Transcript ATP(자동열차방호장치)

서울지하철 신호시스템 소개
2010.05
도시철도설비부
(신호팀)
도시철도건설 공정과정
관제실
본선구간
정거장
토목공사
토목공사
토목공사
건축 및 설비 공사
궤도 및 전차선 시공
건축 및 설비 공사
관제실 설비 설치
현장설비공사
기능실 설비 설치
기능실 개별시험 및 현장과 기능실간 연동검사
관제실 개별시험 및 관제실과 기능실 간 연동검사
레일연마 및 건축한계
입선 집전 시험(차량투입)
차량성능시험
시운전
개 통
신호팀
2
도시철도설비부
송변전 / 전차선 분야
한전전원공급
22.9kV
한전전원공급
22.9kV
A변전소
B변전소
변압기
변압기
1기 AC 22.9kV / 1.2kV
1기 AC 22.9kV / 1.2kV
2기 AC 22.9kV / 590V
2기 AC 22.9kV / 590V
정류기
정류기
DC 1500V
DC 1500V
전차선
정급전선
정급전선
부급전선
부급전선
신호팀
3
궤
도
도시철도설비부
통신분야
열차운행제어설비
종합관제센터 설비
설비제어설비
신호제어설비
전력제어설비
사무자동화설비(MIS)
디지털전송설비(MAIN-DCCE)
관리역 설비
전송로(광케이블)
디지털전송설비
(SUB-DCCE)
전송로(광케이블)
역 단위 설비
행선안내게시기(TDI)
자동방송장치
누설동축케이블(LCX)
카메라
승강장
감시 모니터
전력감시장치
(전기분소)
신호감시장치
(신호분소)
디지털전송설비
(LOCAL-DCCE)
행선안내게시기(LSE)
AFC
게이트
열차무선기지국
화상전송설비
스피커
설비감시장치
(설비분소)
열차무선
편의시설 감시
신호팀
4
도시철도설비부
전차(전기 자동차) 구동방식
신호팀
5
도시철도설비부
전차(전기 자동차) 구동방식
DC 1500V
신호팀
6
도시철도설비부
전차(전기 자동차) 구동방식
인버터
직류 1500V
M
인버터
- 변조방식 : PWM(Pulse Width Modulation)
- 출력전압 : 교류 3상 380V
주파수 f = 1/T
유도전동기 회전수 N(rpm)=
120 * f(주파수)
T(주기)
p(극수)
∴ 유도전동기 회전속도 N(rpm) ∝ f(주파수)
신호팀
7
도시철도설비부
전차(전기 자동차) 구동방식
인버터
- 변조방식 : PWM(Pulse Width Modulation)
- 출력전압 : 교류 3상 380V
유도전동기 회전수 N(rpm)=
120 * f(주파수)
p(극수)
∴ 유도전동기 회전속도 N(rpm) ∝ f(주파수)
주파수 f 1 =
1
주기 T1
주파수 f 1 > 주파수 f2
주기 T1
회전속도는 주파수 f1일 때 빠르다
즉, 열차가 주파수 f1일 때 빠르다
주파수 f2 =
1
주기 T2
주기 T2
신호팀
8
도시철도설비부
회생제동 원리
인버터
직류 1500V
M
3상
유도전동기
인버터
신호팀
9
도시철도설비부
회생제동 원리
3상
유도전동기
인버터
인
버
터
모
터
발
전
전
압
출
력
전
압
모터 회전수 (rpm)
신호팀
모터 회전수 (rpm)
10
도시철도설비부
회생제동 원리 – 감속하는 경우
회생전류
3상
유도전동기
인버터
인
버
터
모
터
출
력
전
압
발
전
전
압
모터 회전수 (rpm)
신호팀
11
도시철도설비부
회생제동 원리 – 하구배인 경우
회생전류
3상
유도전동기
인버터
인
버
터
모
터
출
력
전
압
발
전
전
압
모터 회전수 (rpm)
신호팀
12
도시철도설비부
철도신호 변천사
지상연산폐색방식
차상연산폐색방식
CBTC
신
이동폐색
Distance to Go
호
방
9호선
우이신설경전철, 신림선`
ATP + ATO
5 ~ 8호선`
식
고정폐색
ATP
ATS
3, 4호선`
1, 2호선
시 간
신호팀
13
도시철도설비부
지상신호방식 vs 차상신호방식
구 분
지상신호방식
신호 확인
• 안개, 우천 시 신호의 확인이 어려움
• 구배와 커브 등 선로 조건에 따라 신호
확인이 어려움
• 차내에 제한 속도 및 신호의 현시가
표시되므로 신호의 확인이 용이
신호 오인
• 기관사가 실수로 신호기의 현시내용을
오인할 수 있음
• 신호가 차상으로 표시되고 차상 ATC가
기관사의 실수로 과속할 경우 제동을
걸어 안전사고를 예방할 수 있음
• 저밀도 운전
• 고밀도 운전
적합성
차상신호방식
형 태
신호팀
14
도시철도설비부
지상신호방식 vs 차상신호방식
신호팀
15
도시철도설비부
1, 2호선 운전방식 및 신호시스템 개요
• 운영사 : 서울메트로
• 고정폐색방식(Fixed Block System)
• 수동운전(1인 승무, 2인 차장)
• 신호기에 의한 지상신호방식
+ ATS(자동열차정지장치) 점제어 차상신호방
식
신호팀
16
도시철도설비부
1, 2호선 운전방식 및 신호시스템 개요
대형표시반
종합 관제실
컴퓨터(TCC)
제어반(console)
CDTS
신호기계실
운전취급실

LDTS
전원장치
연동장치
Local 제어반
현장 신호시설물
신호기
ATS장치
선로전환기
임피던스본드
신호팀
신호 기구함
17
도시철도설비부
1, 2호선 신호설비 소개 – 임피던스 본드
두 개로 하나의 궤도회로를 이루며, 열차 검지를 하는 장치
기호
신호팀
18
도시철도설비부
1, 2호선 신호설비 소개 – 아날로그 AF궤도회로
Audio Frequency 즉, 20 ~ 20,000Hz 주파수 영역대
를
이용하여 전기절연 없이 열차를 검지하는 회로
F3(Hz)
F1(Hz)
F5(Hz)
등가회로
센서
신호팀
+
-
F1(Hz)
센서
+
-
F3(Hz)
19
센서
+ F5(Hz)
-
센서
+
-
도시철도설비부
1, 2호선 신호설비 소개 – 아날로그 AF궤도회로
열차의 차륜을 이용하여 열차검지
F1(Hz) F1(Hz)
등가회로
센서
신호팀
+
-
F1(Hz) F1(Hz)
센서
20
+
-
도시철도설비부
1, 2호선 신호설비 소개 – 신호기
 신호기 – 지상신호
모양, 색등을 이용 전방열차 위치 및 선로조건에 따라
자동적으로 진행 신호부터 정지신호까지 운행조건을
지시하여 안전하게 운전할 수 있게 하는 장치
[열차진입 전 신호현시(YG)]
신호팀
[열차진입 후 신호현시(R)]
21
도시철도설비부
1, 2호선 신호설비 소개 – ATS
 자동열차정지장치 ATS(Automatic Train Stop)
신호현시를 무시하고 허용최고속도를 3초 이상 초과 시
비상제동 체결로 자동정지 되어 안전사고를 미연에
방지하는 장치
신호팀
22
도시철도설비부
1, 2호선 신호설비 소개 – ATS
 자동열차정지장치 ATS(Automatic Train Stop)
ATS 차상자 : ATS 지상자에서 송신한 허용최고속도를 수신하여
기관사가 과속하는 경우 차량을 비상정지 시킴
신호기
ATS 지상자 : 신호현시와 연동하여 허용최고속도 송신
신호팀
23
도시철도설비부
1, 2호선 폐색방식 소개
 지상신호방식+차상신호방식(ATS에 의한 점제어)
G
YG
Y
YY
R1
R0
80Km/h
60Km/h
ATS허용속도
45Km/h
25Km/h
0Km/h
ATS장치
신호팀
24
도시철도설비부
3, 4호선 운전방식 및 신호시스템 개요
• 운영사 : 서울메트로
• 고정폐색(Fixed Block System)
• 수동운전(1인 승무, 2인 차장)
• ATP(자동열차방호장치)에 의한 연속제어방식
신호팀
25
도시철도설비부
3, 4호선 운전방식 및 신호시스템 개요
대형표시반
종합 관제실
컴퓨터(TCC)
제어반(console)
CDTS
신호기계실
운전취급실

LDTS
전원장치(UPS)
연동장치 / 자동열차제어장치(ATP) / AF 궤도회로
Local 제어반
현장 신호시설물
신호기 (출발, 정지용)
선로전환기
임피던스본드
신호팀
신호 기구함
임피던스본드
26
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
1) 차상 ATP 장치 (운전실)
- 차상 ATP 안테나 수신내용(허용최고속도) 해독
- 운전자가 허용최고속도보다 빨리 갈 경우 비상정지
- 지상으로부터 허용최고속도를 3초간 못 받을 경우 비상정지
차상 ATC
(ATP)
신호팀
27
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
2) 차상 ATP 안테나 (차량밑)
- 궤도로부터 허용최고속도 수신
ATP antenna
(Pick-up coil)
신호팀
28
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
3) 궤도회로 (궤도)
- 궤도를 통하여 열차에 허용최고속도를 송신
4) 지상 ATP 장치 (신호기계실)
- 선행열차와의 거리를 고려하여 궤도를 통하여 열차에 허용최고속도
송신하여 열차 추돌사고 예방
신호팀
29
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – 임피던스 본드
임피던스 본드 두 개로 하나의 궤도회로를 이루며,
열차 검지 및 열차에 허용최고속도를 송신하는 장치
기호
신호팀
30
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – 아날로그 AF궤도회로
궤도회로는 열차검지 및 열차에 허용최고속도를 송신
F1+FC(Hz)
F1(Hz)
FC(Hz)
T/2
F3+FC (Hz)
F5+FC (Hz)
•
F1(Hz) : 열차검지용 주파수
•
FC(Hz) : 열차용 속도코드 주파수
T/2
T
신호팀
31
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – 아날로그 AF궤도회로
열차의 차륜을 이용하여 열차검지
F1+FC(Hz)
F1+FC(Hz)
등가회로
센서
신호팀
+
-
F1+FC(Hz)
F1+FC(Hz)
센서
32
+
-
도시철도설비부
3, 4호선 신호설비 소개 – ATP
 자동열차방호장치 ATP(Automatic Train Protection)
차상 ATP 안테나
FC(Hz) : 열차에 송신하는 허용최고속도 주파수
F1+FC(Hz)
신호팀
33
F3+FC (Hz)
도시철도설비부
3, 4호선 폐색방식 소개
 차상신호방식(궤도에 의한 연속속도제어)
 수동운전
80Km/h
60Km/h
45Km/h
ATP속도코드
25Km/h
0Km/h 0Km/h
F1+FC(Hz)
신호팀
F3+FC(Hz)
F5+FC(Hz) F1+FC(Hz) F3+FC(Hz) F5+FC(Hz)
34
F1+FC(Hz)
도시철도설비부
5 ~ 8호선 운전방식 및 신호시스템 개요
• 운영사 : 도시철도공사
• 고정폐색(Fixed Block System)
• ATP(자동열차방호장치)에 의한 연속제어방식
• ATO(자동열차운전장치)에 의한 자동운전(1인승
무)
신호팀
35
도시철도설비부
5~8호선 운전방식 및 신호시스템 개요
대형표시반
종합 관제실
컴퓨터(TCC)
제어반(console)
CDTS
운전취급실
신호기계실

LDTS
전원장치(UPS)
연동장치 / 자동열차제어장치(ATP/ATO) / AF 궤도회로
Local 제어반
현장 신호시설물
신호기 (출발, 정지용)
선로전환기
임피던스본드
신호팀
ATO marker
(차량신호위치보정용 센서)
신호 기구함
TWC
(지상 및 차상신호간 통신장치)
임피던스본드
36
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호시스템 소개
차상 자동열차제어장치
On-Board ATC
궤도변 신호설비
Auxiliary Signaling
자동열차운전장치
ATO
TWC
지상 자동열차제어장치
Wayside ATC
자동열차운전장치
ATO
ATO marker
자동열차방호장치
ATP
AF 궤도회로
자동열차방호장치
ATP
선로전환기
신호기
신호팀
37
연동장치
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
•
차상 ATP 장치 (운전실)
- 차상 ATP 안테나 수신내용(허용최고속도) 해독
- 운전자가 허용최고속도보다 빨리 갈 경우 비상정지
- 지상으로부터 허용최고속도를 3초간 못 받을 경우 비상정지
차상 ATC
(ATP/ATO)
신호팀
38
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
•
차상 ATP 안테나 (차량밑)
- 궤도로부터 허용최고속도 수신
ATP antenna
(Pick-up coil)
신호팀
39
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – ATP
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
•
궤도회로 (궤도)
- 궤도를 통하여 열차에 허용최고속도 송신
•
지상 ATP 장치 (신호기계실)
- 선행열차와의 거리를 고려하여 궤도회로를 통하여 열차에
허용최고속도 송신
신호팀
40
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – ATO
 자동열차운전장치 ATO 구성요소
•
차상 ATO 장치 (운전실)
- 정해진 운행패턴과 지상에서 수신 받은 허용최고속도를 비교하여
가감속 및 정위치를 자동으로 가능하게 하는 장치
- 열차문을 개폐하는 장치
- 타행을 조절하여 열차 간격을 제어하는 장치
•
차상 ATO 안테나
- 지상 ATO marker 및 TWC의 송신내용을 수신하는 장치
•
지상 ATO marker
- 열차에게 현재의 위치를 알려주는 장치
•
지상 TWC
- 지상 ATO와 차상 ATO간 양방향 통신을 가능케 하는 송수신기
신호팀
41
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – 임피던스 본드
두 개 임피던스가 하나의 궤도회로를 이루며, 열차 검지 및
열차에 허용최고속도를 송신하는 장치
기호
신호팀
42
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – 아날로그 AF궤도회로
궤도회로는 열차검지 및 열차에 허용최고속도를 송신
F1+FC(Hz)
F1(Hz)
FC(Hz)
T/2
F3+FC (Hz)
F5+FC (Hz)
•
F1(Hz) : 열차검지용 주파수
•
FC(Hz) : 열차용 허용최고속도 주파수
T/2
T
신호팀
43
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호설비 소개 – 아날로그 AF궤도회로
열차의 차륜을 이용하여 열차검지
F1+FC(Hz)
F1+FC(Hz)
등가회로
센서
신호팀
+
-
F1+FC(Hz)
F1+FC(Hz)
센서
44
+
-
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호시스템 소개 – ATP
 자동열차방호장치 ATP (Automatic Train Protection)
차상 ATP 안테나
FC(Hz) : 열차에 송신하는 허용최고속도 주파수
F1+FC(Hz)
신호팀
45
F3+FC (Hz)
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호시스템 소개 – ATP
 자동열차방호장치 ATP (Automatic Train Protection)
80Km/h
60Km/h
45Km/h
허용최고속도
25Km/h
0Km/h
F1+FC(Hz)
신호팀
F3+FC(Hz)
0Km/h
F5+FC(Hz) F1+FC(Hz) F3+FC(Hz) F5+FC(Hz)
46
F1+FC(Hz)
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호시스템 소개 – ATO
 차상 자동열차운전장치 ATO
(On-board Automatic Train Operation)
80Km/h
허용최고속도
80Km/h
정해진 주행커브(Run Curve)
50Km/h
출발시 차량에서 해당역 주행커브 생성
차량주행속도
ATO marker
(정위치정차용 표시기)
A역
신호팀
47
B역
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호시스템 소개 – ATO
 차상 자동열차운전장치 ATO
(On-board Automatic Train Operation)
역간
On-board
ATO
ATO
antennal
운행패턴
C
목표
속도
+
TWC
wayside
ATO
On-board
∑
ATO
현재
속도
TCMS
-
Tachometer
허용
On-board
최고속도
ATP
신호팀
Pick-up
coil
48
Rail
wayside
ATP
도시철도설비부
5 ~ 8호선 신호시스템 소개 – ATO
 지상 자동열차운전장치 ATO
(Wayside Automatic Train Operation)
ATO
차상 자동열차운전장치
-
-
열차번호
편성번호(캡번호)
열차길이
정차확인(0~4km/h)
차량문 개폐 정보
자동/수동 모드
역번호
정차시간
다음역 번호
다음역 출입문 방향
열차번호 제어
ATO
지상 자동열차운전장치
역 신호기계실
신호팀
TWC
양뱡향 송수신기
49
도시철도설비부
9호선 운전방식 및 신호시스템 개요
• 운영사 : 서울시메트로9호선㈜
• 향상된 고정폐색(Fixed Block System)
• ATP(자동열차방호장치)에 의한 연속제어방식
• ATO(자동열차운전장치)에 의한 자동운전(1인승
무)
• ATS(자동열차감시장치)에 의한 자동열차간격제
어
도시철도설비부
신호팀
50
9호선 운전방식 및 신호시스템 개요
대형표시반
종합 관제실
Central ATS
신호기계실
컴퓨터(TCC)
제어반(console)
CDTS
운전취급실(무인)
연동장치 / 자동열차제어장치(ATP/ATO) / 디지탈AF 궤도회로

LDTS
전원장치(UPS)
Local ATS
현장 신호시설물
신호기 (출발, 정지용)
선로전환기
S 본드
신호팀
TWC
(지상 및 차상신호간 통신장치)
ATO marker
(차량신호위치보정용 센서)
S 본드
신호 기구함
51
도시철도설비부
9호선 신호시스템 소개
차상 자동열차제어장치
On-Board ATC
궤도변 신호설비
Auxiliary Signaling
자동열차운전장치
ATO
TWC
지상 자동열차제어장치
Wayside ATC
자동열차감시장치
ATS
ATO marker
자동열차방호장치
ATP
AF 궤도회로
자동열차방호장치
ATP
선로전환기
신호기
신호팀
52
연동장치
도시철도설비부
9호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
1. 차상 ATP 장치 (운전실)
- 차상 ATP 안테나 수신내용(허용최고속도) 해독
- 운전자가 허용최고속도보다 빨리 갈 경우 비상정지
- 지상으로부터 SACEM 정보를 3초간 못 받을 경우 비상정지
차상 ATC
(ATP/ATO)
신호팀
53
도시철도설비부
9호선 신호설비 소개 – ATP(자동열차방호장치)
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
2. 차상 ATP 안테나 (차량밑)
- 궤도로부터 SACEM 정보 수신
ATP antenna
(Pick-up coil)
신호팀
54
도시철도설비부
9호선 신호설비 소개 – ATP
 자동열차방호장치 ATP 구성요소
3. 궤도회로 (궤도)
- 지상 ATP 장치에서 송신한 정보를 궤도를 통해서 열차에 송신
4. 지상 ATP 장치 (신호기계실)
- 신호기, S-bond, 선로전환기 등 각종 현장신호설비 위치 및
동작상태를 궤도회로를 통하여 열차에 송신
- 정차지점, 선행열차 위치를 열차에 송신
- 선로제한속도 송신
신호팀
55
도시철도설비부
9호선 차상신호설비 소개 – ATO
 자동열차운전장치 ATO 구성요소
1. 차상 ATO 장치
- 차상 ATP에서 수신받은 내용을 이용하여 차내연산을 통하여
정위치 정차 및 차량문을 개폐하는 장치
- 지상 ATS(자동열차감시장치)로 받은 내용을 가지고 타행을
조절하여 열차 간격을 제어하는 장치
차상 ATC
(ATP/ATO)
신호팀
56
도시철도설비부
9호선 차상신호설비 소개 – ATO
 자동열차운전장치 ATO 구성요소
2. 차상 ATO 안테나
- 지상 ATO marker 및 TWC의 송신내용을 수신하는 장치
3. 지상 ATO marker
- 열차에게 현재의 위치를 알려주는 장치
ATO antenna
(Beacon antenna)
ATO marker
신호팀
57
도시철도설비부
9호선 차상신호설비 소개 – ATO
 자동열차운전장치 ATO 구성요소
4. 타코미터
- 차륜의 회전수를 이용하여 이동거리 산출
Tachometer
신호팀
58
도시철도설비부
9호선 차상신호설비 소개 – ATO
타코미터 원리
차상
ATC
Antenna
타코미터 구조
신호팀
- 한 바퀴에 7개 센서
- 한 바퀴에 21m
- 센서간 거리 3m
도시철도설비부
9호선 지상신호설비 소개 – ATO
 자동열차운전장치 ATO 구성요소
5. 지상 TWC
- 지상 ATS(자동열차감시장치)와 차상 ATO(자동열차운전장치)간
양방향 통신을 송수신기
TWC : 양방향 송수신기
신호팀
60
도시철도설비부
9호선 지상신호설비 소개 – ATS
• 지상 ATS 장치
-
TWC를 통하여 차상 ATO에게 해당역 및 다음역 정보 줌
TWC를 통하여 차상 ATO에게 정차시간을 알려줌
TWC를 통하여 차상 ATO가 열차문을 개페할 수 있는 권한을 줌
TWC를 통하여 차상 ATO에게 회복운전 지령
차상 ATO 안테나
지상 ATS(자동열차감시장치)
신호팀
지상 TWC랙/ ATP랙/궤도회로랙/IFC
61
TWC : 양방향 송수신기
도시철도설비부
9호선 신호설비 소개 – S 본드
두 개로 하나의 궤도회로를 이루며, 열차 검지 및 열차에
지상궤도정보, 선행열차 위치정보를 송신하는 장치
S-bond
기호
신호팀
62
도시철도설비부
9호선 신호설비 소개 – 디지탈 AF궤도회로
열차점유 전
열차 진입전에 궤도회로는 열차검지용 회로
F1(Hz)
F1(Hz) : 열차검지용 주파수
등가회로
센서
+
-
F1(Hz)
센서
+
-
F1(Hz) : 열차검지용 주파수
신호팀
63
도시철도설비부
9호선 신호설비 소개 – 디지탈 AF궤도회로
열차점유 후
열차 점유 후 궤도회로는 열차에 지상궤도 정보(신호설비 동작상태,
분기부 위치, 허용최고속도 등) 및 선행열차 위치 정보 송신
FSK
F1(Hz)
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
F.S.K : Frequency Shift Keying
디지털 신호를 아날로그 신호로 변조하는 방식
신호팀
64
도시철도설비부
9호선 신호시스템 소개 – ATO
 자동열차운전장치 ATO (Automatic Train Operation)
80Km/h
허용최고속도
80Km/h
70Km/h
ATO marker : 위치 보정용, 정위치 정차를 위한 표시기
신호팀
65
도시철도설비부
9호선 신호시스템 소개 – ATO
열차에서 앞 열차가 점유한 폐색구간까지의 거리를 계산하여
자동적으로 운행패턴을 조절
열차진행방향
① 차상 ATC에서 거리계산
열차진행방향
② 차상 ATC에서 운행패턴 조절
차상 ATC 컴퓨터
PSR(선로제한속도)
열차속도
신호팀
66
도시철도설비부
9호선 신호시스템 소개 – ATO
열차진행방향
지상 ATC : 200m 지상 ATC : 150m
지상 ATC : 200m
165m
200 + 150 + 200- 165= 385m
PSR : 선로제한속도
타코미터로 계산
차상 ATO에서 계산
열
차
속
도
앞 열차와의 거리
신호팀
67
도시철도설비부
9호선 신호시스템 소개 – ATO
열차진행방향
PSR : 선로제한속도
차
량
속
도
앞 열차와의 거리
신호팀
68
도시철도설비부
노선별 폐색방식
1 ~ 8호선 폐색방식(지상 연산을 통하여 간격제어)

80Km/h
PSR : 선로제한속도
60Km/h
허용최고속도
45Km/h
25Km/h
열차주행속도
0Km/h
0Km/h
지상연산
9호선 폐색방식(차상 연산을 통하여 간격제어)

PSR : 선로제한속도
80Km/h
열차주행속도
차상연산
신호팀
69
도시철도설비부
무인운전 경량전철
무인운전 경량전철 장단점
•
장점
- 경량전철은 중량전철에 비해 차량길이가 작아져 정거장 크기가
줄어들어 건설비 절감
- 차량의 너비, 높이가 작아져 토목구조물이 작아져 건설비 절감
- 무인운전이어서 인건비 절감
- 승무원이 다른 운전실로 걸어갈 필요가 없어져서 회차시간 단축
•
단점
- 차량의 너비가 너무 작아질 경우 편안함 저하
- 시스템 고장 시 신속한 처리가 어려움
- 차량 및 역사내 화재 및 재난 시 신속하게 조치 불가
이러한 단점을 보완하기 위해서 시설, 설비 및 시스템 강화
신호팀
71
도시철도설비부
무인운전 경량전철 시스템 요구사항
• 전차선 / 송변전 분야
- 본선내 차량고장으로 승객이 내릴 경우 고압선 및 3궤조가 접촉되지
않도록 위치를 적절하게 설계
• 시설전기분야
- 본선 및 역사내 단전이 되더라도 본선 및 정거장의 방재 및 방화 설비를
승객이 이용할 수 있도록 비상전원이 1시간 이상 공급토록 설계
• 설비분야
- 본선 및 역사내 승객이 잘 활용할 수 있도록 방재 및 방화 설비 설치
• 차량 분야
- 차량내 승객이 잘 활용할 수 있도록 방재 및 방화 설비 설치
- 관제실에서 실시간으로 감시토록 차량내 CCTV 및 통신장치를 설치
- 단전이 되더라도 통신장비 및 방재, 방화 설비가 이용가능토록
비상전원이 1시간 가능토록 설계
신호팀
72
도시철도설비부
무인운전 경량전철 시스템 요구사항
• 통신분야
- 재난 및 화재 시 승객, 본선, 정거장, 차량과 사령실 간 통신 및 감시가
가능토록 통신장치, CCTV 등 통신설비 강화
• 신호분야
- 차상 ATP/ATO 및 지상 ATP/ATS를 2중계로 하여 신호설비 신뢰성
강화
- 적절한 신호설비 예비품을 갖추어 고장시 신속하게 처리
신호팀
73
도시철도설비부
우이신설 도시철도 운전방식 및 신호시스템 개요
신호팀
•
운영사 : 우이트랜스㈜
•
향상된 고정폐색(Fixed Block System)
•
운행최고속도 : 70km/h
•
ATP(자동열차방호장치)에 의한 연속제어방식
•
ATO(자동열차운전장치)에 의한 무인운전
•
ATS(자동열차감시장치)에 의한 자동열차간격제어
74
도시철도설비부
여의~신림 도시철도 운전방식 및 신호시스템 개요
신호팀
•
운영사 : 남서울경전철㈜
•
향상된 고정폐색(Fixed Block System)
•
운행최고속도 : 60km/h (고무차륜)
•
ATP(자동열차방호장치)에 의한 연속제어방식
•
ATO(자동열차운전장치)에 의한 무인운전
•
ATS(자동열차감시장치)에 의한 자동열차간격제어
75
도시철도설비부
Distance to Go vs CBTC
Distance to Go(차상연산, 고정폐색)
PSR : 선로제한속도
80Km/h
열차주행속도
차상연산
CBTC(차상연산, 이동폐색)
PSR : 선로제한속도
80Km/h
열차주행속도
차상연산
신호팀
76
도시철도설비부
표정속도 향상방안
표정속도 향상방안
표정속도 =
속도
(km/h)
이동거리
정차시간 + 이동시간
최고허용속도
면적 : 이동거리
A역
신호팀
시간(s)
78
B역
도시철도설비부
표정속도 향상방안
1. 가속도 및 감속도 향상
○ 고려사항 : 차량성능 업그레이드
○ 제한요소 : 승차감 및 차륜과 궤도간 슬라이드 현상
속도
(km/h)
가속도
A역
신호팀
감속도
시간(s)
79
B역
B역
도시철도설비부
표정속도 향상방안
2. 최고허용속도 향상
○ 고려사항 : 토목(선로 구배, 커브, 분기부) 향상
궤도 및 전차선 구조물 강도 향상
차량성능 향상
정거장간 간격 크게
최고허용속도
속도
(km/h)
A역
신호팀
시간(s)
80
B역
B역
도시철도설비부
운전시격 향상방안
운전시격 향상방안
1) 열차 수를 적절하게 투입 (운영분야)
- 많이 투입할 경우 선행열차와 후행열차간 간격이 줄어들어 표정속도 저하
2) 유치선 증가 및 주박선 증가 (토목분야, 궤도분야, 신호분야)
3) 유인운전인 경우 승무원 증원 (운전분야)
4) 신호시스템 업그레이드 (신호분야)
- ATP/ATO < Distance to Go < CBTC
신호팀
82
도시철도설비부
타 분야간 인터페이스
토목분야
1. 신호기, 선로전환기 등 신호설비 설치할 공간 확보
공간부족
신호팀
84
도시철도설비부
궤도분야
1. 목침목 절연저항 큰 것으로
목침목이 통전되어서
1)궤도회로 부적낙하
2)전식 발생
절연패드 삽입
신호팀
85
도시철도설비부
궤도분야
2. 분기부 PF궤도회로 절연 양호하게 시공 요망
절연이 안되면 열차가 있더라도
검지를 못하여 추돌사고 우려
신호팀
86
도시철도설비부
궤도분야
3. 실시설계 시 차량접촉 한계점 위치 신호팀과 협의
궤도절연위치는
차량접촉한계점 위치에 종속
신호팀
87
도시철도설비부
궤도분야
4. 회차방법 선정시 신호팀과 협의 (전방회차 / 후방회차)
○ 전방회차
정거장
정거장
정거장
정거장
□ 장점
열차가 회차하는 거리가 짧아져 시간상으로 이익.
이런 장점을 충족하기 위해서는
1)승강장은 상대식보다는 섬식으로 설계해야하고
2)운전방식은 무인운전 이어야 함
왜냐하면 유인운전인 경우 승무원이 운전실 전환시 시간이 오래걸리기 때문임
참고로 이동거리는 1~4호선 200m, 5~7호선 160m, 8호선 120m, 9호선 80m
□ 단점
열차고장 시 열차를 대피할 곳 및 주박할 곳이 없음
신호팀
88
도시철도설비부
궤도분야
4. 회차방법 선정시 신호팀과 협의 (전방회차 / 후방회차)
○ 후방회차
정거장
정거장
정거장
정거장
□ 장점
1) 후방 회차선에 다른 열차를 대기할 수 있어서 운전을 융통성 있게 할 수 있음
2) 열차고장 시 차량을 대피할 수 있는 공간 확보
3) 주박할 수 있는 공간 확보
4) 정거장을 상대식으로 하더라도 문제 없음
신호팀
89
도시철도설비부
궤도분야
5. 궤도표지 / 신호표지 / 운전표지 과업범위 협의
6. ATO 신호시스템인 경우 시운전 전에 궤도표지 정확하게 설치
신호팀
90
도시철도설비부
E&M 분야
1. 전차선 부급전선 위치 실시설계 시 신호분야와 협의
신호팀
91
도시철도설비부
E&M 분야
2. TWC와 송변전선과 충분한 이격거리 확보
송변전선 트러프 간섭
신호팀
92
도시철도설비부