Transcript 6. 9호선 역무자동화설비 현안사항

지하철 역무자동화설비(AFC) 이해
2006. 11
지하철건설본부
(설비부)
차
례
1. 정보통신설비 개요
2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
3. 수도권 통합요금정산 체계
4. 승차권 제도
5. RF 교통카드 적용기술 소개
6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
1. 정보통신설비 개요
정보통신 설비를 구축함으로서
즐겁고 쾌적하고 편리한 지하철 건설
열차안전운전, 효율적유지보수, 승객이용편리,
과학적인 경영, 대승객 서비스 실현
역무자동화설비
종합경영정보설비
정보통신설비
차량
이동통신설비
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1. 정보통신설비 개요
 설치 목적별 설비의 종류
광통신설비
운영관리
여객서비스
설비보존
요금수납
디지털전송설비
자동교환기
열차행선안내
연선전화
개집표기
광전송로 설비
직통전화설비
자동방송설비
토크백설비
교통카드발매기
열차무선설비
전기시계
출입통제설비
교통카드 충전기
MIS 설비
화상전송설비
인터폰 설비
안전방재설비
정산기
광네트웍설비
전원공급설비
종합무선중계
안내표시기
각종 서버
종합집중관리설비
장애인편의설비
중앙전산기
사무용 기기 등
유지관리전산기
역단위전산기
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
 역무자동화설비 개요
1. 역무자동화설비(AFC : Automatic
Fare Collection)는 승차권 구입과
개 ․ 집표가 승객에 의해 자동 처리
2. 수입금과 승차권 발매현황, 승하차
여객수 등의 통계업무가 전산 처리
되는 자동요금징수시스템
3. 역무자동화에 따른 인력 절감 효과
와 함께 매표구와 개 ․ 집표구 혼잡
을 해소할 수 있는 설비임
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
 주요설비사양
자동개집표기
승차권에 기록된 정보를 판독 및 기록하고 유효한 승차권을 소지한 승객들이 요금
지불지역(PAID)과 자유 통행지역(FREE)을 왕래할 수 있도록 하는 장비
(AGM : Automatic Gate Machine)
1지하철(턴스타일)
2지하철(플랩형)
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
자동발매기
자동발권기
승객이 지폐 또는 동전을 투입한 후 버튼을
승객이 요구하는 승차권을 역무원이 직접
조작하여 승차권을 자동 발매하는 장비
기기를 조작하여 1회권 발권, 승차권에 대
한 정산, 충전, 회계내역 조회 등을 수행
할 수 있는 장비
(TOM : Ticket Office Machine)
(ATVM : Automatic Ticket Vending Machine)
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
역단위전산기
중앙전산기
각 역의 역무실에 설치되어 해당 역에 설
각 모든 역에 대한 시스템 운영상태 및 회
치된 AFC장비들을 감시 및 통제하고,
통계자료 등의 운영 자료를 종합처리하고
AFC장비로부터 전송된 회계/통계자료를
보고서 발행 및 고장 정보 등을 수집 분
중앙전산기로 전송하며, 기기운영에 필요
석하는 전산기
한 정보를 각 장비로 전송하는 시스템
(MFC : Main Frame Computer)
(SMS : Station Monitoring System)
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
운영자전산기
유지보수전산기
역무자동화 시스템운영에 필용한 역정보,
역무자동화장비의 고장 및 정비에 대한
역간 운임정보, 장비정보, 파라미터 전송
현황 및 통계자료 등을 처리하며, 유지보
정보 등의 작업을 운영자가 처리하고 각
수 정보를 실시간으로 조회할 수 있는 전
종 운영에 관한 회계 및 통계 보고서 등을
산기
출력하는 전산기
(OWS : Operation Work Station)
(MWS : Maintenance Work Station)
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
RF 충전기
RF 자동충전기
(SSC : Self Service Charger)
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2. AFC 설비 개요 및 시스템 구성
 시스템 구성
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자동요금수납설비 구성도
자동요금수납설비의 역무처리 체계는 도시철도를 이용하려는 승객의 원활한 흐름을 돕는 업무로서 승차권의 매표, 개
표, 집표 및 매표수입을 처리하기 위한 회계업무 등으로 구성
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9호선 과 T-Money 카드 시스템 인터페이스 구성
도
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3. 수도권통합요금정산체계
 요금정산방식
마을버스, 일반버스, 지하철(도시철도공사, 서울메트로, 철도공사, 인천지하철)간 환승 연
계이용 시 각 사업자간의 운임정산체계
□ 운임제도 : 수도권통합운임요금체계(대중교통통합요금제)
○ 거리비례제 : 지하철 단독 여행시(수도권 전구간 일원화)
- 기본운임 : 12km 까지 800원
- 추가운임 : 12km～42km 까지 6km 마다 100원씩 추가
42km 이후는 12km 마다 100원씩 추가
○ 통합거리비례제 : 지하철과 버스(마을버스 포함)간 환승 시
- 기본요금 : 10km 까지 800원
- 추가요금 : 10km～35km 까지 5km 마다 100원씩 추가
35km 이후는 10km 마다 100원씩 추가
※ 기본요금은 마을버스 500원, 버스 및 지하철은 800원임
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3. 수도권통합요금정산체계
 운임정산
1. 지하철 단독 이용 시 운영기관 간 정산방법
- 초기 승차역 운영기관에서 기본요금(800원) 소유하고 잔여액 정산
- 환승이용시 여러 가지 경로(거리)중 최단거리로 경로설정
예) 수유역(4호선)⇒장한평(5호선) 이용시(수유역→동대문운동장→장한평)
- 요금 : 900원중 800원(서울메트로)+100원(도시철도공사) 소유
예) 의정부(1호선)⇒잠실역(2호선) 이용시
의정부(1호선)→도봉산(7호선환승)→건대입구(2호선환승)→잠실역
<철도공사구간>
<도시철도공사구간>
<서울메트로구간>
- 요금 : 1,100원중 800원(철도공사) 나머지 300원을 양공사 노선 이용거리
에
따라 정산분배
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3. 수도권통합요금정산체계
2. 버스와 지하철간 환승 시 운영기관 간 정산방법
- 5회 환승까지는 환승 횟수와 상관없이 기본거리(10km) 이내는 기본요금(800원) 부과
- 이용수단별 기본운임비율 기준으로 정산, 단 지하철과 버스와의 환승에 따라 발생되는
통합운임 중 지하철 수단의 기본거리(12km) 이상 추가운임 발생분에 대해서는 지하철
에 우선 귀속하고 나머지 통합운임에 대해 수단별 기본운임 비율로 정산
- 이용수단(마을버스, 버스, 지하철) 정산금
= 운임부과액 × 이용수단의 기본운임 / 각 이용수단의 기본요금의 합
예) 마을버스(3km)→환승→지하철(6km) 이용 시
⇒ 운임부과액 : 800원 중
⇒ 마을버스회사 : 308원
<운임부과액(800원) × 마을버스 기본요금(500원) / (마을버스 기본요금(500원) +
지하철 기본요금(800원))>
⇒ 지하철운영기관 : 492원
<운임부과액(800원) × 지하철 기본요금(800원) / (마을버스 기본요금(500원) +
지하철 기본요금(800원))>
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3. 수도권통합요금정산체계
예) 마을버스(3km)→환승→지하철(19km) 이용(총22km) 시
⇒ 운임부과액 : 1,100원(기본10km 800원, 15km 100원, 20km 100원,
22km 100원)
⇒ 지하철운영기관 : 754원(지하철 12km 이상 추가운임(200원) 선 귀속
<선 귀속(200원) + {운임부과액(900원) × 지하철 기본요금(800원) / (마을버스
기본요금(500원) + 지하철 기본요금(800원))}>
⇒ 마을버스회사 : 346원
<운임부과액(900원) × 마을버스 기본요금(500원) / (마을버스 기본요금(500원)
+ 지하철 기본요금(800원))>
※ 운임정산기관 : 한국철도공사, 서울메트로, 서울시도시철도공사, 인천지하철공사,
서울시마을버스운송사업조합, 서울시버스운송사업조합
요금할인 : 초등생 50%, 청소년 20%
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3. 수도권통합요금정산체계
 요금정보 흐름도(T-Money 카드 시스템)
서울시 BMS 시스템
신용카드사
버 스
무선LAN
PSDN망
종합정산센터
버스 단말기
버스차고지
버스조합 정산센터
지하철
MIS 망(이더넷 10M bps)
게이트 단말기
역단위전산기
관리역전산기
사령실 중앙전산기
PSDN : Public Switched Data Network. 공중 가입형의 디지털 데이터 교환망을 뜻함
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LG-CNS 정산센터
4. 승차권 제도
 현 수도권 도시철도 승차권 제도(MS + RF 혼합방식)
○ MS (Magnetic stripe) : 자기 승차권
- 종이로 만들어진 승차권 자기띠에 기록된 정보를 게이트 승차권이송장치(T/T)
해드로 정보가 읽혀져 게이트를 통과함
○ RF (Radio Frequency) : 비접촉식 카드
- 게이트 상부에 설치된 RF 단말기 위를 태그하여 승차권 정보를 읽혀드려 게이트
를 통과함
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4. 승차권 제도
 승차권의 종류(MS)
보통권
(MS
승차권)
정액권
(MS
승차권)
우대권
(MS
승차권)
․지하철 및 수도권전철의 모든 노선에서 승차권에 표시된 운임
과 동일한 운임수준의 구간을 구입일자에 관계없이 1회 이용
․청소년, 학생 정액권
․지하철 및 수도권전철의 모든 노선에서 승차권에 입력된
금액이 소진 될 때까지 구입일자에 관계없이 사용할 수
있으며,
․승차권에 남아 있는 사용가능한 금액이 기본운임 또는 여행
목적지까지의 운임보다 부족한 경우에도 부족운임의 추가
부담 없이 1회에 한하여 이용 가능
․65세 이상 노인, 상이등급 1급~7급까지의 국가유공자
(상이등급1급의 국가유공자를 직접 보호하기 위하여
동승하는 보호자 1인 포함)
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4. 승차권 제도
 승차권의 종류(RF)
정기권
(카드식)
․충전일로부터 30일이내 60회까지 사용 가능함
․지하철(광역전철ㆍ수도권전철 전 구간)에서만 사용가능
․서울전용(35,200원 균일)
교통카드
․RF교통카드는 무선주파수(Radio Frequency)방식의 비접촉식
용이며 지불방식에 따라 선불카드와 후불 카드로 구분함
․선불카드는 정해진 금액만큼을 먼저 지불하고 사용하다
해당금액이 소진되면 일정금액만큼을 충전 후 재 사용
․후불카드는 기존의 신용카드에 RF기능을 추가한 카드로서
교통수단 이용 후 신용카드 결재일까지 최장 48일 후에 결재하는
카드임
T-Money
카드
․신 교통카드는 일반(신용)카드에 무선주파수 방식의 IC Chip을 내
장, 비접촉으로 대중교통요금을 지불하는 기존 교통카드에 비해 메
모리 용량을 확장하고 CPU를 탑재, 연산기능과 보안성을 높여 교
통요금 지불 외에 다양한 지불 수단으로 사용할 수 있도록 한 다기
능카드임
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4. 승차권 제도
 승차권 기록정보
BYTE
CODE 내용
BYTE 1
○ 3 bits : 패리티비트(엔코딩된 데이터의 패리티 체크)
○ 5 bits : 최종날짜 체크(정산처리 날짜, 개집표기에 의해 최종 처리된 날짜)
BYTE 2
○ 8 bits : 최종시간 체크(정산처리 시간, 개집표기에 의해 최종 처리된 시간)
BYTE 3
○ 8 bits : 통과역번호 - 승차권별 bits 사용이 상이함
BYTE 4
○ 8 bits : 보통권은 spare - 승차권별 bits 사용이 상이함
BYTE 5
○ 8 bits : 운임레벨(시계 내외) - 승차권별 bits 사용이 상이함
BYTE 6
○
○
○
○
BYTE 7
○ 4 bits : 승차권 타입
○ 4 bits : spare(승차권별로 bits 사용이 상이함)
BYTE 8
○ 2 bits : 판매기관(PUR)
- 00(서울메트로). 01(한국철도공사), 10(서울도시철도공사), 11(인천광역시지하철공사)
○ 2 bits : 할인율
○ 2 bits : 최종 유효년도
○ 1 bits : spare
○ 1 bits : 개표/집표 bit
1
1
1
5
bits
bits
bits
bits
:
:
:
:
시험용 승차권(test)
0, 새로운 구간
시계고장
최종유효일(승차권별로 bits 사용이 상이함)
21
4. 승차권 제도
 RF 교통카드 형태
형태
항목
크레디트 카드형
코인형 카드
승차권형태
직사각형
원형
승차권크기
86 × 54 × 0.76
(ISO 표준)
ø35㎜× 2.0t
(제작사양에 따름)
구성
Chip + ANT + 자켓
Chip + ANT + 자켓
22
비 고
4. 승차권 제도
 RF 교통카드 ERROR 종류
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 전자식별(RFID - Radio Frequency Identification) 개요
IC칩에 내장된 정보를 무선 주파수를 이용해 비 접촉방식으로 읽어내는 바코
드와 마그네틱 카드를 대체할 기술
• RFID는 무선 주파수(RF, Radio Frequency)를 이용하여 대상(물건, 사람 등)을 식별
할 수 있는 기술로서
• 안테나와 칩으로 구성된 RF 태그에 사용 목적에 알맞은 정보를 저장하여 적용 대상에
부착한 후 판독기에 해당하는 RFID 리더를 통하여 정보를 인식하는 방법으로 활용
• 교통카드, 주차관리, 도서관리, 출입통제용 카드, 동물식별, 물류유통 등 적용
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 주요 구성
1. RF-ID 시스템의 기본 원리
가. RF-ID System은 Tag와 Reader
그리고 Host Computer로 구성
나. Tag의 앞 부분은 Reader라고 총칭
하여 부르는데 Tag에 해당하는 카드
의 정보를 읽고 Power를 공급하는
RF-ID 시스템의 기본 구성도
기능수행
다. Tag는 antenna와 저 전력 IC회로로
구성되어 Reader와 통신을 하면서
Data를 주고 받음
라. Reader는 Tag의 정보를 읽어들인
후 Host Computer에 송신
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 RFID 방식에 따른 특징
분류
특
구 분
징
능동형 태그
(Active)
․ 내장배터리 사용, 읽기/쓰기, 다양한 메모리 사이즈
․ 최장 10년 사용(온도에 영향), 30~100m 데이터 교환
수동형 태그
(Passive)
․ 외부전원 공급 없음, 구조 간단, 저가, 반영구적 수명
․ 짧은 판독거리
저주파 시스템
․ 30KHz~500KHz, 13.56MHz 사용, 짧은 판독거리
․ 저비용 시스템, 교통카드/보안/자산관리/동물식별 등
고주파 시스템
․ 850MHz~950MHz, 2.4GHz~2.5GHz 고주파 사용
․ 30m 이상 판독거리, 고비용 시스템, 고속 읽기
․ 철도/차량/컨테이너 추적/자동통행료 징수 시스템 등
상호유도
(Inductively
Coupled)
․ 1m 이내, 코일안테나 사용, 에너지는 판독기가 제공
․ 수동형
전원공급
주파수 대역
통신접속
전자기파
(Electromagnetic)
․ 중장거리용, 고주파안테나 사용, 원거리 사용 가능
․ 능동형
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 사용 주파수 대역별 RFID 특성
저주파
고주파
극초단파
마이크로파
125, 134KHz
13.56MHz
433.92MHz
860~960MHz
2.45GHz
< 60cm
~ 60cm
50~100cm
~ 3.5m이내
~ 10m이내
~ 1m이내
주파수
인식거리
․ 비교적 고가
일반특성
동작방식
적용분야
․ 환경에 의한
성능 저하가 거의
없음
․ 저주파보다
저가
․ 짧은 인식
거리와 다중태그
인식이 필요한
응용분야 에 적합
․ 긴 인식거리
․ 실시간 추적 및
컨테이너 내부
습도, 충격 등
환경 센싱
․ IC 기술 발달로
가장 저가로 생산
가능
․ 다중태그 인식
거리와 성능이
가장 뛰어남
․ 900대역 태그와
유사한 특성
․ 환경에 의한
영향을 가장 많이
받음
․ 수동형
․ 수동형
․ 능동형
․ 능동/수동형
․ 능동/수동형
․ 공정자동화
․ 출입통제/보안
․ 동물관리
․
․
․
․
․ 컨테이너 관리
․ 실시간 위치
추적
․ 공급망 관리
․ 자동통행료징수
․ 물류, 유통
• 승용차요일제
․ 위조 방지
수화물 관리
대여물품 관리
교통카드
출입통제/보안
인식속도
저속 <---------------------------------------------> 고속
환경영양
강인 <---------------------------------------------> 민감
태그크기
대형 <---------------------------------------------> 소형
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 RFID와 유사기술 비교
구분
Bar Code
자기코드
IC Card
RFID
인식방법
비접촉식
접촉식
접촉식
비접촉식
인식거리
0 ~ 50cm
리더기에 삽입
리더기에 삽입
0 ~ 5m
인식속도
약 4초
약 4초
약 1초
0.01~0.1초
사용기간
재질에 따라
~ 1만번
~ 1만번(4년)
~10만번(60년)
투과력
불가능
불가능
불가능
가능(금속 제외)
Data 보관
100byte
100byte
16~64Kbyte
64KB 이하
Data Write
불가
가능
가능
가능
태그가격
가장 저렴
저렴
높음
보통
보안능력
거의 없음
거의 없음
복제 불가
복제 불가
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 RFID 관련용어
(1) RFID Tag (Transponder)
일반적으로 밧데리의 내장 여부에 따라 분류
Tag의 Read range는 자체전원 여부와 안테나 성능에 의해 결정
a. Active Tag (능동형)
- 밧데리를 Tag내에 내장
- 밧데리가 전력이 유지되는 동안 시간간격에 따라 RF signal을 송출
- 원거리 Data 송수신이 가능하나 가격이 비싸고 Battery 수명에
따른 사용기간의 제약
b. Passive Tag (수동형)
- 안테나 코일과 칩으로 구성.
- Reader에서 방출하는 전자기장 범위 내에서 Tag의 안테나 코일에
AC전압이 인가되고, 그 전압을 DC 전압으로 정류하여 Chip에 필요
한 전원으로 사용
- Tag의 칩은 일정전압이 인가되면 작동하여 Reader에 데이터를
전송( Backscattering )
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5. RF 교통카드 적용기술 소개
 RFID 관련용어
(2) RFID Reader
- Reader는 Tag로부터 정보를 받아들이는 역할을 한다.
( Passive Tag에는 전원 공급 역할 포함 )
- Reader는 RF 신호의 발신, 수신과 데이터 디코딩을 하는 부분을 포함
- 호스트 컴퓨터와의 통신을 수행( 직렬 통신(RS-232), USB, Ethernet, 무선망 등 )
(3) Antenna
- 안테나는 무선주파수를 이용하여 Tag 또는 Card에 데이터를 읽고, 쓰기 위해 사용하는
장치이다.
- 안테나는 동선의 두께, 감는 정도(winding) 안테나의 지름에 따라 성능이 결정된다.
- 일반적으로 Read Range가 길어질수록 안테나의 크기도 커지게 된다.
(4) Anti-Collision
- 안테나의 전파범위(Read Field)내에 동시에 한 개 이상의 Tag가 탐지되더라도 에러검출
이나 데이터에 영향을 미치는 충돌현상 없이 인식이 가능한 것을 말한다.
30
6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
 9호선 AFC 설비 개요
○ 주요설비현황
- 자동개집표기 300대, 자동발매기 80대, 자동정산기 41대
- 중앙전산기 1식, 역단위시스템 25식, 유지보수전산기 5식 등
○ 승차권 방식 : RF 교통카드 전용방식
○ 운 임 체 계 : 수도권 통합요금 정산체계
○ 소 요 예 산 : l28억원
신설 민자 도시철도 건설계획
기관명
운임체제
시스템운영
개통
인천공항철도
별도
교통카드 전용
07년
1단계 : 환승게이트 설치
2단계 : 직결운영
서울시9호선
별도
교통카드 전용
09년
현재까지 환승게이트
설치계획 없음
신분당선
별도
교통카드 전용
11년
환승게이트 설치
31
비
고
6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
 당면 현안사항
1. 기존 운영기관 MS 승차권 현안문제
- 기 운영기관에서 사용하고 있는 MS(자기) 승차권은 신설 운영기관
코드를 비트 부족으로 기록할 수 없는 상태임
- 기존 MS 승차권 내에 신설 노선 운영기관 정보를 기록 할 수 있는 방
안은 기존 운영기관 AFC 설비의 H/W 및 S/W를 전면 개량 필요
- 현재 수도권 운영기관에서 사용하고 있는 승차권의 80%가 RF 교통
카드를 사용하고 있고, 점차적으로 교통카드 이용율이 증가하고 있는
추세임을 가만하면 MS 승차권제도를 대처하는 새로운 제도를 도입하
는 것이 현실적임
32
6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
 당면 현안사항
2.『RF 교통카드 전용』승차권 제도 도입
- 현재 운영기관에서 사용하고 있는 1회권 및 우대권등의 MS 승차권은
위와 같은 문제로 신설노선이 운영되면 사용 할 수 없는 바,
- 위를 위해서는『RF 교통카드 전용』승차권 제도 도입이 필요한
현실임
3.「1회용 RF 교통카드」개발 필요
- 수도권 전체노선에서 상호호환 사용 할 수 있는 1회용 MS 승차권을
대처 사용 할 수 있는『1회용 RF 교통카드』개발 필요
33
6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
 당면 현안사항
4. 관계기관 및 운영기관간 협의체 구성 필요
- 기 운영기관과 9호선 및 인천국제공항철도 등 신설 운영기관간 신교통
카드시스템에 의거 통합운임정산을 하기 위하여 승차권 호환, 운임정산방안
등을 협의를 위한
- 관계기관(서울시 교통국, 한국철도시설공단, 인천공항철도(주), 인천 지
하철, 서울메트로, 서울시도시철도공사, 한국스마트카드(주), 버스조합 등) 합
동협의체를 조속히 구성하여 향후 당면 문제를 협의하여야 할 것임
34
6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
 협의내용(교통국 주관 관계기관 회의/06.10.13)
1. RF 전용 교통카드 승차권 제도는 2004년도부터 추진된 사업으로
현재의 MS 승차권 시스템을 RF 교통카드 시스템 중심으로 개선
추진되어야 함
2. 이에 따른 기존 운영기관의 시스템 개량비용은 우선 대안별
(RF 카드 Type)로 운영기관에서 구체적 비용을 산출한 후
- RF 카드종류 : 토큰형, 카드형, 티켓형
3. 비용 부담방안은 요금인상, 발권비용징수, 시지원 등 여러 방법을 재
논의
4. 신설 민자철도 요금체계는 별도체제를 원칙으로 하되, 도시철도
9호선 및 공항철도(9호선 직결시) 요금체계는 추후 별도 논의
※ 신설 운영기관(서울시메트로9호선주식회사)의 경우 MS 승차권
시스템이 병행 설치시를 대비 소요비용 산출
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6. 9호선 역무자동화설비 현안사항
 향후추진방안
1. 9호선 역무자동화설비 구축과 관련해 통합요금체계 및 승차권 제
도 등 관련문제를 우리시 교통국 및 타 관련기관간 지속적 협의를
추진하여
2. 우리시 교통국에서『RF 교통카드방식』으로 정책적 결정이 조속
히 수립되도록 업무추진
3. 또한, 9호선 개통시 까지 MS 승차권이 사용될 경우를 대비하여 서
울시메트로9호선(주) 협의하여 MS 승차권을 소지한 승객을 처리하
기 위한 최소한의 MS 자동개집표기 설비 구축 토록 함
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