KR102221968B1 - Method of virtual-train speed control using speed data converting logic - Google Patents

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KR102221968B1
KR102221968B1 KR1020200011016A KR20200011016A KR102221968B1 KR 102221968 B1 KR102221968 B1 KR 102221968B1 KR 1020200011016 A KR1020200011016 A KR 1020200011016A KR 20200011016 A KR20200011016 A KR 20200011016A KR 102221968 B1 KR102221968 B1 KR 102221968B1
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train
speed
virtual
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acceleration
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남하일
홍구선
김경식
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현대로템 주식회사
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    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
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Abstract

According to the present invention for achieving the above object, provided is a method for controlling a virtual-train speed using speed data converting logic, which comprises the steps of: receiving a propulsion/braking PWM value from an onboard automatic train control (OATC); determining whether the speed control exception is an exception; and calculating an acceleration value of the virtual train. According to the present invention, when an exception is applied, the virtual train speed can be controlled by changing the acceleration calculation formula.

Description

속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법{Method of virtual-train speed control using speed data converting logic}Method of virtual-train speed control using speed data converting logic

본 발명은 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법에 관한 것으로, 특히 예외사항이 적용되는 경우 가속도 계산식을 다르게 하여 가상열차 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual train speed control method using a speed data conversion logic, and in particular, to a method of controlling a virtual train speed by varying an acceleration calculation equation when an exception applies.

ATP(Automatic Train Protection system), ATO(Automatic train operation) 기능이 포함된 신호시스템은 현장에 설치하기 전 대부분의 기능(인터페이스 시험, 과속검지, 출입문 제어, ATO 운행 등)을 시험실에서 시뮬레이터를 이용하여 시험/검증을 수행한다. 그 외에 정위치 정차 관련 시험(정위치 정차율 계산, 정위치 정차 실패 상황 시험 등), 슬립/슬라이드(Slip/Slide) 발생 시 동작 시험과 같은 특수한 상황(예외상황)에서의 시험/검증은 시험실에서는 구현할 수 없어 상황 재현이 아닌 상태정보 강제 입력을 통해 상태 감지만을 확인하는 수준의 시험을 수행한 후 현차에 적용하여 차량 기지 및 본선에서 시험할 수 밖에 없었다.The signaling system that includes ATP (Automatic Train Protection system) and ATO (Automatic train operation) functions is performed using a simulator in the test room for most functions (interface test, speed detection, door control, ATO operation, etc.) before installation. Perform test/verification. In addition, tests/verifications in special situations (exception situations) such as tests related to fixed-position stopping (calculation of fixed-position stopping rate, test of failure status of fixed-position stop, etc.), and motion tests when slip/slide occurs are conducted in the laboratory. It was not possible to implement it, so it was only possible to test at the vehicle base and on the main ship after performing a test at the level of confirming only the state detection through forced input of state information rather than reproducing the situation.

정위치 정차 관련 시험 및 슬립/슬라이드 발생 시 동작 시험(슬립/슬라이드 효과 보정 튜닝 포함)을 현장에서 수행할 경우 짧게는 수 주에서 길게는 수 개월 동안 상시 근무 인력이 투입되어야 하고 현장 상황에 따라 계획대로 시험을 진행하지 못하는 상황(후행열차 운행 지장, 운행명령 변경, 영업운행 차량 우선 등)도 빈번하게 발생하여 기간 및 인력 손실이 상당하며 원하는 결과를 얻을 때까지 충분하게 시험을 하지 못하는 경우도 있다. 또한 현장에서 시험한 결과를 반영하여 기능을 수정한 후 현차에 적용하기 전 시뮬레이터로 시험을 시험할 수 없어 바로 현차에 적용하여 시험/검증을 수행할 수 밖에 없는 문제가 있었다.In the case of performing the test related to the stationary stop and the motion test when slip/slide occurs in the field (including the correction and tuning of the slip/slide effect), regular staff should be put in for a few weeks to several months, and plan according to the site situation. There are frequent situations in which the test cannot be carried out as it is (progression to the operation of the following trains, change of operation order, priority of operating vehicles, etc.), which leads to significant loss of time and manpower, and in some cases, the test cannot be conducted sufficiently until the desired result is obtained . In addition, after correcting the function by reflecting the test result in the field, there was a problem that the test could not be tested with the simulator before applying it to the current vehicle, so that the test/verification could only be performed by applying it to the current vehicle immediately.

한국공개특허 제10-2016-0143961호Korean Patent Publication No. 10-2016-0143961

본 발명은, 예외사항이 적용되는 경우 가속도 계산식을 다르게 하여 가상열차 속도를 제어하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to control the speed of a virtual train by varying the acceleration calculation formula when exceptions apply.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법은, OATC(Onboard Automatic Train Control)로부터 추진/제동 PWM값을 수신하는 단계; 속도제어 예외사항인지 판단하는 단계; 및 가상 열차의 가속도값을 계산하는 단계;를 포함하고, 상기 속도제어 예외사항인 경우, 아래의 수학식에 의해 상기 가상 열차의 가속도값을 계산하는 점에 그 특징이 있다.A virtual train speed control method using a speed data conversion logic according to the present invention for achieving the above object includes: receiving a propulsion/braking PWM value from OATC (Onboard Automatic Train Control); Determining whether there is a speed control exception; And calculating the acceleration value of the virtual train, and in the case of the speed control exception, calculating the acceleration value of the virtual train by the following equation.

Figure 112020009992106-pat00001
Figure 112020009992106-pat00001

여기서,

Figure 112020009992106-pat00002
: 열차 가속도here,
Figure 112020009992106-pat00002
: Train acceleration

Figure 112020009992106-pat00003
: 견인력 (열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00004
)
Figure 112020009992106-pat00005
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00006
이고, 열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00007
)
Figure 112020009992106-pat00008
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00009
),
Figure 112020009992106-pat00003
: Traction (train speed (
Figure 112020009992106-pat00004
)
Figure 112020009992106-pat00005
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00006
Is, and the train speed (
Figure 112020009992106-pat00007
)
Figure 112020009992106-pat00008
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00009
),

Figure 112020009992106-pat00010
: 열차저항(주행저항+곡선저항+구배저항),
Figure 112020009992106-pat00010
: Train resistance (driving resistance + curve resistance + gradient resistance),

Figure 112020009992106-pat00011
: 열차 중량,
Figure 112020009992106-pat00011
: Train weight,

Figure 112020009992106-pat00012
: 관성중량,
Figure 112020009992106-pat00012
: Inertia weight,

Figure 112020009992106-pat00013
: 예외사항에서 적용되는 가속도 (
Figure 112020009992106-pat00014
, 가속이 필요한 조건에서는 +(양수), 감속이 필요한 조건에서는 -(음수)).
Figure 112020009992106-pat00013
: Acceleration applied in exceptions (
Figure 112020009992106-pat00014
, + (Positive number) in conditions that require acceleration,-(negative number) in conditions that require deceleration).

여기서, 특히 상기 예외사항은, 슬립/슬라이드(Slip/Slide)발생, 정위치 정차실패 또는 속도/거리 오차발생 중 어느 하나 인 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the above exception is characterized in that it is any one of occurrence of slip/slide, failure to stop in position, or occurrence of speed/distance error.

여기서, 특히 상기 예외사항이 슬립인 경우, 상기

Figure 112020009992106-pat00015
는, 상기 가상열차를 200ms마다
Figure 112020009992106-pat00016
범위 내에서
Figure 112020009992106-pat00017
를 임의의 값으로 변경하여 계산하고, 상기 예외사항이 슬라이드인 경우, 상기
Figure 112020009992106-pat00018
는, 상기 가상열차를 200ms마다
Figure 112020009992106-pat00019
범위 내에서
Figure 112020009992106-pat00020
를 임의의 값으로 변경 후 -1을 곱하여 계산하는 점에 그 특징이 있다.Here, especially if the above exception is slip, the above
Figure 112020009992106-pat00015
Is, the virtual train every 200ms
Figure 112020009992106-pat00016
Within range
Figure 112020009992106-pat00017
Is calculated by changing to an arbitrary value, and if the above exception is a slide, the above
Figure 112020009992106-pat00018
Is, the virtual train every 200ms
Figure 112020009992106-pat00019
Within range
Figure 112020009992106-pat00020
Its characteristic is that it is calculated by multiplying by -1 after changing to an arbitrary value.

여기서, 특히 상기 예외사항이 정위치 정차실패 중 미주인 경우, 상기

Figure 112020009992106-pat00021
는, 정위치 정차판 수신 전 열차의 현재속도와 관계없이
Figure 112020009992106-pat00022
를 0으로 설정하여 계산하고, 상기 예외사항이 정위치 정차실패 중 과주인 경우, 상기
Figure 112020009992106-pat00023
는, 정위치 정차판 수신 후 열차의 현재속도와 관계없이
Figure 112020009992106-pat00024
를
Figure 112020009992106-pat00025
범위내에서 상기 정위치 정차판을 지나칠 때까지
Figure 112020009992106-pat00026
초 동안 설정하여 계산하는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, if the above exception is an endnote among the failure to stop at the exact position, the above
Figure 112020009992106-pat00021
Is, regardless of the current speed of the train before receiving the correct stop plate
Figure 112020009992106-pat00022
Is set to 0 and calculated, and if the above exception is an overrun during the exact stop failure, the above
Figure 112020009992106-pat00023
Is, regardless of the current speed of the train after receiving the correct stop plate
Figure 112020009992106-pat00024
To
Figure 112020009992106-pat00025
Within the range until it passes the above-mentioned stop plate
Figure 112020009992106-pat00026
Its characteristic is that it is calculated by setting it for seconds.

본 발명에 따르면, 예외사항이 적용되는 경우 가속도 계산식을 다르게 하여 가상열차 속도를 제어할 수 있다.According to the present invention, when exceptions apply, the speed of the virtual train can be controlled by differently calculating the acceleration equation.

도 1은 본 발명에 따른 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법의 프로세스의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 가상열차 속도 제어시스템의 실시 예를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing an embodiment of a process of a virtual train speed control method using a speed data conversion logic according to the present invention.
2 is a diagram showing an embodiment of a virtual train speed control system according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided. Specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from other components.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" to another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but specially It should be understood that as long as there is no opposing substrate, it may be connected or may be connected via another component in the middle.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법의 프로세스의 일 실시 예를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing an embodiment of a process of a virtual train speed control method using speed data conversion logic according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법은, 먼저 OATC(Onboard Automatic Train Control)로부터 추진/제동 PWM값을 수신하는 단계(S10)가 수행된다. ATO(Automatic Train Operation)에 의해 자동으로 운행되는 열차는 일반적으로 추진/제동 명령을 PWM(Pulse Width Modulation) 값으로 출력하고 이 PWM 값을 추진/제동 장치가 수신하여 열차의 가속, 감속을 제어하는데 이는 열차가 수신한 이동권한, 열차 현재속도, 열차 가/감속 특성, 주행저항 등 시험실 내에서 예측 가능한 변수 외에도 열차 슬립/슬라이드에 의한 거리 오차, 불규칙한 추진/제동 지연시간, 각종 연산 지연시간 등 예측이 어려운 변수도 열차 운행에 영향을 미친다.Referring to FIG. 1, in the virtual train speed control method using the speed data conversion logic according to the present invention, first, a step (S10) of receiving a propulsion/braking PWM value from an Onboard Automatic Train Control (OATC) is performed. Trains that are automatically operated by ATO (Automatic Train Operation) generally output the propulsion/braking command as a PWM (Pulse Width Modulation) value, and the propulsion/braking device receives this PWM value to control acceleration and deceleration of the train. In addition to the variables that can be predicted in the test room such as the movement authority received by the train, the current speed of the train, the train acceleration/deceleration characteristics, and running resistance, it predicts distance errors due to train slip/slide, irregular propulsion/braking delay time, and various calculation delay times. This difficult variable also affects train operation.

본 발명에서는 예외사항을 가상열차 제어로직에 추가하여 구현하였다.In the present invention, exceptions were implemented by adding to the virtual train control logic.

예외사항이 없는 일반적인 경우 OATC(Onboard Automatic Train Control)로부터 추진/제동 PWM 값을 수신하면 초기에 입력받은 열차 관련 데이터(가/감속 특성, 열차 중량, 주행저항, 구배저항 등)을 반영하여 열차 가속도 값을 생성하여 출력한다. 일반적으로 가상 열차의 가속도값은 수학식1과 같은 공식에 의해 계산된다.In general, where there are no exceptions, when the propulsion/braking PWM value is received from OATC (Onboard Automatic Train Control), train-related data (acceleration/deceleration characteristics, train weight, running resistance, gradient resistance, etc.) are reflected in the train acceleration. Generate and print a value. In general, the acceleration value of the virtual train is calculated by a formula such as Equation 1.

Figure 112020009992106-pat00027
Figure 112020009992106-pat00027

여기서,

Figure 112020009992106-pat00028
: 열차 가속도here,
Figure 112020009992106-pat00028
: Train acceleration

Figure 112020009992106-pat00029
: 견인력 (열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00030
)
Figure 112020009992106-pat00031
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00032
이고, 열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00033
)
Figure 112020009992106-pat00034
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00035
),
Figure 112020009992106-pat00029
: Traction (train speed (
Figure 112020009992106-pat00030
)
Figure 112020009992106-pat00031
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00032
Is, and the train speed (
Figure 112020009992106-pat00033
)
Figure 112020009992106-pat00034
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00035
),

Figure 112020009992106-pat00036
: 열차저항(주행저항+곡선저항+구배저항),
Figure 112020009992106-pat00036
: Train resistance (driving resistance + curve resistance + gradient resistance),

Figure 112020009992106-pat00037
: 열차 중량,
Figure 112020009992106-pat00037
: Train weight,

Figure 112020009992106-pat00038
: 관성중량.
Figure 112020009992106-pat00038
: Inertia weight.

이어서, 속도제어 예외사항인지 판단하는 단계(S20)가 수행된다. 이어서, 가상 열차의 가속도값을 계산하는 단계(S30)가 수행된다. 예외사항이 아니라면, 수학식1에 의해 가상 열차의 가속도값이 계산될 수 있다. 상기 속도제어 예외사항인 경우, 아래의 수학식2에 의해 상기 가상 열차의 가속도값을 계산한다.Subsequently, a step (S20) of determining whether there is an exception to the speed control is performed. Subsequently, the step (S30) of calculating the acceleration value of the virtual train is performed. If not an exception, the acceleration value of the virtual train may be calculated by Equation 1. In the case of the speed control exception, the acceleration value of the virtual train is calculated by Equation 2 below.

Figure 112020009992106-pat00039
Figure 112020009992106-pat00039

여기서,

Figure 112020009992106-pat00040
: 열차 가속도here,
Figure 112020009992106-pat00040
: Train acceleration

Figure 112020009992106-pat00041
: 견인력 (열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00042
)
Figure 112020009992106-pat00043
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00044
이고, 열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00045
)
Figure 112020009992106-pat00046
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00047
),
Figure 112020009992106-pat00041
: Traction (train speed (
Figure 112020009992106-pat00042
)
Figure 112020009992106-pat00043
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00044
Is, and the train speed (
Figure 112020009992106-pat00045
)
Figure 112020009992106-pat00046
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00047
),

Figure 112020009992106-pat00048
: 열차저항(주행저항+곡선저항+구배저항),
Figure 112020009992106-pat00048
: Train resistance (driving resistance + curve resistance + gradient resistance),

Figure 112020009992106-pat00049
: 열차 중량,
Figure 112020009992106-pat00049
: Train weight,

Figure 112020009992106-pat00050
: 관성중량,
Figure 112020009992106-pat00050
: Inertia weight,

Figure 112020009992106-pat00051
: 예외사항에서 적용되는 가속도 (
Figure 112020009992106-pat00052
, 가속이 필요한 조건에서는 +(양수), 감속이 필요한 조건에서는 -(음수)).
Figure 112020009992106-pat00051
: Acceleration applied in exceptions (
Figure 112020009992106-pat00052
, + (Positive number) in conditions that require acceleration,-(negative number) in conditions that require deceleration).

상기 예외사항은 슬립/슬라이드(Slip/Slide)발생, 정위치 정차실패 또는 속도/거리 오차발생 중 어느 하나일 수 있다.The above exception may be any one of occurrence of slip/slide, failure of stopping at the exact position, or occurrence of speed/distance error.

상기 S20 단계 이후, 상기 슬립/슬라이드가 발생했는지 판단하는 단계(S40)가 수행될 수 있다.After the step S20, a step (S40) of determining whether the slip/slide has occurred may be performed.

상기 예외사항이 슬립인 경우, 상기

Figure 112020009992106-pat00053
는, 상기 가상열차를 200ms마다
Figure 112020009992106-pat00054
범위 내에서
Figure 112020009992106-pat00055
를 임의의 값으로 변경하여 계산하고(S41), 상기 예외사항이 슬라이드인 경우, 상기
Figure 112020009992106-pat00056
는, 상기 가상열차를 200ms마다
Figure 112020009992106-pat00057
범위 내에서
Figure 112020009992106-pat00058
를 임의의 값으로 변경 후 -1을 곱하여 계산한다(S45).If the above exception is slip, the above
Figure 112020009992106-pat00053
Is, the virtual train every 200ms
Figure 112020009992106-pat00054
Within range
Figure 112020009992106-pat00055
Is calculated by changing to a random value (S41), and if the exception is a slide, the
Figure 112020009992106-pat00056
Is, the virtual train every 200ms
Figure 112020009992106-pat00057
Within range
Figure 112020009992106-pat00058
After changing to an arbitrary value, it is calculated by multiplying by -1 (S45).

상기 S20 단계 또는 상기 S40 단계 이후, 정위치 정차 실패 인지 판단하는 단계(S50)가 수행될 수 있다.After the step S20 or the step S40, a step (S50) of determining whether the original stop failure may be performed may be performed.

상기 예외사항이 정위치 정차실패 중 미주인 경우, 상기

Figure 112020009992106-pat00059
는, 정위치 정차판 수신 전 열차의 현재속도와 관계없이
Figure 112020009992106-pat00060
를 0으로 설정하여 계산하고(S51), 상기 예외사항이 정위치 정차실패 중 과주인 경우, 상기
Figure 112020009992106-pat00061
는, 정위치 정차판 수신 후 열차의 현재속도와 관계없이
Figure 112020009992106-pat00062
를
Figure 112020009992106-pat00063
범위내에서 상기 정위치 정차판을 지나칠 때까지
Figure 112020009992106-pat00064
초 동안 설정하여 계산한다(S55). 상기 정위치 정차판 수신 전 후의 적용시점은 사용자가 설정으로 정할 수 있다.If the above exception is the US, among the failure to stop at the exact position, the above
Figure 112020009992106-pat00059
Is, regardless of the current speed of the train before receiving the correct stop plate
Figure 112020009992106-pat00060
Is set to 0 and calculated (S51), and if the exception is an overrun during the exact stop failure, the
Figure 112020009992106-pat00061
Is, regardless of the current speed of the train after receiving the correct stop plate
Figure 112020009992106-pat00062
To
Figure 112020009992106-pat00063
Within the range until it passes the above-mentioned stop plate
Figure 112020009992106-pat00064
It is set for seconds and calculated (S55). The point of application before and after the reception of the fixed stop plate may be set by the user.

상기 S20 단계 또는 상기 S50 단계 이후, 허용범위 초과 속도/거리 오차 발생을 판단하는 단계(S60)가 수행될 수 있다.After the step S20 or the step S50, a step (S60) of determining occurrence of a speed/distance error exceeding the allowable range may be performed.

상기 예외사항이 허용범위를 초과하는 속도/거리 오차 발생인 경우, 상기

Figure 112020009992106-pat00065
는, 2 out of 2로 구성된 속도센서의 각각의 채널에 200ms마다 속도차이를
Figure 112020009992106-pat00066
5km/h 이상 지속적으로 발생시킬 수 있다(S61). 이는 사용자가 설정한 시점까지 발생시킬 수 있다.If the above exception is a speed/distance error that exceeds the allowable range, the above
Figure 112020009992106-pat00065
Is, the speed difference is calculated every 200ms for each channel of the speed sensor composed of 2 out of 2.
Figure 112020009992106-pat00066
It can be continuously generated more than 5km/h (S61). This can occur up to the point set by the user.

각 상황에 맞는 가속도값을 계산 후 열차에 적용하기 위한 제어신호를 출력하는 단계가 수행될 수 있다.(S70)After calculating an acceleration value suitable for each situation, a step of outputting a control signal for application to the train may be performed (S70).

도 2는 본 발명에 따른 가상열차 속도 제어시스템의 실시 예를 도시한 도면이다. 2 is a diagram showing an embodiment of a virtual train speed control system according to the present invention.

상기 본 발명에 따른 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 가상열차 속도 제어시스템에 의해 구현된다. 상기 가상열차 속도 제어시스템은 OATC 시뮬레이터(100), OATC(200) 및 열차 시뮬레이터(300)를 포함하여 구성된다. 상기 OATC 시뮬레이터(100)는 OATC 시험을 위해 외부와(WATC, ATS, EIE, PSD 등) 인터페이스 하는 장치의 역할을 할 수 있다. The virtual train speed control method using the speed data conversion logic according to the present invention is implemented by the virtual train speed control system as shown in FIG. 2. The virtual train speed control system includes an OATC simulator 100, an OATC 200, and a train simulator 300. The OATC simulator 100 may serve as a device that interfaces with the outside (WATC, ATS, EIE, PSD, etc.) for the OATC test.

상기 열차 시뮬레이터(300)는 실제 열차의 역할(속도신호 생성, 운전대, 차량 I/O 등)을 수행할 수 있다.The train simulator 300 may perform the role of an actual train (speed signal generation, steering wheel, vehicle I/O, etc.).

상기 열차 시뮬레이터(300)는 두 개의 보드, 보드A(310) 및 보드B(320)를 포함할 수 있다. 상기 보드A(310)는 상기 OATC(200)로부터 PWM 신호를 수신하여 열차의 주행상태가 반영된 속도 데이터로 변환한다.The train simulator 300 may include two boards, board A 310 and board B 320. The board A 310 receives the PWM signal from the OATC 200 and converts it into speed data reflecting the driving state of the train.

상기 보드B(320)는 함수발생기 또는 속도신호 생성용 보드로 조건 설정을 위한 외부입력을 보드B(320)로 입력할 수 있다. 상기 조건설정을 위한 외부입력은 상기 속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법에 설명된 예외사항에 해당할 수 있다.The board B 320 is a function generator or a board for generating a speed signal, and an external input for setting conditions may be input to the board B 320. The external input for setting the condition may correspond to the exception described in the virtual train speed control method using the speed data conversion logic.

일반적인 열차제어는 OATC 혹은 마스콘으로부터 수신한 추진/제동값으로 가상 열차를 제어하고 동시에 OATC에 연결된 속도센서(혹은 그 기능을 수행하는 장치)를 통해 OATC로 전송하여 현재 열차속도를 인식하게 된다. 이러한 프로세스 중 외부 입력 즉 예외사항을 보드B(320)에 입력하면 상기 보드B(320)는 수학식2를 적용하여 각 예외사항에 맞는 가속도를 계산 후 그 신호를 출력한다. 출력된 신호로 열차를 제어하여 예외사항에서 벗어날 수 있다.In general train control, the virtual train is controlled with the propulsion/braking values received from the OATC or Mascon, and at the same time, the current train speed is recognized by transmitting to the OATC through a speed sensor (or a device that performs the function) connected to the OATC. During such a process, when an external input, that is, an exception is inputted to the board B 320, the board B 320 applies Equation 2 to calculate the acceleration for each exception and then outputs the signal. You can escape from exceptions by controlling the train with the output signal.

본 발명은 무인 열차를 시험/검증하기 위한 방법으로 예외사항은 상기 사항들 외에도 다른 예가 구현될 수 도 있다.The present invention is a method for testing/verifying an unmanned train, and other examples may be implemented in addition to the above items as exceptions.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be deemed to be within the scope of the description of the claims of the present invention to various ranges that can be modified.

Claims (4)

OATC(Onboard Automatic Train Control)로부터 추진/제동 PWM값을 수신하는 단계;
속도제어 예외사항인지 판단하는 단계; 및
가상 열차의 가속도값을 계산하는 단계;를 포함하고,
상기 속도제어 예외사항인 경우, 아래의 수학식에 의해 상기 가상 열차의 가속도값을 계산하는,
속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법.
Figure 112020009992106-pat00067

여기서,
Figure 112020009992106-pat00068
: 열차 가속도
Figure 112020009992106-pat00069
: 견인력 (열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00070
)
Figure 112020009992106-pat00071
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00072
이고, 열차 속도(
Figure 112020009992106-pat00073
)
Figure 112020009992106-pat00074
인 경우, 견인계수는
Figure 112020009992106-pat00075
),
Figure 112020009992106-pat00076
: 열차저항(주행저항+곡선저항+구배저항),
Figure 112020009992106-pat00077
: 열차 중량,
Figure 112020009992106-pat00078
: 관성중량,
Figure 112020009992106-pat00079
: 예외사항에서 적용되는 가속도 (
Figure 112020009992106-pat00080
, 가속이 필요한 조건에서는 +(양수), 감속이 필요한 조건에서는 -(음수)).Receiving a propulsion/braking PWM value from OATC (Onboard Automatic Train Control);
Determining whether there is a speed control exception; And
Computing an acceleration value of the virtual train; Including,
In the case of the speed control exception, calculating the acceleration value of the virtual train by the following equation,
Virtual train speed control method using speed data conversion logic.
Figure 112020009992106-pat00067

here,
Figure 112020009992106-pat00068
: Train acceleration
Figure 112020009992106-pat00069
: Traction (train speed (
Figure 112020009992106-pat00070
)
Figure 112020009992106-pat00071
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00072
Is, and the train speed (
Figure 112020009992106-pat00073
)
Figure 112020009992106-pat00074
In the case of, the traction factor is
Figure 112020009992106-pat00075
),
Figure 112020009992106-pat00076
: Train resistance (driving resistance + curve resistance + gradient resistance),
Figure 112020009992106-pat00077
: Train weight,
Figure 112020009992106-pat00078
: Inertia weight,
Figure 112020009992106-pat00079
: Acceleration applied in exceptions (
Figure 112020009992106-pat00080
, + (Positive number) in conditions that require acceleration,-(negative number) in conditions that require deceleration). 제1항에 있어서,
상기 예외사항은,
슬립/슬라이드(Slip/Slide)발생, 정위치 정차실패 또는 속도/거리 오차발생 중 어느 하나 인,
속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법.The method of claim 1,
The above exceptions are:
Any one of slip/slide occurrence, exact stop failure, or speed/distance error occurrence,
Virtual train speed control method using speed data conversion logic. 제2항에 있어서,
상기 예외사항이 슬립인 경우,
상기
Figure 112020009992106-pat00081
는, 상기 가상열차를 200ms마다
Figure 112020009992106-pat00082
범위 내에서
Figure 112020009992106-pat00083
를 임의의 값으로 변경하여 계산하고,
상기 예외사항이 슬라이드인 경우,
상기
Figure 112020009992106-pat00084
는, 상기 가상열차를 200ms마다
Figure 112020009992106-pat00085
범위 내에서
Figure 112020009992106-pat00086
를 임의의 값으로 변경 후 -1을 곱하여 계산하는,
속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법.The method of claim 2,
If the above exception is slip,
remind
Figure 112020009992106-pat00081
Is, the virtual train every 200ms
Figure 112020009992106-pat00082
Within range
Figure 112020009992106-pat00083
Is calculated by changing to an arbitrary value,
If the above exception is a slide,
remind
Figure 112020009992106-pat00084
Is, the virtual train every 200ms
Figure 112020009992106-pat00085
Within range
Figure 112020009992106-pat00086
After changing to a random value, it is calculated by multiplying by -1,
Virtual train speed control method using speed data conversion logic. 제2항에 있어서,
상기 예외사항이 정위치 정차실패 중 미주인 경우,
상기
Figure 112020009992106-pat00087
는, 정위치 정차판 수신 전 열차의 현재속도와 관계없이
Figure 112020009992106-pat00088
를 0으로 설정하여 계산하고,
상기 예외사항이 정위치 정차실패 중 과주인 경우,
상기
Figure 112020009992106-pat00089
는, 정위치 정차판 수신 후 열차의 현재속도와 관계없이
Figure 112020009992106-pat00090
를
Figure 112020009992106-pat00091
범위내에서 상기 정위치 정차판을 지나칠 때까지
Figure 112020009992106-pat00092
초 동안 설정하여 계산하는,
속도데이터 변환로직을 이용한 가상열차 속도 제어 방법.The method of claim 2,
If the above exception is in the US during the original stop failure,
remind
Figure 112020009992106-pat00087
Is, regardless of the current speed of the train before receiving the correct stop plate
Figure 112020009992106-pat00088
Is calculated by setting to 0,
If the above exception is overrun during the failure to stop at the exact position,
remind
Figure 112020009992106-pat00089
Is, regardless of the current speed of the train after receiving the correct stop plate
Figure 112020009992106-pat00090
To
Figure 112020009992106-pat00091
Within the range until it passes the above-mentioned stop plate
Figure 112020009992106-pat00092
Set for seconds to calculate,
Virtual train speed control method using speed data conversion logic.
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