KR102124927B1 - 열차자율주행환경에서의 자원 관리 방법 및 가상 연결을 위한 자원 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법에 관한 것으로서, 열차간 직접 통신에 기반하는 열차의 자율 주행 환경에서 열차 운행에 필요한 자원을 관리하는 지상 장치에 의해 수행되는 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법에 있어서, a) 상기 지상 장치의 각 노선의 선로 자원에 대한 점유 정보에 기초하여 자원의 점유 요청 또는 해제 요청을 처리하는 리소스 매니저는 각 열차에 구비되어 간격 및 분기 제어를 수행하는 차상 장치와 통신하여 적어도 하나의 선로 자원을 점유하기 위한 자원점유 요청정보를 수신하는 단계; b) 상기 자원점유 요청정보에 따른 요청 선로 자원의 점유 상태를 확인하여 상기 요청 선로 자원의 전체 또는 일부가 비점유 상태인 경우, 상기 비점유 상태의 선로 자원에 대한 소유 권한을 설정하는 자원 권한값과 상기 요청 선로 자원의 자원 점유 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 단계; 및 c) 상기 차상 장치로부터 자신의 점유 자원을 반환하기 위한 자원반환 요청 정보를 수신하는 경우, 상기 자원반환 요청정보에 따른 반환 예정 자원에 대한 소유 권한 인증을 거쳐 상기 반환 예정 자원을 비점유 상태로 전환한 후 해당 자원의 자원 반환 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 리소스 매니저는 상기 요청 선로 자원에 대해 고유한 자원 식별 정보를 생성하고, 상기 자원 식별 정보와 열차 또는 열차그룹의 식별 정보를 이용하여 자원 권한값을 생성하는 것이다.

Description

열차자율주행환경에서의 자원 관리 방법 및 가상 연결을 위한 자원 관리 방법{METHOD FOR MANAGING RESOURCES AND RESOURCE MANAGEMENT METHOD FOR VIRTUAL CONNECTION IN AUTONOMOUS TRAIN CONTROL SYSTEM}

본 발명은 열차자율주행환경에서 각 열차들이 주행 중에 자신이 필요한 선로 자원을 배타적으로 공유할 수 있도록 하고, 주행중인 열차의 가상 결합과 분리 상황을 지원할 수 있는 열차자율주행환경에서의 자원 관리 방법 및 가상 연결을 위한 자원 관리 방법에 관한 것이다.

열차제어시스템은 열차의 추돌, 충돌 및 탈선을 방지하기 위해 열차의 간격제어, 분기 및 진로제어를 수행하는 철도의 대표적인 안전설비이다. 이러한 열차제어시스템은 안전을 확보하면서 정해진 노선에 가능한 많은 수의 열차를 투입하여 승객의 수송량을 증대시킬 수 있어야 한다.

국내외 열차제어시스템은 이동통신 기술의 발전에 따라 열차제어 효율성 향상과 운전 시격 단축을 위하여 지상설비 중심에서 차상설비 중심으로 진화하고 있으며, 최근에는 선행 열차와 후행 열차 간, 열차와 선로변 설비간 직접 통신을 통해 무인자동운행이 가능한 지능형 열차자율주행제어 기술 개발 필요성이 대두되고 있다.

지상의 제어명령에 의존하지 않고 열차간 직접 통신을 통해 안전한 간격 및 분기 제어를 수행하는 열차자율주행시스템(Autonomous Train Control System, ATCS)은 열차자율주행 환경에서 선로 구간과 선로전환기 등 다수의 열차가 공유하게 되는 자원을 효율적으로 분배할 수 있어야 한다.

열차 제어에 있어서 선로구간과 선로전환기는 대표적인 공유 자원이면서 동시에 두 대 이상의 열차가 점유하지 않도록 방호해야 하는 세마포어(semaphore) 영역이다. 여기서, 세마포어 영역은 공유자원에 대한 접근을 상호 배타적으로 허용하는 영역을 의미한다. 열차자율주행환경에서 열차의 추돌과 충돌이 일어나지 않도록 하기 위해서는 이러한 공유자원이 반드시 하나의 소유주체에 할당되어야 한다. 한편 자원을 효율적으로 활용하기 위해서는 사용된 자원을 즉시 반납하여야 한다.

한편, 열차의 분리결합 기술은 통상적으로 열차의 편성 조성과 구원 운전시 사용되며, 더 나아가 동일 노선 내 수송 수요 변화에 따른 가변 편성 운행, 본선과 지선의 배차간격을 균등화하기 위한 직결 운행에 반드시 필요하다.

기존의 열차 분리 결합 기술은 물리적 커플러를 기반으로 하는 물리적 결합 또는 분리를 의미한다. 열차의 물리적인 결합 또는 분리를 수행하는 경우, 열차제어시스템은 열차의 충돌과 추돌 상황으로 인지하므로 운영자는 이를 방지하기 위해 열차 제어 시스템을 종료한 후에 운영자의 개입 하에 열차의 결합 또는 분리를 수행한다.

이러한 열차의 물리적인 결합 또는 분리를 수행하는 경우, 운영자의 실수로 인해 열차의 추돌 또는 탈선이 빈번하게 발생되고, 분리결합에 소요되는 시간이 길어지면서 역사 내 승객대기 시간이 증가하게 되는 문제점이 있다.

한편, 열차 자율 주행 환경에서 선로 용량을 극대화할 수 있는 가상 연결 기술은 선행 열차와 후행 열차 간 물리적 연결기(mechanical coupler)에 의한 분리(decoupling)/결합(coupling) 없이 가상 열차 편성(virtually-coupled train sets)을 구성함으로써 선행 열차와 후행 열차 간격을 제동거리(braking distance) 이하로 줄일 수 있는 장점이 있다.

가상 열차 편성 내에서 열차 간격을 유지하면서 주행하기 위해서는 위치정보 및 이동권한뿐만 아니라 열차 주행 및 안전과 관련된 다양한 정보가 선행 열차와 후행 열차 사이에 실시간으로 공유되어야 한다.

그러나, 종래의 열차자율주행환경에서 주행 중인 열차는 각 열차마다 필요한 선로자원(선로구간, 선로 전환기 등)을 점유해야 하고, 또 각 열차가 자신이 점유한 선로자원을 해제하기 전까지 타 열차가 침범하지 못하도록 관리되어야 한다.

따라서, 종래의 열차자율주행시스템은 가상 결합 과정에서 후행 열차가 점유한 자원의 소유권을 선행 열차로 양도하는 기능과 가상 분리 과정에서 선행 열차가 후행 열차로 점유한 자원의 소유권을 돌려주는 기능이 제한되어 있어 가상 열차 편성을 제대로 수행할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국공개특허 제 10-2017-0133403 호(발명의 명칭 : 독립 주행 차량들을 선택적으로 결합하는 시스템 및 방법)

본 발명의 일 실시예는 열차간 직접 통신 기반의 열차 자율 주행 환경에서 주행중 자유롭게 열차의 결합과 분리가 가능하도록 가상 결합된 열차 그룹의 선로 자원을 점유하고, 점유된 선로 자원이 가상 결합이 해제되기 전까지 타 열차가 침범하지 못하도록 공유 자원을 관리할 수 있는 열차자율주행환경에서의 자원 관리 방법 및 가상 연결을 위한 자원 관리 방법을 제공하고자 한다.

다만, 본 발명의 일 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일측면에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법은, 열차간 직접 통신에 기반하는 열차의 자율 주행 환경에서 열차 운행에 필요한 자원을 관리하는 지상 장치에 의해 수행되는 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법에 있어서, a) 상기 지상 장치의 각 노선의 선로 자원에 대한 점유 정보에 기초하여 자원의 점유 요청 또는 해제 요청을 처리하는 리소스 매니저는 각 열차에 구비되어 간격 및 분기 제어를 수행하는 차상 장치와 통신하여 적어도 하나의 선로 자원을 점유하기 위한 자원점유 요청정보를 수신하는 단계; b) 상기 자원점유 요청정보에 따른 요청 선로 자원의 점유 상태를 확인하여 상기 요청 선로 자원의 전체 또는 일부가 비점유 상태인 경우, 상기 비점유 상태의 선로 자원에 대한 소유 권한을 설정하는 자원 권한값과 상기 요청 선로 자원의 자원 점유 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 단계; 및 c) 상기 차상 장치로부터 자신의 점유 자원을 반환하기 위한 자원반환 요청 정보를 수신하는 경우, 상기 자원반환 요청정보에 따른 반환 예정 자원에 대한 소유 권한 인증을 거쳐 상기 반환 예정 자원을 비점유 상태로 전환한 후 해당 자원의 자원 반환 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 리소스 매니저는 상기 요청 선로 자원에 대해 고유한 자원 식별 정보를 생성하고, 상기 자원 식별 정보와 열차 또는 열차그룹의 식별 정보를 이용하여 자원 권한값을 생성하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일측면에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법은, 각 열차에 구비되어 간격 및 분기 제어를 수행하는 차상 장치가 열차간 직접 통신에 기반하여 열차 운행에 필요한 자원 관리를 수행하는 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법에 있어서, 상기 차상 장치는 가상결합 명령에 따라 주행 중에 열차들간에 가상 결합을 통해 열차 그룹을 형성하는 가상 결합 단계; 상기 열차 그룹 중 마스터 모드로 동작하는 열차의 차상 장치는 각 노선의 선로 자원에 대한 점유 정보에 기초하여 자원의 점유 요청 또는 해제 요청을 처리하는 리소스 매니저를 통해 상기 열차 그룹의 주행에 필요한 선로 자원을 점유하고, 상기 점유된 선로 자원을 사용 후에 반환하는 그룹 자원 관리 단계; 상기 차장 장치는 가상분리 명령에 따라 상기 열차 그룹의 열차들간의 간격 제어를 통해 상기 열차 그룹의 가상 결합을 해제하는 가상 분리 단계; 및 상기 가상 분리 단계에서 각 열차의 차상 장치는 상기 리소스 매니저를 통해 자신의 주행에 필요한 선로 자원을 각각 점유하고, 상기 점유된 선로 자원을 사용 후에 반환하는 개별 자원 관리 단계를 포함하되, 상기 리소스 매니저는 상기 차상 장치가 요청한 선로 자원에 대한 소유 권한을 설정하는 자원 권한값을 설정하고, 상기 설정된 자원 권한값을 상기 차장 장치에 제공하여 해당 선로 자원을 점유하도록 하는 것이다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 차상 장치와 무선 통신을 수행하는 리소스 매니저를 통해 선로 자원의 점유 현황을 관리하고, 열차의 주행에 필요한 선로 자원의 점유 또는 점유 해제를 수행함으로써 각 열차마다 필요한 선로 자원을 배타적으로 공유할 수 있다.

또한, 본 발명은 열차 편성간 주행중 자유로운 가상 결합 또는 분리를 수행하는 가상 열차 편성 기술을 통해 유연한 수송 수요에 대응 가능하고, 열차 편성간 안전 간격의 획기적인 단축으로 수송량이 증대될 수 있으며, 철도 승객의 통행 시간이 절감되어 전체적인 서비스 향상을 기대할 수 있다. 또한, 본 발명은 가상 열차 편성시 물리적인 커플러를 사용하지 않기 때문에 열차의 분리와 결합시 운영자의 개입이 불필요하고, 그로 인해 인적 오류로 인한 안전 사고를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 운영자 편의성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 도 2의 자원 점유 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 2의 자원 갱신 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5는 도 2의 자원 반환 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합전 각 열차의 선로자원의 점유 상황을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법을 설명하는 메시지 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합된 열차 그룹의 선로자원의 점유 상황을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합된 열차 그룹의 자원 관리 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합된 열차 그룹의 자원 관리에 관련된 메시지 흐름을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 분리전 열차 그룹의 자원 관리 과정을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 분리후 각 열차의 자원 관리 과정을 설명하는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함하며, 하나의 유닛이 둘 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 둘 이상의 유닛이 하나의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.

도 1을 참고하면, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 시스템은, 지상 장치(100), 열차 간 직접 통신에 기반하여 열차(200)의 간격 제어 및 분기 제어를 수행하는 열차 자율 주행 시스템을 구현하기 위한 차상 장치(Onboard Equipment)(210)를 포함한다.

이때, 지상 장치(100)와 차상 장치(210)는 외부의 침입과 정보의 안전을 강화시킬 수 있도록 보안 무선 통신(Security Radio)을 적용하여 차상 안테나와 지상안테나를 통해 무선으로 정보를 송수신하고, 이 정보는 신호설비들을 통해서 종합관제센터에 제공되거나, 종합관제센터의 제어명령이 신호 설비들과 지상안테나를 통하여 차상 장치(210)에 전달된다.

지상 장치(100)는 각 노선의 모든 선로 자원에 대한 점유 정보에 기초하여 자원 의 점유 요청이나 해제 요청을 처리하는 리소스 매니저(Resource Manager, RM)(110)를 포함한다. 지상 장치(100)는 인증 암호화를 적용하여 차상 장치(210)와 송수신되는 모든 정보에 보안 기능을 제공할 수 있고, 물리적 보안 디바이스를 설치하거나 소프트웨어적인 보안 기능을 추가하여 무선 네트워크 보안을 구축하는 보안 모듈(120)을 더 포함할 수 있다.

각 열차마다 구비되는 차상 장치(210)는 열차간 직접 통신에 기반하여 열차의 간격 제어와 분기 제어를 수행하고, 타코미터(Tachometer)(220)를 통해 열차의 속도와 이동 거리를 계산하며, 트랜스폰더 리더(Transponder Reader)(230)를 통해 지상자(TAG/Balise)로부터 수집한 정보에 기초하여 열차의 위치를 보정하고, 열차의 이동 방향을 결정한다. 또한, 차상 장치(210)는 지상 장치(100)와 보안 무선 통신을 위한 보안 모듈(201)을 포함한다.

이러한 차상 장치(210)는 선행 열차와의 직접 통신을 통해 주고받는 주행정보와 리소스 매니저(110)와 무선 통신을 통해 선로 자원에 대한 점유 정보를 제공받은 후, 주행 정보와 선로 자원에 대한 점유 정보를 이용하여 자신의 주행에 필요한 자원점유 요청정보를 계산하고, 타 열차가 해당 자원을 소유하지 못하도록 리소스 매니저(110)에 자신의 자원임을 기록한다.

차상 장치(210)는 열차 자율 주행 환경에서 선행 열차와 후행 열차 간에 가상으로 결합과 분리를 수행할 수 있는 가상 연결 모듈(211)을 포함한다. 이때, 마스터 모드로 동작하는 열차의 가상 연결 모듈(211)은 가상 결합 상태에서 리소스 매니저(110)로부터 가상 결합된 열차 그룹의 주행에 필요한 점유자원을 요청할 수 있고, 가상결합 해제 이후에 각 열차의 주행에 필요한 점유자원을 각각 요청하게 된다.

리소스 매니저(110)는 노선의 모든 선로자원에 대한 점유 정보를 데이터베이스에 저장하고, 각 열차의 차상 장치(210)에서 요청한 선로 자원의 점유 또는 반납 요청에 따라 변화되는 점유 현황을 데이터베이스에 기록한다.

리소스 매니저(110)는 선로 자원을 배타적으로 공유하기 위한 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 과정을 제어한다. 리소스 매니저(110)가 수행하는 각 단계에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법을 설명하는 순서도이고, 도 3은 도 2의 자원 점유 과정을 설명하는 순서도이며, 도 4는 도 2의 자원 갱신 과정을 설명하는 순서도이고, 도 5는 도 2의 자원 반환 과정을 설명하는 도면이다.

도 2내지 도 5를 참고하면, 리소스 매니저는 각 차상 장치의 요청에 따라 자원의 소유 권한을 나타내는 자원 권한값을 이용하여 자원 점유 과정(S210), 자원 갱신 과정(S220) 및 자원 반환 과정(S230)을 수행함으로써 열차의 자율 주행에 필요한 선로 자원을 배타적으로 공유할 수 있고, 이러한 자원 점유 과정(S210), 자원 갱신 과정(S220) 및 자원 반환 과정(S230)을 통해 주행중 열차의 자유로운 가상 결합 및 분리를 수행할 수 있다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 자원 점유 과정은 리소스 매니저에서 열차의 차상 장치로부터 적어도 하나의 선로 자원을 점유하기 위한 자원점유 요청정보(req_resource)를 수신한다(S211). 이때, 자원점유 요청정보는 열차의 식별 정보와 리소스 리스트(resource list)를 포함하는데, 리소스 리스트는 해당 열차가 점유하고자 하는 요청 선로 자원 정보이다. 선로 자원에 대한 정보는 선로구간(track), 선로전환기(switch), 승강장 스크린 도어(Platform Screen Doors, PSD)에 대한 정보를 포함한다.

리소스 매니저는 데이터베이스에서 요청 선로 자원의 점유 상태를 확인하고(S212), 요청 선로 자원의 전체 또는 일부가 비점유 상태이면 요청 선로 자원에 대한 고유한 식별 정보(리소스 ID, resource ID)를 생성하고, 생성된 리소스 ID와 열차의 식별 정보(TID)를 이용하여 비점유 상태의 선로 자원에 대한 소유 권한을 설정하는 자원 권한값(Resource Authority, RA)을 생성한다 (S213, S213, S215).

이때, 리소스 ID는 열차의 식별 정보(TID) 또는 가상 결합된 열차 그룹의 식별정보(TGID)와 중복된 값이 생성되지 않도록 충분한 길이를 가진다. 또한, 자원 권한값은 리소스 ID와 TID 또는 TGID를 이용하여 생성된다. 또한, 리소스 ID는 first tag ID, last tag ID, offset, switch ID, PSD ID 등으로 생성될 수 있다.

예를 들면, 리소스 매니저는 하기한 수학식 1과 같이 자원 권한값을 리소스 ID와 TID를 배타적 논리곱으로 생성할 수 있지만, 그 외 다양한 방법으로 자원 권한값을 생성할 수 있다.

[수학식 1]

수학식 1에서,

는 XOR 연산, TID는 열차의 식별 정보, TGID는 가상 결합된 열차 그룹의 식별 정보를 각각 나타낸다. 이때, 열차 그룹은 둘 이상의 열차로 구성, 즉 2편성 이상의 것을 의미하며, 각 열차는 하나 이상의 열차 그룹에 포함될 수 없다.

리소스 매니저는 요청 선로 자원에 대한 자원 권한 값과 자원 점유 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치(210)로 전송한다(S216). 차상 장치는 리소스 매니저를 통해 수신한 정보를 기초로 자신의 주행에 필요한 선로 자원을 점유하고, 이 점유 자원에 기반하여 이동 권한을 계산할 수 있다.

한편, 리소스 매니저는 차상 장치에서 요청한 선로 자원이 점유 상태일 경우, 해당 열차의 이동 권한에 대한 계산 오류라고 판단하여 자원 점유 과정을 종료하고, 데이터베이스에 해당 열차의 자원점유 요청정보와 이동 권한 오류 상태를 기록한다(S217).

자원 권한 값을 부여받은 차상 장치는 열차의 주행시 해당 자원을 점유 자원으로 활용할 수 있으며, 활용된 자원의 전체 또는 일부를 해제하면서 새로운 자원을 요청하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 자원 갱신 과정은 리소스 매니저가 열차의 진행 방향에 따라 변화되는 위치에서 자원의 갱신을 위한 자원점유 요청정보를 수신한다(S221). 열차의 현재 위치는 이전에 리소스 매니저로부터 자원 권한값이 부여된 선로 자원이므로, 열차의 진행 방향에 따라 이동해야 할 선로 자원에 대해 새로운 자원점유 요청정보를 생성하여 순차적으로 리소스 매니저에 전송한다.

리소스 매니저는 자원점유 요청정보에 따른 요청 선로 자원에 대해 리소스 ID를 생성하고(S223), 생성된 리소스 ID를 통해 새로운 자원 권한값을 생성한 후 자원 갱신에 대한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송한다(S224). 이와 같이, 리소스 매니저는 열차가 선로자원을 갱신할 때마다 갱신하고자 하는 선로 자원에 대한 자원 권한 값을 업데이트하여 해당 열차에 제공한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 자원 반환 과정은, 리소스 매니저가 차상 장치로부터 자신의 점유 자원을 반환하기 위한 자원반환 요청 정보를 수신하면(S231), 자원반환 요청정보에 따른 반환 예정 자원에 대한 소유 권한 인증을 수행한다(S232). 자원반환 요청 정보(req_release)에 열차 또는 열차 그룹의 식별 정보, 반환 예정 자원의 자원 권한값(RA), 반환 예정 자원(resource list) 정보를 포함한다.

이때, 점유 자원에 대한 자원반환 요청은 해당 점유 자원의 소유주체만이 가능하다. 따라서, 리소스 매니저는 자원 권한값을 인증 키로 사용하여 점유 자원에 대한 소유 권한을 인증한다. 리소스 매니저는 수학식 2와 같이 해당 자원 권한값이 원래 자원에 대한 리소스 ID 인지를 확인하는데, 수학식 2와 같은 방식 이외에도 다양한 방법으로 자원 권한 값을 생성할 수 있고, 별도의 인증 시스템을 통해 자원의 소유 권한을 인증할 수 있다.

[수학식 2]

리소스 매니저는 소유 권한이 인증된 경우, 반환 예정 자원의 점유 상태를 해제하고, 해당 자원의 비점유 상태를 데이터베이스에 기록하며, 해당 자원의 자원 반환 결과를 포함한 응답 메시지를 자원 반환을 요청한 차상 장치로 전송한다(S233, S234).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합전 각 열차의 선로자원의 점유 상황을 설명하는 도면이다.

도 6을 참고하면, 선로 상에 선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)가 주행 중일 경우, 후행 열차(T2)는 선행 열차(T1)와의 직접 통신을 통해 선행 열차(T1)가 점유하고 있는 제1 선로 자원 구간(L1)의 통과 지점(P1)을 확인할 수 있다. 여기서, 선행 열차(T1)가 점유하고 있는 제1 선로 자원 구간(L1)은 열차의 진행 정도에 따라 열차가 통과한 통과 지점, 현재 열차가 주행중인 운행 지점, 열차가 이동 예정인 진입 지점으로 구분될 수 있다. 또한, 제1 선로 자원 구간(L1)의 통과 지점과 진입 지점은 해당 자원의 한계지점이 된다.

또한, 후행 열차(T2)는 리소스 매니저를 통해 선행 열차(T1)의 점유 정보에 기초하여 리소스 매니저의 데이터베이스에 저장된 선행 열차(T1)의 제2 선로자원 구간(L2)과, 제2 선로자원 구간(L2)의 통과지점(P2)을 확인할 수 있다.

이때, 선행 열차의 점유 자원이 제1 선로 자원 구간(L1)과 제2 선로 자원 구간(L2)으로 차이가 발생할 수 있다. 이는 선행 열차(T1) 가 리소스 매니저에 사용된 선로 자원을 반환하는 시간차에 기인한다.

따라서, 후행 열차(T2)는 가장 제한적인 위치인 P2를 이용하여 자신이 점유 가능한 선로 자원을 계산하고, 리소스 매니저에 자신의 식별 정보(TID2)와 함께 계산된 선로 자원을 요청하기 위한 자원점유 요청정보(TID2+Request Resource)를 전송하여 자원을 요청하고, 사용된 선로 자원에 대한 자원 권한값을 포함하는 자원반환 요청정보(RA@TID2+Release Resource)를 통해 사용된 선로 자원을 반환한다. 그리고, 리소스 매니저는 선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)에 무선 통신을 통해 선행 열차의 자원 점유 상황(후행 열차의 자원 점유 상황(RA@TID1+Resource Status))과 후행 열차의 자원 점유 상황(RA@TID2+Resource Status)에 대한 정보를 알려준다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법을 설명하는 메시지 흐름도이다.

도 7을 참고하면, 열차자율주행환경에서 주행중인 선행 열차(T1) 와 후행 열차(T2)는 가상결합 명령에 따라 가상 결합 단계를 수행하고, 가상분리 명령에 따라 가상 분리 단계를 수행한다. 이때, 가상 결합된 열차 그룹에서 선행 열차(T1)은 마스터 모드로 동작하고, 후행 열차(T2)는 슬레이브 모드로 동작한다.

먼저, 가상결합 단계에서 후행 열차(T2) 는 가상결합 명령에 따라 선행 열차에 가상결합 요청 정보(req_VC)를 전송하는데, 가상결합 요청정보는 후행 열차의 식별 정보(TID2), 결합명령(join), 결합시작명령(start)을 포함한다. 선행 열차(T1)은 가상 결합을 수행한 후 가상 결합 결과 메시지(res_(result))를 후행 열차(T2)로 전송한다.

후행 열차(T2)는 자신이 점유한 선로 자원에 대한 자원 권한값을 선행 열차에 제공(send_RA(TID2, RA_T2))하고, 선행열차(T1)는 리소스 매니저를 통해 자신이 점유한 선로자원의 점유 상태를 해제(req_release(TID1, RA_T1, resource ID))하고, 후행 열차에서 제공받은 자원 권한값에 해당하는 선로자원의 점유 상태를 해제(req_release(TID2, RA_T2, resource ID))한다. 또한, 선행 열차는 가상 결합된 열차그룹의 주행에 필요한 선로 자원을 리소스 매니저를 통해 점유(req_reserve(TGID, resource ID))한다. 리소스 매니저는 선행 열차에서 요청한 선로 자원에 대한 리소스 ID를 생성(generate resource ID)하고, 이 리소스 ID를 이용하여 열차 그룹에 대한 자원 권한값(RA=(resource ID, TGID))을 생성한 후 선행 열차에 제공한다.

다음, 가상분리 단계에서 후행 열차(T2) 는 가상분리 명령에 따라 선행 열차에 가상분리 요청 정보(req_VD)를 전송하는데, 가상분리 요청정보는 후행 열차의 식별 정보(TID2), 분리명령(split), 분리시작명령(start)을 포함한다. 선행 열차(T1)은 가상 분리를 수행한 후 가상 분리 결과 메시지(res_(result))를 후행 열차(T2)로 전송한다.

선행열차(T1)는 리소스 매니저를 통해 열차 그룹으로 점유한 선로자원의 점유 상태를 해제(req_release(TGID, RA, resource ID))하고, 자신의 주행에 필요한 선로 자원을 점유(req_reserve(TID1, resource ID))한다. 리소스 매니저는 선행 열차에서 요청한 선로 자원에 대한 리소스 ID를 생성(generate resource ID)하고, 이 리소스 ID를 이용하여 선행 열차에 대한 자원 권한값(RA=(resource ID, TID1))을 생성한 후 선행 열차에 제공한다.

한편, 후행 열차도 자신의 주행에 필요한 선로 자원을 점유(req_reserve(TID2, resource ID))한다. 리소스 매니저는 후행 열차에서 요청한 선로 자원에 대한 리소스 ID를 생성(generate resource ID)하고, 이 리소스 ID를 이용하여 후행 열차에 대한 자원 권한값(RA=(resource ID, TID2))을 생성한 후 후행 열차에 제공한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합된 열차 그룹의 선로자원의 점유 상황을 설명하는 도면이다.

도 8을 참고하면, 주행중인 선행 열차(T1) 와 후행 열차(T2)는 운행 스케줄에 의해 가상 결합을 수행한다. 열차의 운행 스케줄은 관제 센터에 의해 결정되며, 가상 결합이 가능한 구간 내에서 가상 결합/분리 과정은 선행 열차와 후행 열차의 차상 장치의 가상 연결 모듈에 의해 결정된다.

가상 결합이 가능한 구간 내에서 선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)의 차상 장치는 가상 결합 예고를 통해 가상 결합을 수행하기 전에 선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)가 고장 또는 열화(Degraded) 상황이 아닌 정상 상태임을 확인한다. 또한 선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)의 차상 장치는 열차의 감가속도, 최고속도 등의 성능 파라미터를 임계값, 즉 제한적인 최소값으로 동일하게 설정한다.

선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)의 가상 결합이 완료되면, 선행 열차(T1)와 후행 열차(T2)는 하나의 열차 그룹이 되어 논리적 연결기를 잠금 상태로 설정한다. 열차 그룹에서 선행 열차(T1)은 마스터 모드로 동작하고, 후행 열차(T2)는 슬레이브 모드로 동작한다. 이때, 열차그룹의 식별 정보(TGID)는 하나 이상의 열차의 식별 정보(TID)를 포함하여 이루어진다. 만일, 열차 그룹이 하나의 마스터 모드로 동작하는 선행 열차와 N개의 슬레이브 모드로 동작하는 후행 열차로 구성된 경우에, TGID는 마스터 모드로 동작하는 열차를 기준으로 다음 순서의 슬레이브 모드로 동작하는 열차순으로 나열하여, TGID=TID_master, TID_slave1, ?? , TID_slaveN으로 구성한다.

슬레이브 모드로 동작하는 후행 열차(T2)는 자신이 점유하고 있는 점유 자원(Resource X)에 대한 자원 권한값(RA@TID2)을 선행 열차(T1)에 제공하고, 더 이상 선로 자원을 점유하지 않는다.

마스터 모드로 동작하는 선행 열차(T1)는 자신의 열차길이, 후행 열차의 열차 길이, 선행 열차와 후행 열차 사이의 간격(D)을 가상 결합된 열차 그룹의 최종 열차 길이로 인식하고 방호한다. 이때, 선행 열차와 후행 열차 사이의 간격(D)은 최소 안전 거리(Minimum Safety Distance, MSD)와 한계거리(Margin)를 포함한다.

또한, 마스터 모드로 동작하는 선행 열차(T1)는 가상 결합전 자신이 점유한 점유 자원(Resource Y), 후행 열차(T2)로부터 제공받은 자원 권한값에 해당하는 점유 자원(Resource X), 열차 그룹이 점유해야 할 자원(Resource Z)을 리소스 매니저를 통해 갱신한다.

슬레이브 모드로 동작하는 후행 열차(T2)는 가상 결합된 이후로 리소스 매니저를 통해 자신의 자원을 확보하지 않으며, 선행 열차의 위치, 감속 정보, 가속 정보에 의존하여 간격제어만을 수행한다. 반면에, 마스터 모드로 동작하는 선행 열차(T1)는 자신의 식별정보 및 자원 권한값, 후행 열차의 식별정보 및 자원 권한값을 모두 가지고 있으므로, Resource Y, Resource X를 점유 상태를 해제함과 동시에 Resource Z를 열차그룹(TGID(1, 2))의 소유로 갱신한다.

즉, 선행열차(T1)은 자신의 점유 자원(Resource Y)에 대한 자원반환 요청 정보(RA@TID1+Release Resource Y), 후행 열차(T2)의 점유 자원(Resource X)에 대한 자원반환 요청정보(RA@TID2+Release Resource X)를 리소스 매니저에 전송하고, 가상 결합된 열차 그룹이 점유해야 할 자원에 대한 자원점유 요청정보(TGID(1,2)+Request Resource Z)를 리소스 매니저에 전송한다. 리소스 매니저(110)는 RA@TID1+Release Resource Y, RA@TID2+Release Resource X에 대한 반환 처리를 수행하고, TGID(1,2)+Request Resource Z에 대한 점유 요청에 대한 응답으로 Resource Z에 대한 자원 권한값을 포함한 응답 메시지(RA@TGID(1,2)+Resource Status)를 선행 열차(T1)에 전송한다. 이와 같이, 리소스 매니저는 후행 열차의 자원 권한값(RA@TID2)과 선행 열차의 자원 권한값(RA@TID1)을 모두 열차 그룹의 자원 권한값(RA@TGID(1, 2))으로 갱신한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합된 열차 그룹의 자원 관리 과정을 설명하는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 결합된 열차 그룹의 자원 관리에 관련된 메시지 흐름을 설명하는 도면이다.

도 9및 도 10을 참고하면, 가상 결합된 열차 그룹은 TGID(1, 2)를 소유 주체로 하여 주행에 필요한 선로 자원을 새롭게 갱신하고, 마스터 모드로 동작하는 선행 열차는 리소스 매니저를 통해 필요한 선로 자원을 점유 또는 해제한다. 이때, TGID(1, 2)를 소유주체로 하는 선로 자원은 선행 열차(T1) 또는 후행 열차(T2)가 공동으로 소유한 것으로 간주한다. 그러나, 가상 결합된 열차 그룹에서 후행 열차(T2)는 슬레이브 모드로 동작하면서 리소스 매니저와 통신을 수행하지 않기 때문에 마스터 모드로 동작하는 선행 열차(T1)에 의해 자원의 점유 또는 해제 동작이 수행된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 마스터 모드로 동작하는 선행 열차(T1)는 리소스 매니저(RM)와 통신하면서 자원 점유 과정(S910), 자원 제어 과정(S920), 자원 반환 과정(S930)을 수행한다.

자원 점유 과정(S910)은 선행 열차에서 리소스 매니저로 자원점유 요청정보(req_reserve(TGID, resource list))를 전송하고, 리소스 매니저가 요청 선로 자원의 전체 또는 일부가 비점유 상태인 경우에 리소스 ID를 생성하고, 생성된 리소스 ID를 이용하여 자원 권한값을 생성한 후 자원 권한값과 자원 점유 결과를 응답 메시지(res(RA, result))로 선행 열차에 전송한다.

자원 제어 과정(S920)은 선행 열차에서 자원제어 요청정보(req_control(TGID, RA, resource, 'command'))를 리소스 매니저로 전송하고, 리소스 매니저가 데이터베이스에 저장된 점유 정보를 체크한 후 응답 메시지(res(OK))를 선행 열차에 전송한다. 이때, 리소스 매니저는 자원제어 요청에 대한 응답 메시지로 'OK', 'Partially OK(POK)', 'NONE' 등이 있고, 자원 제어에 사용되는 명령(command)에는 'open', 'close', 'normal', 'reverse', 'v_protection', 'v_under_x' 등이 있다.

자원 반환 과정(S930)은 선행 열차에서 자원반환 요청정보(req_release(TGID, RA, resource list))를 리소스 매니저로 전송하고, 리소스 매니저는 반환 예정 자원(resource list)의 점유 상태를 해제한 후 자원 반환 결과를 응답 메시지(res(result))로 선행 열차로 전송한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 분리전 열차 그룹의 자원 관리 과정을 설명하는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 분리후 각 열차의 자원 관리 과정을 설명하는 도면이다.

도 11을 참고하면, 가상 결합된 열차 그룹은 운행 스케줄에 따라 가상 분리를 수행한다. 이때, 후행 열차는 선행 열차와의 간격을 안전한 분리가 가능할 때까지 충분히 넓히도록 한다.

선행 열차(T1)는 리소스 매니저를 통해 자신의 후미부를 포함하는 열차 길이를 고려하여 주행에 필요한 선로자원(Resource R1)에 대한 점유를 요청하고, 후행 열차(T2)로부터 제공받은 후행 열차의 자원 권한값을 후행 열차로 되돌려준다. 따라서, 후행 열차(T2)는 자신의 자원 권한값을 수신한 후에 선행 열차(T1)와의 가상 연결을 해제한다.

리소스 매니저는 선행 열차의 자원점유 요청 정보(TID1+Request Resource R1)에 따라 요청 선로 자원에 대한 자원 권한값을 포함한 자원 점유 결과에 대한 응답 메시지(RA@TID1_Resource Status)를 선행 열차에 제공한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 선행 열차와 후행 열차가 가상 분리된 후에 선행 열차(T1)는 자신의 열차 길이로 복구되고, 자신의 식별 정보를 이용하여 리소스 매니저에 주행에 필요한 자원을 예약한다.

후행 열차(T2)는 가상 결합 상태에서 마스터 모드로 동작하는 선행 열차에 의해 점유되었던 점유 자원을 해제하고, 그와 동시에 자신의 주행에 필요한 자원을 리소스 매니저를 통해 새롭게 갱신한다.

한편, 가상 결합된 열차 그룹은 운행 스케줄 이외에도 강제분리명령에 의해 강제적으로 가상 연결이 해제될 수 있다. 예를 들어, 가상 결합된 열차들 중 고장 상황이 발생한 경우에 고장 열차를 분리하여 열차 운행에서 제외시킬 필요가 있다. 이 경우, 가상 결합된 열차의 분리를 위해 후행 열차는 선행 열차와의 간격을 안전한 분리가 가능할 때까지 충분히 이격시킨 후에 가상 연결을 해제한다.

고장 열차가 선행 열차인 경우, 후행 열차는 선행 열차와의 직접 통신을 통해 선행 열차의 비상 종료 정보(Emergency Braking, EB)를 수신하고, 후행 열차도 선행 열차와의 추돌을 방지하기 위해 비상 종료를 수행한다. 이 경우, 선행 열차는 이미 점유된 자원에 대한 자원 권한값을 가지고 있으므로, 자원 권한값을 메모리에 저장한 후 고장 복구시 메모리에 저장된 자원 권한값을 재사용할 수 있다.

그러나, 메모리에 자원 권한값을 저장하지 못한 경우, 고장 복구된 선행 열차에서 해당 자원을 사용할 수 없기 때문에 리소스 매니저는 관리자 권한으로 자원 권한값에 해당하는 선로 자원을 해정할 수 있는 기능을 제공한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 조사 자는 본 발명의 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.

또한, 본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수도 있다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 지상 장치 110 : 리소스 매니저
200 : 열차 210 : 차상 장치
211 : 가상 연결 모듈

Claims (20)

1. 열차간 직접 통신에 기반하는 열차의 자율 주행 환경에서 열차 운행에 필요한 자원을 관리하는 지상 장치에 의해 수행되는 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법에 있어서,
   a) 상기 지상 장치의 각 노선의 선로 자원에 대한 점유 정보에 기초하여 자원의 점유 요청 또는 해제 요청을 처리하는 리소스 매니저는 각 열차에 구비되어 간격 및 분기 제어를 수행하는 차상 장치와 통신하여 적어도 하나의 선로 자원을 점유하기 위한 자원점유 요청정보를 수신하는 단계;
   b) 상기 자원점유 요청정보에 따른 요청 선로 자원의 점유 상태를 확인하여 상기 요청 선로 자원의 전체 또는 일부가 비점유 상태인 경우, 상기 비점유 상태의 선로 자원에 대한 소유 권한을 설정하는 자원 권한값과 상기 요청 선로 자원의 자원 점유 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 단계; 및
   c) 상기 차상 장치로부터 자신의 점유 자원을 반환하기 위한 자원반환 요청 정보를 수신하는 경우, 상기 자원반환 요청정보에 따른 반환 예정 자원에 대한 소유 권한 인증을 거쳐 상기 반환 예정 자원을 비점유 상태로 전환한 후 해당 자원의 자원 반환 결과를 포함한 응답 메시지를 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 단계를 포함하되,
   상기 리소스 매니저는 상기 요청 선로 자원에 대해 고유한 자원 식별 정보를 생성하고, 상기 자원 식별 정보와 열차 또는 열차그룹의 식별 정보를 이용하여 자원 권한값을 생성하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자원 권한값은 상기 자원 식별 정보와 열차 또는 열차그룹의 식별 정보의 논리 조합에 기초하여 생성되는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 자원점유 요청정보에는 열차 또는 열차그룹의 식별정보, 요청 선로 자원 정보를 포함하고,
   상기 자원반환 요청정보에는 열차 또는 열차그룹의 식별 정보, 반환 선로 자원 정보, 반환 예정 자원에 설정된 자원 권한값을 포함하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 c) 단계는, 상기 반환 예정 자원에 대한 소유 권한 인증시, 상기 자원 권한값을 인증 키로 사용하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 b) 단계는,
   상기 차상 장치로부터 열차의 진행 방향에 따라 자원 갱신을 위한 자원점유 요청정보가 수신되는 경우, 상기 자원점유 요청정보에 따른 요청 선로 자원에 대해 새로운 자원 권한값을 생성하고, 상기 생성된 자원 권한값을 업데이트하여 해당 열차의 차상 장치로 전송하는 자원 갱신 단계를 더 포함하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 선로 자원은 선로(track), 선로전환기, 승강장 스크린 도어를 포함하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 열차그룹이 마스터 모드로 동작하는 선행 열차와 슬레이브 모드로 동작하는 N(N≥1)개의 후행 열차로 구성되는 경우, 상기 열차그룹의 식별 정보는 상기 선행 열차를 기준으로 후속되는 후행열차 순으로 각 열차의 식별정보를 나열한 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 열차가 선행 열차와 후행 열차를 포함하고, 상기 점유 자원에 해당하는 선로 구간이 열차의 진행 방향에 따라 통과 지점, 운행 지점 및 진입 지점을 포함하는 경우,
   상기 후행 열차의 차상 장치는 상기 선행 열차와의 직접 통신을 통해 상기 선행 열차의 자원 점유 상태를 확인하고, 상기 리소스 매니저에 저장된 상기 선행 열차의 점유 정보에 기초하여 통과 지점을 확인하며, 상기 선행 열차의 통과 지점을 제한 위치값으로 이용하여 자신이 점유 가능한 요청 선로 자원을 계산한 후 상기 자원점유 요청정보를 생성하여 상기 리소스 매니저에 전송하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 자원 관리 방법.
9. 각 열차에 구비되어 간격 및 분기 제어를 수행하는 차상 장치가 열차간 직접 통신에 기반하여 열차 운행에 필요한 자원 관리를 수행하는 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법에 있어서,
   상기 차상 장치는 가상결합 명령에 따라 주행 중에 열차들간에 가상 결합을 통해 열차 그룹을 형성하는 가상 결합 단계;
   상기 열차 그룹 중 마스터 모드로 동작하는 열차의 차상 장치는 각 노선의 선로 자원에 대한 점유 정보에 기초하여 자원의 점유 요청 또는 해제 요청을 처리하는 리소스 매니저를 통해 상기 열차 그룹의 주행에 필요한 선로 자원을 점유하고, 상기 점유된 선로 자원을 사용 후에 반환하는 그룹 자원 관리 단계;
   상기 차상 장치는 가상분리 명령에 따라 상기 열차 그룹의 열차들간의 간격 제어를 통해 상기 열차 그룹의 가상 결합을 해제하는 가상 분리 단계; 및
   상기 가상 결합이 해제된 각 열차의 차상 장치는 상기 리소스 매니저를 통해 자신의 주행에 필요한 선로 자원을 각각 점유하고, 상기 점유된 선로 자원을 사용 후에 반환하는 개별 자원 관리 단계를 포함하되,
   상기 리소스 매니저는 상기 차상 장치가 요청한 선로 자원에 대한 소유 권한을 설정하는 자원 권한값을 설정하고, 상기 설정된 자원 권한값을 상기 차상 장치에 제공하여 해당 선로 자원을 점유하도록 하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 가상 결합 단계는,
    상기 열차 그룹 중 선행 열차가 마스터 모드로 동작하고, N(N≥1)개의 후행 열차는 슬레이브 모드로 동작하며, 상기 열차그룹의 식별 정보는 상기 선행 열차를 기준으로 후속되는 열차 순으로 각 열차의 식별정보를 나열한 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 가상 결합 단계는,
    상기 가상 결합 전에 가상 결합 예고를 통해 열차들이 정상 상태임을 확인하고, 상기 열차의 감가속도, 최고 속도를 포함한 성능 파라미터를 기설정된 임계값으로 설정하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
12. 제9항에 있어서,
    상기 그룹 자원 관리 단계는,
    상기 열차 그룹 중 선행 열차가 마스터 모드로 동작하고, N(N≥1)개의 후행 열차는 슬레이브 모드로 동작하며,
    상기 후행열차는 자신이 점유한 선로 자원에 대한 자원 권한 값을 상기 선행 열차에 제공하고, 상기 리소스 매니저에 자원 요청 또는 해제 동작을 수행하지 않는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 선행 열차는 상기 리소스 매니저를 통해 가상 결합전 자신이 점유한 선로 자원 및 가상 결합후 후행 열차로부터 제공받은 자원 권한값에 해당하는 선로 자원 자원의 점유 상태를 해제하고, 상기 열차 그룹의 이동 예정인 선로 자원을 점유하기 위한 열차그룹의 자원 권한값을 업데이트하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
14. 제10항에 있어서,
    상기 선행 열차는 자신의 열차 길이, 상기 후행 열차의 길이 및 상기 선행 열차와 후행 열차 사이의 간격을 상기 열차 그룹의 최종 열차 길이로 설정하고 방호하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
15. 제9항에 있어서,
    상기 가상 분리 단계는,
    상기 가상 결합 해제 전에 가상 분리 예고를 통해 상기 열차 그룹 내 열차간에 기설정된 분리 간격만큼 이격되도록 간격 제어를 수행하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
16. 제12항에 있어서,
    상기 가상 분리 단계는,
    상기 열차 그룹 중 선행 열차가 마스터 모드로 동작하고, N(N≥1)개의 후행 열차는 슬레이브 모드로 동작하며,
    상기 선행 열차는 상기 리소스 매니저를 통해 자신의 이동 예정 선로 자원에 대한 점유를 요청한 후 상기 가상 결합시 후행열차로부터 제공받은 후행열차의 자원 권한 값을 상기 후행 열차에 반환하고,
    상기 후행 열차는 상기 선행 열차로부터 자신의 자원 권한 값이 수신되면 상기 선행 열차와의 가상 결합을 해제하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
17. 제9항에 있어서,
    상기 가상 결합 단계는,
    상기 열차 그룹에서 고장 상황이 발생된 경우, 고장 열차의 분리를 위해 강제적인 가상 연결 종료를 수행하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 열차 그룹 중 선행 열차가 마스터 모드로 동작하고, N(N≥1)개의 후행 열차는 슬레이브 모드로 동작하며,
    상기 선행 열차가 고장 열차인 경우, 상기 후행 열차는 선행 열차의 비상 종료(Emergency Braking) 정보를 수신하고, 상기 선행 열차와의 추돌을 방지하기 위해 비상 종료를 수행하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 선행 열차는 자신의 점유 자원에 대한 자원 권한값을 메모리에 저장하고, 고장 복구시 상기 메모리에 저장된 자원 권한값을 재사용하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 선행 열차가 자신의 점유 자원에 대한 자원 권한 값을 메모리에 저장하지 못한 경우, 상기 리소스 매니저는 관리자 권한으로 상기 선행 열차의 자원 권한값을 대행하여 점유 자원을 해정하는 기능을 제공하는 것인, 열차 자율 주행 환경에서의 가상 연결을 위한 자원 관리 방법.

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