KR19980039192A

KR19980039192A - 열차자동정지장치 및 열차자동제어장치 겸용 지상장치

Info

Publication number: KR19980039192A
Application number: KR1019960058185A
Authority: KR
Inventors: 김봉택
Original assignee: 김봉택
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR100255710B1

Abstract

본 발명은 ATS지상설비에 ATC용 지상설비를 부가함으로써 ATS제어신호와 ATC제어신호를 동시에 발생시켜 ATS차상장치나 ATC차상장치를 탑재한 열차가 동일 노선을 운행할 수 있도록 한 ATS/ATC겸용 지상장치에 관한 것으로서 이를 위해 본 발명은 현재신호기(1A)의 열차진입여부와 전방신호기(1B)로부터 입력되는 현시상태를 수신받아 현재의 신호기(1A)를 현시시킴과 동시에 그 현시정보를 후방신호기(1C)에 송신하고 지상자 제어함(11)을 제어하여 지상자(12)가 현재 신호기(1A)의 현시조건 및 운전상황실로부터의 열차제어정보와 일치하도록 하는 ATS 지상신호부(10)와, 현재신호기(1A)의 현시상태와 후방신호기(1C)가 현시해야 할 신호조건을 기준으로 열차가 점유하고 있는 궤도회로에 ATC열차제어정보를 송신하기 위한 ATC 지상신호부(20)로 구성되어 ATS나 ATC차상장치를 탑재한 열차가 운행될 수 있도록 한 것이다.

Description

열차자동정지장치 및 열차자동제어장치 겸용 지상장치

본 발명은 열차자동정지장치(이하 ATS라 한다.) 및 열차자동제어장치(이하 ATC라 한다.) 겸용 지상장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 ATS지상장치가 설치된 노선상에 ATC차상장치를 탑재한 열차 및 전동차 등의 차량의 운행이 가능할뿐만 아니라 ATC 지상장치가 설치된 노선상에 ATS차상장치를 탑재한 차량의 운행이 가능토록하여 ATS 차상장치를 설치한 차량이나 ATC차상장치를 설치한 차량이 동일노선을 운행할 수 있도록한 ATS/ATC 겸용 지상장치에 관한 것이다.

일반적으로 ATS 지상장치는 콘덴서와 코일로 이루어져 LC공진회로를 구성하는 지상자와, 상기 지상자의 정전용량을 가변시켜 공진주파수를 변경하는 지상자 제어계전기와 이지상자제어계전기에 선택적으로 접속되어 속도 지령신호인 소정의 계전기 제어신호를 발생하므로 인해 지상자 제어계전기를 제어함과 동시에 신호 등을 제어하는 신호기로 구성된다.

따라서, ATS지상장치가 설치된 노선을 운행하는 ATS차상장치가 탑재된 차량은 차상장치가 지상자의 공진주파수를 감지하여 선행열차의 선로점유상태 즉 선행하는 차량과 후행하는 차량과의 거리를 계산하여 후행하는 열차가 진행할 수 있는 속도를 계산하고, 그 정보의 전달방법으로 이를 지상자의 공진주파수를 변화시켜 차상장치에 전달함으로써 열차의 속도를 제어하게 된다.

한편, ATC지상장치는 차량의 점유여부를 검지하기 위하여 레일에 전기적인 회로를 구성하는 궤도회로를 열차가 점유하면 전기회로가 단락되어 궤도계전기가 낙하되도록하여 열차의 진입여부를 알려주고 열차제어에 필요한 열차제어코드를 반송파에 실어주어 궤도회로에 전달해주는 방식의 지상장치로서, ATC차상장치는 ATC지상장치와의 통신에 의해 선행열차의 궤도 점유상태나 진로상태 등을 검출하고 이에따라 자동적으로 열차의 속도 및 위치를 제어하게 된다.

그러나, ATS지상장치만이 지상에 설비되어 있는 노선(예컨대 경부선)은 ATC차상장치를 설치한 차량이나 ATC/ATO차상장치를 탑재한 차량은 운행이 불가능하다.

또한 ATC지상장치만이 설치된 노선은 ATS차상장치를 탑재한 차량의 운행이 불가능하다.

다시말하면, 각각의 지하철노선이나 국철 등에 상기한 여러종류의 열차제어장치가 분산되어 설치되므로 어느 특정의 지상장치가 설치된 선로를 운행하기 위해서는 동일한 차상장치가 탑재된 열차만 운행할 수밖에 없고, 2종류 이상의 지상장치가 구간별로 나누어져 설치된 운행노선에 있어서 그 노선을 운행하기 위해서는 각각의 차상장치를 2대이상 열차에 탑재하여 각 운행구간별로 차상장치의 동작을 선별하여 동작시켜 운행하여야 하며, 또한 2종류 이상의 차상장치를 열차에 탑재하여 그 동작을 절환하여 운행할 경우에 있어서 열차운행제어장치를 어느하나의 열차운행제어 장치에서 다른 제어장치로 절환할시에는 세심한 주의와 숙련된 기술이 요구되므로 인해 절환동작의 미숙으로 인한 오동작 및 이로인한 사고가 발생될 수 있으며, 어느 특정의 지상장치가 설치된 선로를 운행하기 위해서는 설치된 지상장치와 동일한 차상장치를 탑재한 열차가 필요하므로 열차운행의 효율화를 기할 수 없어 각 운행노선에 대한 열차의 호환성이 결여되어 각 운행노선의 교통상황에 적절하게 열차를 배차할 수 없으며 특히 기존의 ATS(또는 ATC)지상설비를 ATC(또는 ATS)장치로 개량할 경우 일시에 개량하는 것은 경제적으로나 기술적으로나 거의 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 ATS지상설비에 ATC용 지상설비를 부가함으로써 ATS신호와 ATC신호를 동시에 발생시켜 ATS차상장치를 탑재한 열차나 ATC차상장치를 탑재한 열차모두를 동일 노선을 운행할 수 있도록한 ATS/ATC 겸용 지상장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열차자동정지장치 및 열차자동제어장치 겸용 지상장치의 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1A,1B,1C : 신호기 10 : ATS지상신호부

20 : ATC 지상신호부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 ATS/ATC 겸용 지상장치의 특징은, 현재신호기(1A)의 제어구간에 열차진입여부와 전방신호기(1B)로부터 입력되는 현시상태를 수신받아 현재의 신호기(1A)를 현시시킴과 동시에 그 정보를 송신기(15)를 통하여 후방신호기(1C)에 송신하고, 지상자 제어함(11)을 제어하여 지상자(12)의 공진주파수가 현재 신호기(1A)의 현시조건 및 운전상황실로부터의 열차제어정보와 일치하도록 하는 ATS 지상신호부(10)와, 현재신호기(1A)의 현시상태와 후방신호기(1C)의 현시조건을 기준으로 열차가 점유하고 있는 궤도회로에 ATC열차제어정보를 송신하기위한 ATC 지상신호부(20)로 구성되어 ATS나 ATC차상장치를 탑재한 열차가 운행될 수 있도록한 점에 있다.

본 발명에 있어서 ATS 지상신호부(10)는 레일의 궤도회로Ⅱ에 열차검지용 전기적인 신호를 송신하는 궤도 송신기(13A)와, 상기 궤도 송신기(13A)로부터 상기 궤도회로Ⅱ를 거쳐 전원을 받아 여자 및 단락되어 열차의 진입여부를 알려주는 궤도계전기(14A)와, 현재 신호기(1A)의 현시상태에 대한 정보를 후방신호기(1C)로 송신하기 위한 송신기(15)와, 전방신호기(1B)로부터 전방신호기의 현시정보를 수신하는 수신기(16) 및 상기 궤도 계전기(14A)로 부터의 열차 진입여부와 상기 수신기(16)를 통해 입력되는 전방 신호기(1B)로 부터의 현시상태를 동시에 수신받아 현재 신호기(1A)가 현시해야할 신호를 결정하고 현재신호기(1A)의 현시조건을 지상자 제어함(11)에 송신하여 지상자제어함(11)이 지상자(12)를 현재 신호기(1A)의 현시조건 및 운전상황실로부터 수신한 열차 제어정보와 일치하도록 제어하고, 송신기(15)를 통해서 후방 신호기(1C)에 현재 신호기(1A)의 현시상태를 송신하며, 상기 ATC신호제어부(21)에 현재신호기(1A)의 현시상태를 송신하기 위한 ATS신호제어부(21)로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, ATC지상신호부(20)는 궤도계전기(14B)로부터 해당궤도의 열차진입여부와 상기 ATS신호제어부(17)로부터 후방신호기(1C)가 현시해야할 신호정보를 입력받고 상기 ATS신호제어부(17)를 통하여 운전상황실로부터 수신한 열차제어정보를 기준으로 열차제어코드를 결정하여 반송주파수에 열차제어코드가 실려 변조되도록한 ATC신호제어부(21)와, 상기 ATC신호제어부(21)의 제어하에서 반송주파수를 발생하는 반송주파수발진부(22)와, 열차제어에 필요한 코드신호를 발생하는 열차제어코드발생부(23)와, 상기 반송주파수발진부(22)로부터 수신되는 반송파에 열차제어코드발생부(23)로부터 수신되는 열차제어코드를 변조시키는 주파수 변조부(24)와, 상기 주파수 변조부(24)에서 변조된 ATC신호를 궤도회로에 송신하기 위하여 궤도회로와 주파수 변조부(24)간에 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부(25)로 구성하는 것이 바람직하다.

이하, 상기와같이 구성된 본 발명의 ATS/ATC겸용 지상장치의 동작 및 작용효과를 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 있어서 신호기Ⅱ(1A)를 중심으로 ATS장치의 기능을 설명하면 다음과 같다.

궤도송신기(13B)에서 송신된 궤도회로의 신호는 레일로 구성된 궤도회로Ⅱ를 통하여 궤도계전기(14A)를 여자시킨다. 궤도계전기(14A)는 자신이 여자되었음을 ATS 신호제어부(17)에 송신하는데, 이때 ATS신호제어부(17)는 궤도계전기(14A)의 여자조건과 신호기(1B)로부터 고주파로 수신기(16)에 수신되어 전류로 변환된 신호기(1B)의 현시상태에 대한 정보를 기준으로 신호기(1A)에 적당한 신호를 현시한다. 또한, ATS지상자제어함(11)을 제어하여 지상자(12)가 신호기(1A)의 현시상태에 대한 정보와 운전상황실로부터 수신한 열차제어정보를 차량에 송신하도록 하고, 신호기(1A)의 현시상태를 운전상황실로 송신하며, 역시 그러한 현시상태정보를 송신기(15)를 통하여 고주파로 변환하여 신호기(1C)로 송신한다. 따라서, ATS차상장치를 탑재한 열차(T)는 지상자(12)에 의한 ATS방식으로서 궤도를 운행할 수 있게된다.

한편 ATC 지상장치의 기능을 설명하기로 한다.

열차(T)가 궤도회로Ⅰ에 진입하면 궤도계전기(14B)가 낙하하여 ATC신호제어부(21)에 열차진입정보를 송신하게 된다. 이때 궤도회로Ⅰ에 열차(T)가 진입하였음을 궤도계전기(14B)로부터 수신받은 ATC신호제어부(2)는 ATS신호제어부(17)로부터 신호기(1C)로 송신되는 신호기(1A)의 현시상태에 대하여 수신받은 정보와 운전 상황실로부터 ATS신호제어부(17)를 통하여 수신한 열차제어정보를 기준으로 열차제어코드의 종류를 선정한 다음 반송 주파수 발진부(22)를 제어하여 제어코드를 실을 반송파를 발생시켜 주파수 변조부(24)에 송신토록 함과 동시에 열차제어코드 발생부(23)도 제어하여 열차제어코드신호를 주파수변조부(24)로 송신토록 한다.

주파수 변조부(24)는 반송주파수 발진부(22)에서 수신한 반송 주파수에 열차제어코드 발생부(23)로부터 수신한 열차제어 코드를 변조시켜 임피던스 매칭부(25)로 송신한다.

임피던스 매칭부(25)는 주파수 변조부(24)와 궤도 송신기(13A)간의 임피던스를 매칭하여 변조된 반송파가 궤도회로에 잘 전송되도록 한다. 궤도 송신기(13A)는 ATS신호와 ATC신호가 동일한 신호를 사용할 수 있도록 각각의 송신장치가 함께 설치되어 있다.

이상에서와 같이 본 발명에서 따른 ATS/ATC겸용 지상장치에 의하면, 현재의 ATS지상장치에 ATC용 지상장치를 부가함으로서 ATS지상 신호와 ATC지상신호를 동시에 발생시켜 ATS차상장치를 설치한 차량이나 ATC차상 장치를 탑재한 차량이 동일노선을 운행할 수 있으므로 ATS지상 설비(예컨데 경부선) 등을 ATC지상 설비로 변경하지 않아도 되므로 시설 설치비용을 현저하게 경감할 수 있는 이점이 있다.

Claims

현재신호기(1A)의 제어구간에 열차진입여부와 전방신호기(1B)로부터 입력되는 현시상태를 수신받아 현재의 신호기(1A)를 현시시킴과 동시에 그 정보를 송신기(15)를 통하여 후방신호기(1C)에 송신하고 지상자 제어함(11)을 제어하여 지상자(12)의 공진주파수가 현재 신호기(1A)의 현시조건 및 운전상황실로부터의 열차제어정보와 일치하도록하는 ATS 지상신호부(10)와, 현재신호기(1A)의 현시상태와 후방신호기(1C)의 현시조건을 기준으로 열차가 점유하고 있는 궤도회로에 ATC열차제어정보를 송신하기위한 ATC 지상신호부(20)로 구성되어 ATS나 ATC차상장치를 탑재한 열차가 운행될 수 있도록한 열차자동정지장치 및 열차자동제어장치 겸용 지상장치.
제 1항에 있어서, 상기ATS 지상신호부(10)는 레일의 궤도회로Ⅱ에 열차검지용 전기적인 신호를 송신하는 궤도 송신기(13A)와, 상기 궤도 송신기(13A)로부터 상기 궤도회로Ⅱ를 거쳐 전원을 받아 여자 및 단락되어 열차의 진입여부를 알려주는 궤도 계전기(14A)와, 현재 신호기(1A)외 현시상태에 대한 정보를 후방신호기(1C)로 송신하기 위한 송신기(15)와, 전방신호기(1B)로부터 전방신호기의 현시정보를 수신하는 수신기(16) 및 상기 궤도 계전기(14A)로 부터의 열차 진입여부와 상기 수신기(16)를 통해 입력되는 전방 신호기(1B)로 부터의 현시상태를 동시에 수신받아 현재신호기(1A)가 현시해야할 신호를 결정하고 현재신호기(1A)의 현시조건을 지상자 제어함(11)에 송신하여 지상자제어함(11)이 지상자(12)를 현재신호기(1A)의 현시조건 및 운전상황실로부터 수신한 열차 제어정보와 일치하도록 제어하고, 송신기(15)를 통해서 후방 신호기(1C)에 현재 신호기(1A)의 현시상태를 송신하며, 상기 ATC신호제어부(21)에 현재신호기(1A)의 현시상태를 송신하기 위한 ATS신호제어부(17)로 구성하여서됨을 특징으로하는 열차자동정지장치 및 열차자동제어장치 겸용 지상장치.
제 1항에 있어서, 상기 ATC지상신호부(20)는 궤도계전기(14B)로부터 해당궤도의 열차진입여부와 상기 ATS신호제어부(17)로부터 후방신호기(1C)가 현시해야 할 신호정보를 입력받고 상기 ATS신호제어부(17)를 통하여 운전상황실로부터 수신한 열차제어정보를 기준으로 열차제어코드를 결정하여 반송주파수에 열차제어코드가 실려 변조되도록한 ATC신호제어부(21)와, 상기 ATC신호제어부(21)의 제어하에서 반송주파수를 발생하는 반송주파수발진부(22)와, 열차제어에 필요한 코드신호를 발생하는 열차제어코드발생부(23)와, 상기 반송주파수발진부(22)로부터 수신되는 반송파에 열차제어코드발생부(23)로부터 수신되는 열차제어코드를 변조시키는 주파수 변조부(24)와, 상기 주파수 변조부(24)에서 변조된 ATC신호를 궤도회로에 송신하기 위하여 궤도회로와 주파수 변조부(24)간에 임피던스를 매칭시키는 임피던스 매칭부(25)로 구성하여서됨을 특징으로하는 열차자동정지장치 및 열차자동제어장치 겸용 지상장치.