시부(29)로 상기 고장조치정보를 입력시키고 최종적으로 표시부(29)가 고장조치를 표시하여 열차의 기관사가 인지할 수 있 도록 한다(S209). 따라서 본 실시예에서 열차의 기관사가 인지하는 고장조치는 중앙운전사령의 서버(27)에 연결된 고장조치 데이터베이스(28)로부터 검색된 결과이다. 본 실시예에서와 같이 고장조치 데이터베이스(28)가 중앙운전사령의 서버(27)에 연결되어 있는 경우에는 데이터베이스의 유지관리 및 업데이트가 보다 용이하며 보다 대용량의 데이터베이스를 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시간 열차운행 관리시스템은 열차의 운행에 필요한 각종 장치의 작동상태가 정상이 아닐 경우 무선을 통해 중앙운전사령으로 고장임을 통보할 수 있다. 따라서 중앙운전사령에서는 고장에 필요한 조치를 열차의 기관사에게 신속히 통보할 수 있게 될 뿐만 아니라 차량 기지나 차량 담당자에게도 사전에 열차의 상태를 알려주어 열차의 수리 및 점검의 효율을 향상시킬 수 있다. 나아가 고장조치 데이터베이스로부터 해당 고장에 대응하는 최적의 조치를 검색하여 신속히 기관사에게 인지시킴으로서 고장에 대해 신속히 조치하도록 하고 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명을 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 열차에 운행에 사용되는 각종 장치의 작동 상태를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 복수의 센서와,
    상기 각각의 장치의 정상 작동 상태 정보가 저장된 정상상태 데이터베이스와,
    상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받고, 상기 정상상태 데이터베이스로부터 상기 각각의 센서의 전기적 신호에 대응하는 정보값을 읽어들이며, 상기 정보값과 상기 전기적인 신호를 비교하여 정상작동 상태 여부를 판단하고, 정상작동상태가 아닌 경우 상기 각각의 센서로부터의 입력받은 전기적인 신호를 출력하는 제어부와,
    상기 제어부로부터 출력된 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 외부기기로 무선 전송하고, 외부기기로부터 신호를 수신하여 상기 제어부로 제공하는 무선송수신부를 포함하고,
    상기 센서는 브레이크의 작동상태를 감지하는 센서와, 보조전원장치의 작동상태를 감지하는 센서와, 인버터의 작동상태를 감지하는 센서를 포함하며,
    상기 제어부로부터 출력된 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 저장하는 고장신호 저장부를 더 포함하고,
    상기 복수의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 저장하는 센서신호저장부를 더 포함하고,
    상기 정상상태 데이터베이스에 저장된 정보는 상기 각 장치의 정상작동 여부를 판단하기 위해 필요한 전기적인 신호의 조합을 포함하며,
    상기 제어부는 상기 센서신호저장부로부터 상기 복수의 센서 중 상기 정상상태 데이터베이스의 조합에 따른 전기적인 신호만을 입력받는 것을 특징으로 하고,
    상기 외부기기는 중앙운전사령의 서버를 포함하며,
    상기 중앙운전사령의 서버는 상기 무선송수신부로부터 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호를 입력받아 차량 기지 및 차량 담당자의 개인휴대단말기로 전송하는 것을 특징으로 하며,
    입력받은 정보를 열차의 기관사가 인지할 수 있도록 표시하는 표시부를 더 포함하고,
    상기 중앙운전사령의 서버는, 상기 각각의 센서로부터의 전기적인 신호가 정상작동 상태가 아닌 경우에 대응하는 고장조치정보가 저장된 고장조치 데이터베이스를 포함하며, 상기 고장조치 데이터베이스로부터 상기 각각의 센서의 전기적 신호에 대응하는 고장조치정보를 읽어들여 상기 무선송수신부로 전송하고,
    상기 무선송수신부는 상기 중앙운전사령의 서버로부터 전송된 고장조치정보를 상기 제어부로 제공하며,
    상기 제어부는 상기 무선송수신부로부터 제공받은 고장조치정보를 표시부로 입력하는 것을 특징으로 하는 실시간 열차운행 관리시스템.
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