도시철도관제시스템
1 관제시스템일반 2 도시철도관제시스템 3 관제업무
1-1. 관제시스템 관제 사전적의미 : 관할하여통제함 ( 어떤사항을강제적으로관리, 제한하는일 ) 법률적의미 ( 통념적의미 ) : 집중제어 통제 감시하는일. 관제 System 철도차량운행을집중제어 통제 감시하는설비및직원 설비 : 열차종합제어장치 (TTC) 및통신설비, 기타장치 직원 : 관제사 ( 열차관제사 ) TTC : Total Traffic Control system
1-2. 관제업무종사자양성및관리 일반인 철도 경력자 신체검사 적성검사 철도차량운전업무 신호취급, 조작업무 5 년이상 양성교육 (360h) 양성교육 (105h) 실무수습 (100h) 종합평가 ( 합격 ) 관제업무수행 국토부인정기관 운영기관 사후 관리 안전교육 ( 분기 ) 6h 보수교육 (5 년주기 ) 35h 신체검사 (2 년주기 ) 적성검사 (10 년주기 )
1-3-1. 관제시스템변천 제 1 세대 제 2 세대 제 3 세대 BOX 형통제시스템 열차집중제어시스템 (CTC 시스템 ) 열차종합제어시스템 (TTC 시스템 ) CTC 시스템 : Centralized Traffic Control System TTC 시스템 : Total Traffic Control System
1-3-2. 관제시스템변천 [ 제 1 세대 ] BOX 형통제시스템 관제사가통제의사결정 역상주운전원이운전취급실시 운행정보수집 : 역운전원 사령전화 운전사령에게보고 사령설비 : 운행스케줄사본, 사령전화, 운전지시명령기록판등 특징 통제관련정보수집, 의사결정, 업무처리분리 절차복잡및혼동우려 통제신속성, 정확성, 효율성저하 수송용량수용이극히제한적 모든운전취급사람에게의존 인적오류노출로안전성저하 운전사령 관제사 / 운전원 Local 관제사
1-3-3. 관제시스템변천 [ 제 2 세대 ] CTC 시스템 중앙에서운전사령이통제의사결정 직접운전취급실시 운행정보수집 : 운전사령이직접확인가능 ( 대형표시반도입 ) 진로및신호취급 : 운전사령직접취급 원격제어 사령설비 : 대형표시반, 열차운행제어컴퓨터, 정보전송장치등 특징 통제관련정보수집및의사결정업무처리 관제사직접실시 통제신속성, 정확성향상 / 효율성은일정한도까지수송용량수용가능 대부분운전취급절차사람에게의존 인적오류에노출로안전성저하 최초도입 : 1927 년미국뉴욕의센츄럴노선 63km 우리나라도입 : 1968 년중앙선망우 봉양 (148km) 구간
1-3-4. 관제시스템변천 중앙에서종합시스템의한열차운행통제실시 [ 제 3 세대 ] TTC 시스템 운행정보수집 : 노선모든열차운행정보를관제사가직접확인가능 진로및신호취급 : 자동제어및수동제어가능 관제설비 : 대형표시반, 열차운행제어컴퓨터, 정보전송장치등 특징 전력계통감시및원격제어, 기계설비원격제어, 각종통신용설비 열차운행제어 : 시스템의한자동제어또는수동제어가능, 운행기록저장 통제의신속성, 정확성, 효율성, 안전성보장 대용량의수송용량수용가능 종합시스템구성 고기능을구비한 CTC시스템 ( 자동제어, 다양한기능발휘 ) SCADA( 전력계통원격제어및감시시스템 ), 무선전화기, 영상제어장치, 원격방송장치, 각종안전운행지원장치 ( 예, 재난정보공유시스템등 )
1-4-1. 관제시스템종류 구분용어적용기본기능 CTC Centralized Traffic Control 일반철도 각지역관제실에분산배치되어있는관제설비를한곳으로통합, 광범위한구간내운행하는다수의열차를종합관제실에서원격제어및일괄통제하는시스템. 초창기에는 CTC 기능에자동개념이포함되지않은수동원격제어에서최근시스템의발전으로자동원격제어로발전함. PRC Programmed Route Control 일반철도 CTC 와 TTC 의중간개념의시스템으로서, 프로그램에의해진로제어가가능한시스템. TTC Total Traffic Control 도시철도 일반철도 각종컴퓨터에의해노선에운행중인모든열차에대한감시및제어를하는시스템으로서, 운행스케줄에의한자동제어를기본으로하는시스템이며, 하위기능으로 CTC 기능이발휘되는시스템.
1-4-2. 관제시스템종류 구분용어적용기본기능 ATS (ALS) Automatic Train(Line) Supervision 공항철도 폐색시스템이차내연산방식 (Distace to go) 으로발전함에따라열차운행상태감시및계획운행패턴을유지하기위한열차운행명령에대한적절한통제를실행하는시스템. 운행스케줄관리와열차자동감시및현장자동장치에대한감시 통제기능을구비한시스템. OCC Operation Center Control 신분당선, 의정부, 용인경전철 전력 / 통신 / 설비 / 신호의각분야별시스템컴퓨터를설치하여 OCC 컴퓨터로부터관련정보를제공받아자체데이터베이스를구축하여운영및유지보수업무를수행하는시스템으로서열차상태정보전송. 실시간감시, 원격제어기능을구비함.( 열차운행, 회차, 주박등자동실행 )
1-5. 관제시스템발전방향 기존관제시스템 통합관제시스템 유지관리비효율적 공간통합 기능통합 기능확장시고비용소요 운영통합 [ 통합관제시스템특징 ] 이용자보호및운영효율화위한중앙집중화 객실모니터링, 화재감지기능, 고수위경보 다양한원격제어기능발휘 전동차기동, 열차운전 ( 정차, 퇴행 ), 무인운전, 안내정보자동화 표준화및사용자위주의편의성제공 범용 H/W S/W, 인체공학적설계및인테리어 시스템신뢰도향상 보안강화, 다중계구조설계, 자기진단, 가용성및확장성수용
1-6-1. TTC 시스템개요 TTC 열차종합제어장치 Total Traffic Control System 각종컴퓨터장치및통신장치등을종합적으로활용하여 열차운행을안전하고, 효율적으로감시, 제어, 통제할수있도록 지원하는열차운행관리시스템 TTC 시스템광의적개념 : 종합교통제어및관리시스템 열차운행제어 + 수송관리 ( 승차권예약, 수송실적자료저장분석등 )
1-6-2. TTC 시스템기본구성
1-6-3. TTC 시스템기본기능 사용자인터페이스기능 : 실시간열차운행정보제공, 제어취급명령수용 열차식별기능 : 열차번호부여, 열차번호및위치추적관리 자동진로설정기능 : 운행 Schedule 적용 열차운행진로자동제어 자동운행간격조정및열차속도설정기능 : 운행간격유지및주행속도설정 역정차기능 : 역정차및통과제어, 역정차시간조정 자동제어제한기능 : 수동제어가능, 일정구간사용차단 정보서비스기능 : 제어취급및운행실적분석관리기록및고장정보제공
1-7-1. 관제시스템설계기준 관제시스템 설계기준 열차안전및정시운행에중대한영향을주는설비 관제시스템설계기준인식 효과적사용및고장대응가능 Fail-Safe 기능확보 : 오류발생또는기기고장발생시안전측으로동작 Back-up 시스템구성 : 중요장치이중화로제어및감시의연속성유지 Man-Machine Interface ( 인간 - 기계시스템화 ) 기능구비 기계 복잡한계산, 정보처리담당 / 인간 감시, 단순한조작 보수용이성확보 : 고장검지, 확인, 위치선정시간최소화및신속한조치가능
1-7-2. 관제시스템설계기준 결함극복기능확보 결함회피기능 (Fault Avoidance) 신뢰성높은부품을사용하고, 시스템설계시섬세한설계로고장발생확률감소 결함마스킹기능 (Fault Masking) 오류가시스템의정보구조속으로들어가는것을방지 * 시스템에서 Data 사용전에해당 Data의오류여부를확인하는 Process 운영 결함허용기능 (Fault Tolerance) 고장발생시모든기능이정지되지않고, 성능저하가있더라도동작유지 시스템확장성확보 : 장래시스템확장및노선연장대비용량확보
2-1. 서울도시철도 TTC 시스템구성 LDP : 대형표시반 MSC : 운행관리컴퓨터 TCC : 열차운행제어컴퓨터 I/O : 입출력장치 DTS : 정보전소장치 - CDTS : 중앙정보전송장치 - LDTS : 지역정보전송장치 Console : 제어탁
운행관리컴퓨터 MSC : Management Support Computer 열차운행제어컴퓨터 TCC : Traffic Control Computer 입 출력제어기 I/O : Input/Output Controller 정보전송장치 DTS : Data Transmission System 대형표시반 LDP : Large Display Panel 제어탁 Console( 운영자용, 감독자용, 유지보수자용 )
TTC MSC TCC I/O 장치 DTS 운행관리컴퓨터 열차운행제어컴퓨터 입출력제어기 정보전송장치 주변장치무선전화기 Consol LDP 집중전화기 영상장치제어기원격방송장치 관제사제어탁 대형표시반 재난정보공유장치
2-2. 도시철도 TTC 시스템운영 Track Circuit ( 궤도회로 ) - 열차운행위치추적 ( 신호제어용 Source) - 속도코드송신 폐색결과 ODL(Open Door Loop ) - 출입문열림 Source 수신용코일 열차관제사 TCC 종합관제센터 MSC ZO NE A I/O DTS TWC Loop : 자동운전에필요한정보송수신코일 무전기 현장 ( 신호기계실 ) UPS PO GD SL EMS CTC HDC HDO LOC P L A T FOR M N L R HDC HDO SP-2400 Track Circuit MSC(Management Support Computer) : 운행관리컴퓨터 TWC Loop ODL TCC(Traffic Control Computer) : 열차운행제어컴퓨터 I/O장치 (In-out put Controller) : 입출력제어기 DTS(Data Transmission) : 정보전송장치
운행관리컴퓨터 2-3. MSC 저장된열차운행계획 (Schedule) 을 TCC 및현장컴퓨터에 제공하고, 각종열차운행실적저장, 자료를산출함. MSC 열차운행스케줄작성 ( 운행경로포함 ) 열차운행스케줄저장보관 ( 요일별, 계절별등 ] 열차운행관련각종실적저장 열차운행스케줄을 TCC로전송운행관리컴퓨터
2-4. TCC 열차운행제어컴퓨터 열차운행스케줄, 운행정보또는관제사의취급정보에따라 열차운행을제어하는기능을수행함. TCC 열차운행을제어하는 Main 컴퓨터 LDP에열차운행상황표시 운영자가 W/S로운행스케줄변경처리가능 영업종료후운행실적을 MSC로전송 MSC로부터최대 9개의운행계획수용 신뢰성, 안정성확보를위한이중계구성 열차운행제어컴퓨터
2-5. I/O 장치및 DTS I/O 장치 입출력제어장치 / 정보전송장치 TCC 제어정보및 DTS 에서수신받은정보등을 시스템에서사용가능한정보로변환하여, 각시스템으로입력또는출력하는장치 입출력제어기 DTS 정보전송장치 정보전송장치 : TTC 시스템 현장신호시스템 - 관제실 (CDTS), 현장 (LDTS) - TCC에서제어정보현장신호시스템으로전달 - 열차운행제어결과 ( 진로설정, 궤도점유등 ) 를 TCC로전송 ( 제어반영, 보관, LDP 표시등 )
2-6. LDP 관제사에게열차운행상황과관련된제반정보를제공해주는표시반
1. 역명 ( 지정번호 ) 1 2. 제어형태및상태표시등 2 TTC CTC LOC DTS ES PO 제어형태표시등 상태표시등 - 제어형태표시등구분 TTC제어 / CTC제어 / LOC제어 - 상태표시등구분 DTS : 정보전송장치상태 ES : 비상정지취급상태 PO : 전원장치상태 신호취급역 : 제어형태표시등 + 상태표시등 신호기계실역 : 상태표시등
3. 승강장형태 ( 섬식 / 상대식 ) 3 4. 선형 ( 분기기, 유치선등 ) 8 9 4 11 5 5. 폐색구간 ( 궤도회로구분 ) 6. 열차운행위치 ( 열차번호 ) - 해당궤도적색 LED 점등 10 6 7 7. Dwell Lamp( 역과동일 ) 8. 진로개통표시 ( 녹색 LED 점등 ) 9. Slow Order 표시등 : 운행속도제한 (25k/h) 설정상태표시 ( 구간별, 상하선 ) 10. Fleeting 표시등 : 조건만족시자동진로설정 ( 진로방향고정시사용 ) 11. 신호표시자 : 진로설정시 모양의표시자가녹색으로표시
12. 라인업창 : 출발및출고예정열차정보표시 - 열차번호, 출발시각, 행선지 ( 역번호 ) 13. 선로전환기상태표시등 - N : 정위 / R : 반위 / D : 불일치 (Disturb) - 모타카통제시정반위표시기제어 14. 선로기울기및심도표시 - 표고 ( 해발고도 ) 를기준선으로표시 15. SCADA 표시 - 섹션별, 상하선구분하여급전상태표시 - 구분구간위치 ( 키로정 ) 표시
2-7-1. 제어탁 (Console) 관제업무를필요한각종설비를관계자들이용이하게 취급할수있도록한곳에모아놓은 Desk. 구분 관제사용 감독자용 유지보수자용 제어기 (Workstation) Y Y Y 기능키 (Function key) Y N N 열차무선 Y Y N 영상장치제어기 Y Y N 집중전화기 Y Y Y DTS상태표시기 Y N Y 사용용도및직위에따른제어권차등화위한제어탁별기능차이가있음.
관제사용제어탁 무선전화기 제어기 (Work Station) 영상장치제어기 집중전화기 기능키 DTS 상태표시등
2-7-2. 제어기 (Workstation) 관제사가필요시열차운행제어취급및운행상황, 실적조회장치 사용자등록, Password입력후제어범위를설정운영. 각종취급은마우스나키보드로수행. 실시간정보가제공되므로정보가계속변경. 열차운행실적조회는당일분만가능.
Work Station 기능 1. 역상태개별역전체역상태 - 전차선가압상태 - 운행열차표시 4. ATO 제어무인운전허가, 거부회복모드정상모드 2. 제어진로설정및취소선로전환기취급연속진로 ON, OFF 정차시간제어열차번호변경비상정지설정 5. 운행실적 / 조회운행실적 ( 역, 열차 ) Dia 조회 ( 역, 열차 ) 3. 운행계획운전휴지지정운전지정시각변경반복열차번호지정운행형태 ( 종별 ) 변경순서변경 Dia Copy 열차정리정보정리
2-7-3. 기능키 W/S, TCC 고장시수동으로 ( 기능 Key 활용 ) 열차운행을제어하는장치 취급시기 - W/S로열차진로, 선로전환기취급불가시 - 자동진로설정불가, 불일치현상발생시등 제어명령 - 운영 MODE선택, 비상정지설정 / 해제, - 진로설정 / 취소, 자동진로설정 / 취소등 제어명령은 TCC를경유하지않고 CDTS를경유현장 LDTS로직접전달.
2-7-4. 무선전화기 관제사와이동국 ( 열차 ) 와기지국 ( 신호취급실등 ) 의사소통장치 관제사가열차객실안내방송을할수있는장치 개별통화 : 관제사 선택열차간 ( 열차번호 ) 그룹통화 : 관제사 선택 ZONE / GROUP 전체통화 (ALL CALL) : 관제사 모든열차 비상통화 : 기지국에서비상통화요청시 객실방송 (Broad cast) : 개별열차, 일정구간운행열차, 전체노선
2-7-5. 영상장치제어기 관제사의선택에의하여역의승강장, 대합실등을확인할수있는장치 관제사선택에의하여역, 장소마다순환현시또는고정현시 상황발생등필요시대형모니터 (70 인치 ) 현시 : 슈퍼탁에서선택 Stations 선택 (501 551) Image 선택승강장 : UP( 상선 ), DN( 하선 ) 대합실 : CO 게이트 : GR,GL 발권기 : AT 환승통로 : TF 승강기 : E/L, E/S
2-7-6. 집중전화기 관제사의신속한의사전달을위하여각종전화기를집중화한통신장비 터치스크린방식 ( 다이얼 ) 비상발령기능 ( 아이콘이용 ) 전화구성 - 일반전화 : 전화번호터치로연결 - 구내전화 : 그룹아이콘 / 번호연결 - 직통전화 : 아이콘터치연결 직통전화 - 119, 112, 수방사등
2-6-7. 원격방송장치 종합관제센터에서필요시 ( 상황발생시등 ) 역사방송을실시하는장치 방송장치사용법 1. 방송범위선택 : 전체, 그룹, 개별 2. 방송역사선택 : 개별일경우해당역 3. 방송장소선택 : 상하선, 대합실, 전체 4. 작업매뉴 : 긴급방송, 일반방송선택 역사방송우선순위 1 역사화재방송 2 관제긴급 (EM) 방송 3 열차진입방송 4 관제일반방송 5 역사일반방송
2-8-1. 운행 Schedule 입력 목적 방법 --- TTC 시스템의해서운행스케줄대로자동제어 --- 운행스케줄 ( 열차 DAI) 를 MSC 에저장 입력내용 --- 열차별운행정보 각역도착및출발시각, 정차시분. 각역도착진로 각역의승하차방향 ( 자동안내방송과안내표시기표출정보 ) 운행 Type( 입고, 출고, 주박, 영업, 회송등 ) 종착역및회차진로 출고에서입고까지운행행로에따라열차번호변경지점에서해당열차번호 기타운행과관련된일체의정보입력작업
2-8-2. 운행 Schedule 입력 입력절차및주의사항 1 기존저장된운행스케줄현황파악 ( 평일, 휴일, 특정일, 별도보관 DIA) 2 입력저장하고자하는방의선택 편집기 3 운전계획부서에서작성한운행스케줄을 임의디렉토리에복사 4 운행편집기실행 저장한운행스케줄로딩 수정화면 5 수정작업실시 ( 입력대상열차별운행정보 ) 기준정보 운행스케줄대로 6 저장 ( 다른방의운행스케줄손실되지않도록 ) 백업화면