KR101165267B1 - Control data radio communication system of train - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신뢰성이 확보된 무선 LAN 기반의 통신 방식을 이용하여 자동 열차 운행 데이터를 손실 없이 안정적으로 전송할 수 있는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템을 개시한다. 본 발명은 네트워크유닛, 신호유닛 및 열차용 안테나유닛을 포함하여 차상에 설치되고, 내부 메모리에 내장된 아이피 북에 의해 설정되는 IP에 따라 지상장치와 연결하여 차상의 정보와 지상의 정보를 무선으로 상호 교환하는 차상 무선 통신장치; 네트워크 스위치 및 선로변 설치용 안테나유닛을 포함하고, 지상장치의 ID에 따라 설정된 섹터 내에 열차가 진입하면 자동으로 차상장치를 호출하여 상기 차상 무선 통신장치와 통신하도록 선로변에 광전송망을 통하여 연결 설치된 다수의 지상 무선 통신장치; 및 상기 선로변에 설치되는 모든 지상 무선 통신장치와 네트워크로 연결되고, 통합관제실의 자동 열차 운행 데이터를 상기 차상 무선 통신장치의 신호유닛으로 전송함과 아울러 차량의 상태 감시 및 차상장치 리셋 기능을 수행하는 자동 열차 운행 데이터 전송장치;를 포함하고, 상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치는, 자동 열차 운행 데이터에 대한 신호를 송수신하는 통신모듈; 상기 통신모듈의 신호에 대한 프로토콜을 분석하여 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보를 생성하고 전송하는 메인모듈; 및 상기 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 발생시키는 관리모듈;을 포함한다.Disclosure of Invention The present invention discloses a train control data wireless communication system capable of stably transmitting automatic train operation data without loss by using a wireless LAN based communication method with reliability. The present invention is installed on a vehicle including a network unit, a signal unit and a train antenna unit, and connected to a ground apparatus according to an IP set by an IP book embedded in an internal memory to wirelessly transmit information on the vehicle and ground information. Onboard wireless communication devices; And a network switch and an antenna unit for railroad side installation, and a plurality of rails are connected to an onboard rail via an optical transmission network so as to communicate with the onboard wireless communication device by automatically calling the onboard vehicle when a train enters a sector set according to the ID of the ground apparatus. Ground radio communication; And a network connected to all terrestrial wireless communication devices installed at the side of the track, and transmits automatic train operation data of an integrated control room to a signal unit of the on-board wireless communication device, and monitors the state of the vehicle and resets the on-board device. An automatic train operation data transmission device, wherein the automatic train operation data transmission device comprises: a communication module configured to transmit and receive a signal for automatic train operation data; A main module which analyzes a protocol of signals of the communication module to generate and transmit current train state information and train control information; And a management module generating an event when the current train state information and the train control information are transmitted.
Description
본 발명은 무인 및 무선으로 자동 운전이 이루어지는 전철 시스템을 제어하기 위한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 신뢰성이 확보된 무선 LAN 기반의 통신 방식을 이용하여 자동 열차 운행 데이터(Automatic Train Operation DATA)를 손실 없이 안정적으로 전송할 수 있는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a train control data wireless communication system for controlling a train system in which autonomous driving is performed unmanned and wirelessly, and more specifically, automatic train operation data using a wireless LAN-based communication system with reliable reliability. The present invention relates to a train control data wireless communication system capable of stably transmitting train operation data without loss.
열차 제어 기술 분야에서 신호 시스템은, 열차의 안전운행과 수송능률의 향상, 열차간 충돌방지 및 효율적인 열차 운행을 위한 시스템으로서, 자동열차방호장치(ATP), 자동열차운행장치(ATO), 자동열차감시장치(ATS)를 포함하여 구성된다.In the field of train control technology, the signal system is a system for improving the safe operation and transportation efficiency of trains, preventing collisions between trains and efficiently operating trains, including automatic train protection system (ATP), automatic train operation system (ATO) and automatic trains. It comprises a monitoring device (ATS).
상기 신호 시스템을 구성하는 여러 장치 중 자동열차운행장치(ATO)는 열차 속도 제어, 승강장 정차 제어, 열차 출입문 제어, 차상장치 상태 정보 전송, 열차 Wake-up, 지상 및 차상 인터페이스 정보 관리 등의 기능을 수행한다.Among the various devices constituting the signal system, an automatic train operating device (ATO) provides functions such as train speed control, platform stop control, train door control, vehicle status information transmission, train wake-up, and ground and vehicle interface information management. To perform.
상기와 같은 자동 열차 운행 데이터를 전송하는 방식으로서, 최근 무선데이터통신에 의해 열차를 제어함으로써 무인운전으로 고밀도 제어가 가능하도록 하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 무선에 의한 열차 제어는 기존의 폐색구간에 의한 열차의 점유율을 개선시킴으로써 열차 간의 거리 및 시격을 단축시킬 수 있어서 각광받고 있다.As a method of transmitting the automatic train operation data as described above, research is being actively conducted to enable high-density control by unmanned operation by controlling a train by wireless data communication. The wireless train control has been in the spotlight because it can shorten the distance and distance between trains by improving the occupancy rate of the train by the existing occlusion section.
기존 시스템과는 달리 향후 건설되는 대부분의 철도 시스템은 무인 및 무선에 의한 자동 운전이 주가 될 것이다. 따라서 열차의 정보를 신속하면서도 정확하게 검지하여 열차 제어의 정보로 활용하는 것이 절대적으로 필요하다. 한편, 무선에 의한 열차 제어의 구현시에 시스템의 성능 및 안전도는 무선 시스템이 가지고 있는 여러 가지의 제약들 때문에 신호 시스템의 가용성에 제약이 따르며 무엇보다도 안전사고와 열차 고장 시에도 안전한 동작개념(fail-safe)이 적용된 시스템의 개발이 필수적이다.Unlike existing systems, most railway systems to be built in the future will mainly be autonomous and wireless. Therefore, it is absolutely necessary to detect the information of the train quickly and accurately and use it as the information of the train control. On the other hand, the performance and safety of the system in the implementation of the train control by radio is limited by the availability of the signal system due to various limitations of the radio system, and above all, safe operation concept in case of safety accident and train failure. It is essential to develop a safe system.
위와 같은 개념에서 볼 때 기존의 공공 무선망이 가지고 있는 공개성은 임의의 사용자가 쉽게 접속할 수 있는 편의성을 제공하지만 반대로 시스템의 안정성에는 매우 위험한 요소로 작용한다. 따라서 신뢰성 있는 무선 네트워크를 구성하여 어떠한 경우에도 안전 동작이 가능한 신뢰성 있는 전용 네트워크의 구성이 필요하다.In view of the above concept, the openness of the existing public wireless network provides convenience that any user can easily access, but on the contrary, it is very dangerous for the stability of the system. Therefore, there is a need for a reliable dedicated network that can be configured in a reliable wireless network in any case.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 신뢰성이 확보된 무선 LAN 기반의 통신 방식을 이용하여 자동 열차 운행 데이터(Automatic Train Operation DATA)를 손실 없이 안정적으로 전송할 수 있는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, train control data wireless communication capable of stably transmitting automatic train operation data (loss) using a wireless LAN-based communication method with reliability without loss The purpose is to provide a system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템은, 네트워크유닛, 신호유닛 및 열차용 안테나유닛을 포함하여 차상에 설치되고, 내부 메모리에 내장된 아이피 북에 의해 설정되는 IP에 따라 지상장치와 연결하여 차상의 정보와 지상의 정보를 무선으로 상호 교환하는 차상 무선 통신장치; 네트워크 스위치 및 선로변 설치용 안테나유닛을 포함하고, 지상장치의 ID에 따라 설정된 섹터 내에 열차가 진입하면 자동으로 차상장치를 호출하여 상기 차상 무선 통신장치와 통신하도록 선로변에 광전송망을 통하여 연결 설치된 다수의 지상 무선 통신장치; 및 상기 선로변에 설치되는 모든 지상 무선 통신장치와 네트워크로 연결되고, 통합관제실의 자동 열차 운행 데이터를 상기 차상 무선 통신장치의 신호유닛으로 전송함과 아울러 차량의 상태 감시 및 차상장치 리젯 기능을 수행하는 자동 열차 운행 데이터 전송장치;를 포함한다.The train control data wireless communication system according to the present invention for achieving the above object is installed in a vehicle including a network unit, a signal unit, and a train antenna unit, according to an IP set by an IP book embedded in an internal memory. A vehicle wireless communication device connected to the ground device to wirelessly exchange information on the vehicle and information on the ground wirelessly; And a network switch and an antenna unit for railroad side installation, and a plurality of rails are connected to an onboard rail via an optical transmission network so as to communicate with the onboard wireless communication device by automatically calling the onboard vehicle when a train enters a sector set according to the ID of the ground apparatus. Ground radio communication; And a network connected to all terrestrial wireless communication devices installed at the side of the track, and transmits the automatic train operation data of the integrated control room to the signal unit of the on-board wireless communication device, and performs a vehicle status monitoring and recharging of the onboard device. It includes; automatic train operation data transmission device.
상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치는, 자동 열차 운행 데이터에 대한 신호를 송수신하는 통신모듈; 상기 통신모듈의 신호에 대한 프로트콜을 분석하여 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보를 생성하고 전송하는 메인모듈; 및 상기 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 발생시키는 관리모듈;을 포함할 수 있다.The automatic train operation data transmission device, the communication module for transmitting and receiving a signal for the automatic train operation data; A main module which analyzes a protocol for signals of the communication module to generate and transmit current train state information and train control information; And a management module generating an event upon transmission of the current train state information and train control information.
상기 통신모듈은, 네트워크 카드, 이더넷, IP, UDP 및 TCP를 포함하고, 상기 메인모듈은, 상기 UDP 및 TCP의 프로토콜을 분석하는 프로토콜 분석기; 현재 열차 상태 정보를 담당하는 열차 상태 모듈; 및 열차 제어 정보를 담당하는 열차 제어 모듈;을 포함할 수 있다.The communication module includes a network card, Ethernet, IP, UDP, and TCP, and the main module includes: a protocol analyzer for analyzing protocols of the UDP and TCP; A train status module in charge of current train status information; And a train control module in charge of the train control information.
상기 관리모듈은, 현재 열차 상태 정보 전송시 이벤트를 담당하는 열차 상태 이벤트 모듈; 열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 담당하는 열차 제어 이벤트 모듈; 및 통신 이벤트 및 패킷을 데이터 베이스에 저장함과 아울러 상기 데이터 베이스로부터 기 저장된 과거 데이터를 불러오는 로그 모듈;을 포함할 수 있다.The management module may include a train state event module that is responsible for an event when transmitting current train state information; A train control event module in charge of an event upon transmission of train control information; And a log module for storing communication events and packets in a database and retrieving previously stored historical data from the database.
또한, 상기 관리모듈은, 상기 네트워크 스위치 및 자동 열차 운행 데이터 전송장치의 이중화 구성을 위한 듀얼 프로세서 모듈을 더 구비할 수 있다.The management module may further include a dual processor module for a redundant configuration of the network switch and the automatic train driving data transmission apparatus.
또한, 상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치는, 네트워크 상태를 모니터링하는 SNMP 모듈을 더 포함할 수 있다.The automatic train driving data transmission device may further include an SNMP module for monitoring a network state.
한편, 상기 선로변 설치용 안테나유닛은, 무선 메쉬 안테나로 구성되며, 상기 무선 메쉬 안테나는 무중단 전송로 구축을 위하여 전송 범위 내에서 중첩되게 설치될 수 있다.On the other hand, the line-side antenna unit for installation, it is composed of a wireless mesh antenna, the wireless mesh antenna may be installed so as to overlap within the transmission range for building an uninterrupted transmission path.
본 발명에 의하면, 신뢰성이 확보된 무선 LAN 기반의 통신 방식을 적용하기 때문에, 선로에 설치되는 궤도 회로 및 루프 등의 신호 설비를 사용하지 않으면서 열차 운행 간격을 단축할 수 있어 수송량 증대효과를 기대할 수 있으며, 또한, 자동 열차 운행 데이터를 손실 없이 안정적으로 전송할 수 있어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.According to the present invention, since a reliable wireless LAN-based communication method is applied, a train operation interval can be shortened without using signal equipment such as a track circuit and a loop installed on a track, and thus an increase in traffic volume can be expected. In addition, it is possible to reliably transmit automatic train operation data without loss, thereby improving reliability.
또한, 본 발명에 의하면, 현재 운행 중인 열차 위치 및 열차 상태를 실시간으로 확인하고, 원격제어가 가능하기 때문에, 운전자 및 승무원이 탑승하지 않고 열차를 운전하는 것이 가능할 뿐만 아니라 자동 열차 운행 데이터의 안정적인 전송으로 안전하면서도 효율적인 무인 열차 제어 시스템을 구축할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the current train location and train status can be checked in real time and remote control is possible, it is not only possible to drive the train without the driver and the crew but also to transmit the stable train data automatically. It is possible to build a safe and efficient driverless train control system.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템이 적용된 자동 열차 제어 신호 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 도 1을 보다 구체적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 요부인 자동 열차 운행 데이터 전송장치의 블록도, 그리고,
도 4는 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.1 is a configuration diagram schematically showing an automatic train control signal system to which a train control data wireless communication system according to an embodiment of the present invention is applied;
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating FIG. 1 in more detail;
3 is a block diagram of an automatic train service data transmission apparatus, which is an essential part of the present invention;
4 is a flowchart for explaining the operation of the train control data wireless communication system according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, in describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템이 적용된 자동 열차 제어 신호 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도로서, 도면에서 부호 10은 통합관제실, 20은 지상장치, 30은 차상장치, 그리고 부호 40은 선로이다.1 is a block diagram schematically illustrating an automatic train control signal system to which a train control data wireless communication system is applied according to an embodiment of the present invention. In the drawing,
상기 통합관제실(10)은 열차 자동 운행 데이터로서, 자동운행 제어, 역 정차 시간, 장치 동작 상태 및 열차 번호 정보 등을 상기 지상장치(20)와 소정의 네트워크를 통하여 송수신한다. 또한, 상기 지상장치(20)는 상기 차상장치(30)와 RF-CBTC(양방향)를 이용하여, 열차 속도 제어, 승강강 정차 제어, 열차 출입문 제어, 차상장치 상태 정보 전송, 열차 Wake-up 제어 및 지상/차상 인터페이스 정보 관리 정보 등을 송수신한다. 이러한 열차 자동 운행 데이터는 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템에 의해 데이터의 손실 없이 안정적으로 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 후술된다.The integrated
또한, 상기 통합관제실(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템을 구성하는 열차 자동 운행 데이터 전송장치(100)와, 보안장치(200)와 ATS 서버 그룹(300) 등을 구비한다.In addition, the integrated
상기 지상장치(20)는 역마다 설치되며, 이와 같이 역마다 설치되는 다수의 지상장치(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 광전송망을 통하여 연결되며, 이들 지상장치(20)는 모두 네트워크를 통하여 상기한 통합관제실(10)에 연결되어 있다. 상기 지상장치(20)는 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템을 구성하는 지상 무선 통신장치(25)를 구비한다.The
그리고, 상기 차상장치(30)는 열차(31)와 상기 열차(31) 내부에 설치되며, 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템을 구성하는 차상 무선 통신장치(32)를 구비한다.In addition, the on-
이하, 상기와 같은 기술적 배경을 기초로 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a train control data wireless communication system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 based on the above technical background.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템은, 차상 무선 통신장치(32)와, 다수의 지상 무선 통신장치(25)와, 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the train control data wireless communication system according to an embodiment of the present invention includes a vehicle
상기 차상 무선 통신장치(32)는 네트워크유닛(34), 신호유닛(33) 및 열차용 안테나유닛(36)을 포함하여 차상에 설치된다. 이 차상 무선 통신장치(32)는 내부 메모리에 내장된 아이피 북에 의해 설정되는 IP에 따라 지상장치(20)와 연결하여 차상의 정보와 지상의 정보를 무선으로 상호 교환한다. 또한, 상기 차상 무선 통신장치(32)는 부가장치(35)를 더 구비할 수 있다. 상기 부가장치로(35)는 카메라, 방송통화장치 및 행선지 안내 장치가 있을 수 있다.The onboard
상기 지상 무선 통신장치(25)는 네트워크 스위치(21) 및 선로변 설치용 안테나유닛(22)을 포함한다. 이 지상 무선 통신장치(25)는 지상장치(20)의 ID에 따라 설정된 섹터 내에 열차가 진입하면 자동으로 차상장치(30)를 호출하여 상기 차상 무선 통신장치(32)와 통신하며, 선로(40)변에 광전송망을 통하여 서로 연결되도록 설치된다.The terrestrial
여기서, 상기 차량용 안테나유닛(36) 및 선로변 설치용 안테나유닛(22)은 무선 메쉬 안테나로 구성하며, 이에 따라 예를 들어, 소출력 장비로 적용 가능한 ISM Band 대역인 5.8GHz에 무선 LAN 기반의 통신 방식을 적용함으로써 대역폭 및 기존 통신 시스템의 통신 한계를 극복하도록 구성한다.Here, the
또한, 상기 선로변 설치용 안테나유닛(22)은 전송 범위내에서 중첩하게 설치하여 무중단 전송로를 구축 가능하게 한다. 또한, 안정적인 자동 열차 운행 데이터 전송을 위하여 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100) 및 역사 내 네트워크 스위치(21)는 이중화로 구성한다.In addition, the line-
상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)는, 상기 선로변에 설치되는 모든 지상 무선 통신장치(25)와 네트워크로 연결되고, 통합관제실(10)의 자동 열차 운행 데이터를 상기 차상 무선 통신장치(32)의 신호유닛(33)으로 전송함과 아울러 차량의 상태 감시 및 차상장치의 리셋 기능 등을 수행한다.The automatic train operation
보다 구체적으로, 상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)는 통합관제실(10)로부터 기지내 열차에 대한 정보를 수신하여, 수신받은 데이터를 기지측 지상 무선 통신장치(25)로 송신하고, 상기 기지측 지상 무선 통신장치(25)로부터 수신된 자동 열차 운행 데이터를 상기 통합관제실(10)로 송신한다.More specifically, the automatic train operation
상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 통신모듈(110), 메인모듈(120), 관리모듈(130), 데이터 베이스(140) 및 SNMP(Simple Network Management Protocol)모듈(150)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the automatic train driving
상기 통신모듈(110)은 자동 열차 운행 데이터에 대한 신호를 송수신하는 모듈이다. 이 통신모듈(110)은 네트워크 카드(111), 이더넷(112), IP(113), UDP(114) 및 TCP(115)를 포함한다. 상기 네트워크 카드(111)는 자동 열차 운행 데이터에 대한 통신 송수신을 담당하며, 상기 이더넷(112)은 물리 계층에서 신호와 배선, 데이터 링크 계층에서 MAC(media access control) 패킷과 프로토콜의 형식을 정의한다. 또한, 상기 IP(113)는 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크에서 정보를 주고받는데 사용되는 규약이며, 상기 UDP(user datagram protocol)는 서로 주고받는 형식이 아닌 한 쪽에서 일방적으로 보내는 방식의 통신 프로토콜이고, 상기 TCP(Transmission Control Protocol)는 네트워크의 정보 전달을 통제하는 프로토콜이다.The
상기 메인모듈(120)은 상기 통신모듈(110)의 신호에 대한 프로토콜을 분석하여 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보를 생성하고 전송하는 모듈이다. 이 메인모듈(120)은 프로토콜 분석기(121), 차량 상태 모듈(122) 및 차량 제어 모듈(123)을 포함한다. 상기 프로토콜 분석기(121)는 상기 UDP(114) 및 TCP(115)의 프로토콜을 분석하며, 상기 차량 상태 모듈(122)은 현재 열차 상태 정보를 담당하고, 상기 차량 제어 모듈(123)은 열차 제어 정보를 담당한다.The
상기 관리모듈(130)은 상기 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 발생시키는 모듈이다. 이 관리모듈(130)은 차량 상태 이벤트 모듈(131), 차량 제어 이벤트 모듈(132), 로그 모듈(133) 및 듀얼 프로세서 모듈(134)을 포함한다. 상기 차량 상태 이벤트 모듈(131)은 현재 열차 상태 정보 전송시 이벤트를 담당하며, 상기 차량 제어 이벤트 모듈(132)은 열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 담당한다. 그리고, 상기 로그 모듈(133)은 통신 이벤트 및 패킷을 데이터 베이스(140)에 저장함과 아울러 상기 데이터 베이스(140)로부터 기 저장된 과거 데이터를 불러오는 기능을 수행한다.The
또한, 상기 듀얼 프로세서 모듈(134)은 상기 네트워크 스위치(21) 및 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)의 이중화 구성을 위하여 마련된다. 이와 같이, 상기 네트워크 스위치(21) 및 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)를 이중화 구성하면, 보다 안정적인 자동 열차 운행 데이터의 전송이 가능해진다.In addition, the
또한, 상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치(100)는, 네트워크 상태를 모니터링하는 SNMP(Simple Network Management Protocol) 모듈(150)을 더 구비한다.In addition, the automatic train running
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템의 동작에 대하여 도 4를 참조하여 간단히 설명한다.Hereinafter, the operation of the train control data wireless communication system according to the present invention configured as described above will be briefly described with reference to FIG.
시스템 초기화 후(S510), 통신모듈이 통합관제실 및/또는 차상장치로부터 ATO 데이터를 수신하여(S520), 패킷이 접수되었는지를 판단한다(S530).After system initialization (S510), the communication module receives ATO data from the integrated control room and / or onboard apparatus (S520), and determines whether a packet is received (S530).
상기 S530 단계에서 패킷이 접수되었으면, 로그 모듈이 로그를 확인하고(S540), 확인된 로그를 데이터 베이스에 저장한다(S550). 그러나, 상기 S530 단계에서 패킷이 접수되지 않았으면, S520 단계로 돌아가서 ATO 데이터를 수신한다.If the packet is received in step S530, the log module checks the log (S540), and stores the checked log in the database (S550). However, if the packet is not received in step S530, the flow returns to step S520 to receive ATO data.
한편, 상기 S550 단계에서 로그를 저장한 후, 로그 데이트가 로그 기간보다 큰 지를 확인하여(S560), 상기 조건을 만족하면 로그를 삭제한다(S570).On the other hand, after storing the log in step S550, it is checked whether the log date is greater than the log period (S560), and deletes the log if the condition is satisfied (S570).
이어서, 메인모듈에서 프로토콜을 분석한다(S580). 상기 단계에서 분석결과 성공하면(S590), 열차 제어 정보를 생성하고(S610), 생성된 열차 제어 정보를 표시한다(S620). 또한, 동시에 현재 열차 상태 정보도 생성한다(S630).Then, the protocol is analyzed in the main module (S580). If the result of the analysis succeeds (S590), train control information is generated (S610), and the generated train control information is displayed (S620). At the same time, the current train status information is also generated (S630).
그러나, 상기 S590 단계에서 프로토콜 분석이 성공하지 않았으면, 상기 S520 단계로 돌아가 ATO 데이터를 다시 수신한다.However, if the protocol analysis is not successful in step S590, go back to step S520 to receive the ATO data again.
한편, 상기 S630 단계 후, 현재 열차 상태와 열차 상태가 일치하는지 판단하여(S640), 일치하면, 열차 상태 이벤트를 발생시킨다(S650).On the other hand, after the step S630, it is determined whether the current train state and the train state match (S640), if the match, generates a train state event (S650).
그리고, 상기 S640 단계에서 현재 열차 상태와 열차 상태가 일치하지 않은 경우와, 상기 S620 단계 후, 로그를 확인하고(S660), 로그를 저장하는 과정을 거쳐(S670), ATO 데이터를 전송한다(S680). 이 때, 전송 패킷이 성공하면(S690), 상기 S520 단계로 돌아가서 ATO 데이터를 다시 수신하나, 성공하지 못하면, 상기 S680 단계로 돌아가 ATO 데이터를 다시 전송한다.In addition, when the current train state and the train state do not match in step S640, and after step S620, the log is checked (S660), the log is stored (S670), and the ATO data is transmitted (S680). ). At this time, if the transmission packet succeeds (S690), the process returns to step S520 to receive ATO data again, but if it does not succeed, returns to step S680 and transmits the ATO data again.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템은, 신뢰성이 확보된 무선 LAN 기반의 통신 방식을 적용하기 때문에, 선로에 설치되는 궤도 회로 및 루프 등의 신호 설비를 사용하지 않으면서 열차 운행 간격을 단축할 수 있어 수송량 증대효과를 기대할 수 있으며, 또한, 자동 열차 운행 데이터를 손실 없이 안정적으로 전송할 수 있어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.As described above, since the train control data wireless communication system according to the present invention applies a wireless LAN-based communication system with reliability, it does not use signal equipment such as track circuits and loops installed on the track. It is possible to shorten the train intervals and increase the traffic volume, and also increase the reliability of the automatic train operation data without loss.
또한, 현재 운행 중인 열차 위치 및 열차 상태를 실시간으로 확인하고, 원격제어가 가능하기 때문에, 운전자 및 승무원이 탑승하지 않고 열차를 운전하는 것이 가능할 뿐만 아니라 자동 열차 운행 데이터의 안정적인 전송으로 안전하면서도 효율적인 무인 열차 제어 시스템을 구축할 수 있다.In addition, since the current train location and train status can be checked in real time and remote control is possible, the driver and crew can operate the train without boarding, and the safe and efficient unmanned operation by the stable transmission of automatic train operation data. Train control system can be built.
이상에서, 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것일 뿐 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 특허청구범위 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been described by way of example. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description and should not be regarded as limiting. Various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Therefore, unless otherwise indicated, the present invention may be practiced freely within the scope of the claims.
10;통합관제실 20;지상장치
21;네트워크 스위치 22;선로변 설치용 안테나유닛
25;지상 무선 통신장치 30;차상장치
31;열차 32;차상 무선 통신장치
33;신호유닛 34;네트워크유닛
35;부가장치 36;열차용 안테나유닛
40;선로 100;자동 열차 운행 데이터 전송장치
110;통신모듈 111;네트워크 카드
112;이더넷 113;IP
114;UDP 115;TCP
120;메인모듈 121;프로토콜 분석기
122;열차 상태 모듈 123;열차 제어 모듈
130;관리모듈 131;열차 상태 이벤트 모듈
132;열차 제어 이벤트 모듈 133;로그모듈
134;듀얼 프로세서 모듈 140;데이터 베이스
150;SNMP 모듈 200;보안장치
300;ATS 서버그룹10; integrated
21;
25; terrestrial
31;
33;
35;
40;
110;
112;
114;
120;
122; train
130;
132; train
134;
150;
300; ATS Server Group
Claims (6)
네트워크 스위치 및 선로변 설치용 안테나유닛을 포함하고, 지상장치의 ID에 따라 설정된 섹터 내에 열차가 진입하면 자동으로 차상장치를 호출하여 상기 차상 무선 통신장치와 통신하도록 선로변에 광전송망을 통하여 연결 설치된 다수의 지상 무선 통신장치; 및
상기 선로변에 설치되는 모든 지상 무선 통신장치와 네트워크로 연결되고, 통합관제실의 자동 열차 운행 데이터를 상기 차상 무선 통신장치의 신호유닛으로 전송함과 아울러 차량의 상태 감시 및 차상장치 리젯 기능을 수행하는 자동 열차 운행 데이터 전송장치;를 포함하고,
상기 자동 열차 운행 데이터 전송장치는,
자동 열차 운행 데이터에 대한 신호를 송수신하는 통신모듈;
상기 통신모듈의 신호에 대한 프로트콜을 분석하여 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보를 생성하고 전송하는 메인모듈; 및
상기 현재 열차 상태 정보 및 열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 발생시키는 관리모듈;을 포함하며,
상기 선로변 설치용 안테나유닛은, 무선 메쉬 안테나로 구성되며, 상기 무선 메쉬 안테나는 무중단 전송로 구축을 위하여 전송 범위 내에서 중첩되게 설치된 것을 특징으로 하는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템.It is installed on the vehicle including a network unit, a signal unit, and a train antenna unit, and wirelessly exchanges information on the vehicle with information on the ground by connecting with the ground apparatus according to the IP set by the IP book embedded in the internal memory. Onboard wireless communication devices;
And a network switch and an antenna unit for railroad side installation, and a plurality of rails are connected to an onboard rail via an optical transmission network so as to communicate with the onboard wireless communication device by automatically calling the onboard vehicle when a train enters a sector set according to the ID of the ground apparatus. Ground radio communication; And
It is connected to the network with all the ground radio communication devices installed on the side of the track, and transmits the automatic train operation data of the integrated control room to the signal unit of the on-board radio communication device, and performs the condition monitoring of the vehicle and the on-board device rejecting function. Automatic train running data transmission device; including,
The automatic train operation data transmission device,
Communication module for transmitting and receiving a signal for automatic train operation data;
A main module which analyzes a protocol for signals of the communication module to generate and transmit current train state information and train control information; And
And a management module for generating an event upon transmission of the current train state information and train control information.
The antenna unit for railroad side installation is comprised of a wireless mesh antenna, wherein the wireless mesh antenna is installed to overlap within the transmission range for establishing an uninterrupted transmission path.
상기 통신모듈은,
네트워크 카드, 이더넷, IP, UDP 및 TCP를 포함하고,
상기 메인모듈은,
상기 UDP 및 TCP의 프로토콜을 분석하는 프로토콜 분석기;
현재 열차 상태 정보를 담당하는 열차 상태 모듈; 및
열차 제어 정보를 담당하는 열차 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템.The method of claim 1,
The communication module includes:
Includes network cards, Ethernet, IP, UDP, and TCP,
The main module,
A protocol analyzer for analyzing the protocols of the UDP and TCP;
A train status module in charge of current train status information; And
A train control data wireless communication system comprising a; train control module for the train control information.
현재 열차 상태 정보 전송시 이벤트를 담당하는 열차 상태 이벤트 모듈;
열차 제어 정보의 전송시 이벤트를 담당하는 열차 제어 이벤트 모듈; 및
통신 이벤트 및 패킷을 데이터 베이스에 저장함과 아울러 상기 데이터 베이스로부터 기 저장된 과거 데이터를 불러오는 로그 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템.The method of claim 1, wherein the management module,
A train state event module responsible for an event when transmitting current train state information;
A train control event module in charge of an event upon transmission of train control information; And
And a log module for storing communication events and packets in a database and retrieving previously stored historical data from the database.
상기 네트워크 스위치 및 자동 열차 운행 데이터 전송장치의 이중화 구성을 위한 듀얼 프로세서 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템.The method of claim 3, wherein the management module,
Train control data wireless communication system further comprises a dual processor module for the redundant configuration of the network switch and automatic train running data transmission device.
네트워크 상태를 모니터링하는 SNMP(Simple Network Management Protocol) 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 데이터 무선 통신 시스템.According to claim 4, The automatic train running data transmission device,
Simple Network Management Protocol (SNMP) module for monitoring the network status; train control data wireless communication system comprising a.
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