Transcript GTX 차량선정 방안 14-05-23 [한석인 메인트랜스 고문]

수도권 광역급행철도 차량 선정방안
2014. 5.23
목
차
1. 수도권 광역급행철도 노선 개요
2. 삼성~동탄 광역급행철도 노선 개요
3. 차량 선정시 고려사항
4. 노선 투입 가능 차종 검토
5. 주요 물리적 특성 검토
6. 주요 시스템적 특성 검토
첨부. 차종별 승객 정원 검토
1
1. 수도권 광역급행철도 노선 개요
■ 노선(A~C노선) 개요
설계 최고속도
200km/h
운영 최고속도
180km/h
차량 편성
6량 1편성(4M2T)
• A노선 : 46.2km(73.7km)
노선도
노선 연장
• B노선 : 48.7km/h
• C노선 : 45.8km
• 합계 : 140.7km(168.2km)
[대심도 광역급행철도 타당성 조사(2010.9, KOTI)]
2
정거장
25개소(환승3개소 포함)
차량기지
동탄, 당아래, 과천
한강통과구간
복선 Shield TBM터널
2. 삼성~동탄 광역급행철도 노선 개요
■ 삼성~동탄(A노선 일부) 광역급행철도 건설사업
사업 목적
사업 구간
경기 동남부 ~서울 강남간 상습적인
교통 혼잡 완화
서울특별시 강남구 삼성역 일원
~ 경기도 성남시, 용인시 화성시 일원
• 신설구간 : 9.7km
연장
• 공용구간 : 28.2km(수서 고속철도)
• 합계 : 37.9km
정거장
차량기지
[삼성~동탄 광역급행철도 건설사업 기본계획(안)(2013.12, 국토부)]
3
5개소(공용구간 3개소 포함)
• 수서주박기지 확장(경정비)
• 일산차량기지 신설(A라인건설시, 중정비)
3. 차량선정시 고려사항
■ 우선 고려사항
최적의 차량 선정을 위해서는 운영 정책(Management Policy)이 최우선 확정되어야 하며,
운영 정책 결정에 따라 하부 인프라 구성에 영향을 미치는 차량의 물리적, 시스템적 요소가 결정됨.
운영정책
결정
차량시스템
결정
인프라
구성
현재 수도권 광역급행철도(GTX) A노선의 일부인 삼성~동탄 기본계획이 완료된 상태로 기본계획에
제시된 차량시스템을 중심으로 수송능력 등 인프라 영향 요소 및 추가 고려사항에 대해 검토.
구
분
물리적 요소
시스템적 요소
결정 사항
인프라 영향 요소
수송능력
인프라 전반
차량 길이
승강장 길이
출입문 간격
PSD 호환성
차량 폭
노반, 터널 폭
좌석 배치
노반, 터널 폭
승강문 형식
승강장 및 역사 구조, 수송수요
신호
열차 시격, 연계선구 호환
통신
열차무선시스템 호환
전력
회생제동 에너지 세이빙 시스템
4
4. 노선 투입 가능 차종 검토
■ 유사 차종 차량별 제원 검토
수도권광역철도
설
구
분
계
속
운 행
삼성~동탄 기본계획
ITX-새마을
ITX-청춘
HR-HEMU250
(‘13. 12, 국토부)
(운영중)
(운영중)
(부품 개발완료)
도
200km/h
200km/h
165km/h
198km/h
275km/h
최 고 속 도
180km/h
180km/h
150km/h
180km/h
250km/h
성
6량 1편성
8량 1편성
6량 1편성
8량 1편성
8량 1편성
성
4M2T
6M2T
3M3T
4M4T
6M2T
편
차
예비타당성조사
(‘12. 12, KDI)
량
편
편
성
길
이
120m
188m
142m
161m
198m
량
당
길
이
20.0m
23.5m
23.5m
20.0m
23.5m
폭
-
3,120mm
3,150mm
3,120mm
고상홈 전용
차
량
역 사
승 강 구 조
고상홈 전용
고상홈 전용
저상홈 전용
정
852인
1,154인
좌석 376인
(입석 포함)
(입석 포함)
(입석 미고려)
편
성
원
(입석혼잡률 100%)
검토대상 차량
★
938인(입석 포함)
☆
5
3,100
~3,300mm
고상/저상 겸용
좌석 533인
(입석 미고려)
☆
5. 주요 물리적 특성 검토
■ 차량 수송능력 검토
첨두시 최대재차구간의 수송수요에 대응 가능한 수송능력 확보 및 최적 운행시격 검토 필요
☞ KTX 공용구간(수서~동탄) 운행을 위해 첨두시 운행시격 4.5분 이상 확보 필요
차종 특성 및 수송능력
구 분
삼성~동탄
기본계획차량
ITX-청춘
HR-HEMU250
기존(2층객차)
조정(단층객차)
편성
8량1편성
8량1편성
8량1편성
8량1편성
편성구성
6M2T
4M4T
4M4T
6M2T
편성길이
190m
161m
161m
198m
좌석
476인
402인
402인
533인
정원(입석 100%)
776인
933인
893인
-
만차(입석 150%)
930인
1,199인
1,139인
-
6
5. 주요 물리적 특성 검토
첨두 수요시 운행횟수 및 운행시격 검토
삼성~동탄 운영시
구 분
삼성~동탄
기본계획차량
ITX-청춘
일산~동탄 운영시
HR-HEMU 삼성~동탄
250
기본계획차량
ITX-청춘
HR-HEMU
250
최대재차구간
성남~수서
삼성~서울역
첨두시 최대재차인원
5,889인(2035년 최대)
11,277인(2035년 최대)
편성당 수송용량(만차)
930인
1,139인
533인
930인
1,139인
533인
첨두시 운행회수
7회
6회
12회
13회
10회
22회
첨두시 운행시격
8.6분
10분
5분
4.6분
6분
2.7분
비고
※ HR-HEMU250
입석 배치 검토
필요
☞ 장래 일산~동탄 운영시 삼성~동탄 기본계획차량의 경우 KTX운행에 지장을 주지 않는 것으로
검토(운행시격>4.5분)되었으나 한계치에 근접하여 수송능력 상향 조정 추가 검토 필요.
☞ HR-HEMU 250 투입시에는 입석 배치는 필요한 것으로 검토됨.
7
5. 주요 물리적 특성 검토
■ 차량 길이
삼성~동탄 기본계획시 승강장 길이는 188m로 제시되어 제안된 차량과 인터페이스 이상 없으나
☞ ITX-청춘 적용시 수송능력 증대 및 정거장 규모 축소 가능.
편성
편성
길이
삼성~동탄
기본계획차량
8량
188m
23.5m 6개/량
ITX-청춘
8량
161m
20.0m 4개/량
HR-HEMU
250
8량
198m
23.5m 2개/량
차
종
량당
길이
출입문
수
승하차시간 및 승객 대피시간 단축 등을 위해 량당 6개의 출입문을 계획.
☞ 고속주행시 승강장 기밀도 저하(소음 증가) 문제 및 동일 노선내 타 차종 운용시 PSD 호환성 확보 필요.
8
5. 주요 물리적 특성 검토
■ 차량 폭원
ITX-청춘 및 코레일 일반 전동차에 적용되는 3.12m 적용.
☞ 수송능력 증가를 위해 차량폭의 증가 및 2X3 좌석형태 적용 추가 검토 필요.
차량폭원(W)
좌석형태
삼성~동탄
기본계획
3.12m
2X2
ITX-청춘
3.12m
2X2
차
종
비고
2X2 Seat
2X3 Seat
HR-HEMU
250
3.10~3.30m
※ 차량 푹원은 건축한계 및 차량한계 협의를 통해 확정되며, 차량폭원에 따라 좌석배열 변화 가능
9
2X2
2X3
5. 주요 물리적 특성 검토
■ 승강문 형식
삼성~동탄 기본계획 정거장 계획시 고상홈 승강장을 적용하였으나, 이에 따라 KTX 공용구간내
KTX 및 GTX차량 공용역인 동탄역은 GTX전용 고상홈 승강장 별도 설치.
☞ 고/저상홈 겸용 승강문 적용시 KTX 승강장 공용 사용 가능
6.85X200 GTX용 승강장
F26
F12
8.85X420
KTX용 승강장
F26
F26
F26
F12
삼성쪽
8.85X420
KTX용 승강장
6.85X200 GTX용 승강장
동탄쪽
차
종
승강문 형식
[기본계획시 동탄역 구내 배선계획]
10
삼성~동탄
기본계획
ITX-청춘
HR-HEMU
250
고상홈 전용
고상홈 전용
고상/저상겸용
6. 주요 시스템적 특성 검토
■ 신호시스템 검토
혼용 운행 계획 중인 수도권고속철도 수서 ~ 동탄 구간에서의 신호시스템 호환성 검토 필요
수서
일산
삼성
KTX
수서
동탄
평택
GTX
공용 구간
노선 속도별 적용 신호시스템
종류
특성
ATC (TVM series)
- 300km/h 신호시스템으로 KTX신선에 적용
ATP (ERTMS Lv.1)
- 200km/h이하 속도대 국내 간선철도망 일괄 적용
11
비고
수서~동탄(공용구간 적용)
국내 간선철도 적용
6. 주요 시스템적 특성 검토
방안별 가격 검토
☞ GTX 노선에 ATP적용안과 KTX노선에 설치된 ATC(TVM series)적용안 구분 검토
지상 시스템
방
안
구간
GTX노선
1(안)
*ATP
2(안)
**ATC
차상 시스템
구분
가격
공용구간
1km 당
연장(46.2km)
GTX차량
4억원
185억원+α
ATC+ATP
14.5억원
670억원+α
***ATC
ATC
가격
KTX차량
1set 당
18편성 기준
약 6억원
약 216억원
약 4억원
약 144억원
ATC+ATP
* : 전라선ATP 사업(‘11년9월) , ** : 호남고속철도신호구매(’12년7월) 계약자료 참조
*** : ATC차상장치는 ATP차상장치금액으로 예상하여 반영
α : 짧은 역간거리로 인한 신호기계실 및 현장설비 증가로 가격 상승 예상
방안별 종합 검토(GTX노선)
방안
지상 시스템
차상 시스템
종합 검토
• 차상 이중탑재에 대한 기술적 호환 부분은 기존 KTX용 차상장치가
1(안)
ATP
ATC+ATP
ATC/ATP 차상장치로 현재 운영하고 있어 문제없음
• ATP시스템이 ATC보다 기능상 하위개념이나 지상시스템
구축비용은 경제성이 있음
• 180km/h GTX노선에 300km/h 고속철도용 신호시스템 적용 가능
2(안)
ATC
ATC
여부에 대한 기술적 검토 선필요
• GTX전구간 ATC설치시 범용적인 1(안) 대비 고가이며, KTX에 적용된
신호시스템 사업자 독점 허용 예상
12
6. 주요 시스템적 특성 검토
■ 열차무선시스템 호환성 확보
삼성~동탄 GTX 차량의 공용구간 운행시 기 운영중인 KTX 열차무선 시스템과의 호환성 확보 필요.
☞ GTX차량에 TRS-TETRA 방식 기본 또는 이중 탑재 필요
KTX 운영 또는 구축중인 열차무선시스템
구
무
주
사
선
파
용
방
수
대
여
경부고속철도
1단계
2단계
광명~동대구,
동대구~부산,차량기지
차량기지(고양/부산)
(고양/부산),보수기지(고모)
TRS-TETRA
TRS-ASTRO
TRS-TETRA
851~855MHz
851~855MHz
851~855MHz
851~855MHz
806~810MHz
806~810MHz
806~810MHz
806~810MHz
구축중
구축중
운영중
운영중
호남고속철도
간
수서~평택
오송~광주
식
TRS-TETRA
분
구
경부고속철도
수도권고속철도
역
부
13
6. 주요 시스템적 특성 검토
■ 회생제동 활용 에너지 Saving 시스템
차량의 제동시 전동기에서 발생하는 회생제동에너지는 차량이 사용하는 전체 에너지의 약 30% 수준
으로 전체 운영기간 동안의 전력비용과 에너지 활용설비 구축비용을 LCC차원에서 검토할 필요 있음.
에너지저장장치
특
시스템 종류
징
- 차량내 회생에너지 회수/저장시스템 탑재
전
제동회생
에너지
역사
동
차 - 전차선으로 회생전력 재투입
On-Board 방식 - 회수/저장시스템설치 비용 과대 및
차량무게 증가
역사 저장장치
연 동
기동에너지
변전소
14
방 식
- 역사내 회생에너지 저장 설비 설치
- 전차선 또는 역사내로 회생전력 재투입
- 시스템 전체의 에너지 효율화 가능
감사합니다