2015 년도한국철도학회춘계학술대회논문집 KSR2015S124 2층고속열차용방송표시기장치구성연구 A Research on the Passenger Information Systems for Double-deck high speed train 오진영 *, 정진상 *, 박성재 * Jin-Young Oh *, Jin-Sang Jung *, Sung-Jae Park * Abstract Double deck high speed train is considered and running due to Demand of High speed train is increased according to increasing railroad network and to improve transport capacity and also to enlarge the convenience room recently. Demand of double deck high speed train is increased due to improve the transport capacity, enlarged space and optimize energy efficiency with supplying passenger convenience room. Integrated PIS (Passenger Information System) is passenger announcement broadcasting and train component for safety monitoring system, then PIS is required the technical development to improve service of railroad and passenger convenience. In this paper, we will deal and suggest the PIS structure of optimized double deck high speed train. Keywords : High speed train, Double deck train, PIS (Passenger Information System), Integrated PIS, Train component 초록최근세계적으로고속철도철도망증대에따른고속열차의수요가증가되면서고속열차의수송력증대에대한방편으로 2 층고속열차에대한관심이높아지고있으며, 이미일본과유럽의철도선진국가는수송력증대와고속열차의편의공간확보를위한대안으로 2 층고속열차운행하고있다. 고속열차의방송및표시기장치는대승객안내방송및정보전달그리고안전감시를주목적으로하는열차구성품으로승객의만족도와직결되는장치로서, 철도서비스의질적향상과승객편의성향상을위해기술개발이필요한분야이다. 본논문에서는 2 층고속열차에적합한통합형열차방송표시기장치의구성에대하여논하고자한다. 주요어 : 고속열차, 2 층열차, 방송표시기, 통합형방송표시기장치, 열차구성품 교신저자 : 인터콘시스템스 (jyoh@icsys.co.kr) * 인터콘시스템스
1. 서론 철도차량은타운송수단에비해녹색수송수단으로에너지효율및친환경성에대하여우월성을가지고있지만, 타운송수단에비해승객 1인을수송하기위해부가적으로이동시켜야하는차량의중량이큰상태이다. 이러한비효율적인부분을보완하기위하여철도차량경량화에대한연구를지속적으로진행하고있으며, 이와더불어 2층열차와같은동일차량중량대비수송력을증대하는방안에대한연구가진행되고있다. 이를위한철도차량의방송및표시기장치는과거음성안내방송과행선표시기위주인일본계열기술을도입하여생산하는방식에서최근들어 Analog 기반의국내기술을거쳐, 현재 IT 융합기술에따른 IP(Internet Protocol) 기술기반으로통합된승객안내시스템에대한필요성이날로부각되고있으며 CCTV도운행안전감시등의목적으로기본사항으로요구되고있는실정이다. 운영상의측면에서볼때향후의철도차량은안전및운영효율의증대를위하여고장감시기술및네트워크 (IP) 통신방식의적용이가속화될것으로보인다. 본고에서는이를위한 2층고속열차에적합한방송표시기시스템의구성을제시하여열차를이용하는승객의만족도와서비스품질을높이고자한다. 2. 본론 2.1 국내외연구및개발동향현재운행중인대부분의전동차와열차에는각종표시기장치, 방송장치및 CCTV가개별장치로설치되어있거나단순한 LED 표시기와방송장치, 통합방송장치로장착되어운행되고있으며, 열차의다기능화에따라첨단편의장치들이추가적개별적으로장착되어운전실공간부족, 인터페이스부조화, 장치별기능중복등의많은문제도발생하고있다. 방송표시기및 CCTV 시스템국내외의기술동향을볼때개별적으로설치되어있는방송장치, 표시기장치및 CCTV를통합의필요성이절실하며, 이를하나로통합하여제어할수있는통합승객안내시스템을개발하고있는추세이다. 또한정보화사회에있어실시간정보의가치는점점높아감으로인해, 이러한실시간정보와단절된대중교통공간에서탑승한승객에게실시간정보와열차의이동에따른다양한정보를제공할수있는첨단 IT기술이접목된표시기, 방송및 CCTV장치뿐만아니라일방적인정보전달이아닌승객이원하는정보를입력하고이에따라정보를선택적으로전송하는쌍방향정보단말기를포함한차세대통합승객안내시스템의개발이진행되고있다. 2.2 통합형방송표시기장치구성 통합형열차방송표시기장치는인터콤시스템과음성안내를담당하는방송장치, 문자정보전달을담당하는표시기장치, 영상정보전달과승객안전을위한영상감시등을담당
하는 CCTV 개별장치등의구성요소들이단일시스템으로제어되는종합정보시스템으로, 시스템의각장치의주요특징과구성에대해살펴보겠다. 방송콘텐츠의내용이음성위주에서영상위주로옮아감에따른방송트래픽의증가에대응하기위해서많은양의데이터를비교적먼거리에안정적으로전송할수있는 All-IP 기반시스템을적용한다. 시스템에는고장을대비하여 Ring Topology 기술이필수적으로적용된다. [ 그림1] 과같이기존방송시스템에서는음성방송, 표시기, CCTV 시스템이각각의제어기들에의해별도로운용되고, 신호전송을위한물리적방식도다르다보니, 각시스템마다별도의망을구축해야하고다양한케이블이복잡하게연결이되어있어설치공간과차량중량에도부담이되었다. IP기반방송시스템의경우모든장치들이단일종류의 Ethernet cable로연결이되고하나의통합형방송제어기에음성, 정보, 영상, CCTV 등이연동이되어제어가용이하며다양한종류의방송시스템간유기적인운용을위한통합형방송제어장치의필요성을충족할수있게되었다. 또한차량 CCTV 망의트랜드인 Mega-Pixel 용량의 IP Camera 데이터수용할수있게되어선명한화질의영상을현시하고저장할수있다. Audio/Video 방송은기존에음량감쇄와노이즈에취약한 Coxial cable에서음성방송과음성정보를디지털데이터로 RTP/RTSP(Real Time Protocol/Real Time Streaming Protocol) 를사용하여전송하여방송품질을향상시켰다. LED/LCD 기반의표시기시스템의경우 RS-485 통신방식을사용하여데이터양의한계로인하여서비스에한계를보였으나안정적인 Ethernet 통신을사용하여많은양의데이터전송을통해다양한문자및이미지 / 영상을승객에서전달하고고품질의서비스를제공할수있게되었다. [ 그림 1] IP 기반방송시스템과의구성도비교 이와같이 IP 기반의통합형방송장치시스템은제어기장치가단일화모듈화되어시스템의고장시조치및유지보수에편의성과뛰어난효율성을제공하게되었으며, 실시간상태모니터링을통해시스템장애에의한불편도최소화할수있다. 또한모든배선이 Ethernet cable 로단일화되어차량배선이간소화되고유지보수가쉬워진다. 이와같이
장비및배선의간소화는승객의서비스를위한공간활용도와열차경량화에많은도움을준다. 2.3 방송장치구성 IP기반의통합형방송표시기장치의구성을 2층고속열차에적용하면주요구성은 [ 그림 2] 와같다. T1 CAR의방송제어캐비닛에 COP, PAC, CCTV Monitor 등의공용블럭이위치하고, 객실에는승객에게음성정보를스피커로전달할 PAMP를비롯하여 LED를사용하여정보를전달하는 PIB, LCD로정보를전달하는 PIBD, 객실의상태를전송하는 SCAM 등으로구성된다. [ 그림2] 의블럭도와같이 T1 CAR와 T2 CAR의가장큰차이점은 T1 CAR에는방송제어캐비닛이위치하고안에는표시기를제어하는 COP와방송장치를제어하는 PAC, CCTV의영상을보여주고상태를제어하는 CCTV Monitor로구성된다. [ 그림 2] 2 층고속열차방송표시기장치블록도 오디오와비디오를제어하는블록이 T1 CAR의승무원실에설치되며, 객실스피커와객실모니터및의자에설치된오디오수신장치에신호분배기를거쳐영상및음성신호를송출된다. 음성과음악방송의안정적인서비스를위하여오디오서버를이중화하여구성한다. 비디오서버는 1개채널의영상 / 음성콘텐츠및실행순서 ( 스케쥴 ) 를내부의저장장치에저장하고있어서저장된스케쥴에따라컨텐츠를재생하여신호분배기를통해객실모니터에영
상을표출한다. 안정적인서비스를위하여비디오서버는이중화하여구성한다. 그리고 COP, PAC는전송된음성과영상을관장하는장비로써실시간으로제어장치가하위장치를모니터링하며, PAC를통하여객차차량진단제어장치와상호연동하여비상경보음이나기관사및승무원의육성방송을오디오수신장치를통하여수신할수있도록제어한다. 3. 결론 친환경및에너지문제해소및비용절감를위해철도중심의교통변화추세는경량화와공간활용이중점목표로선정되고있어서공간과효율을높이기위한 2층고속열차의필요성을고찰해보고 2층고속열차에적합한통합형방송표시기를구성해보았다. 또한통합형방송제어기와각장치간의통신은 Ethernet cable과 Ethernet switch를활용한 IP 기반의통합형방송표시기를구성하여기존의아나로그방송과개별장치별로제어기를사용하던방송시스템보다매우간단한구성을갖게되었고, 구성의단순화는승객의안락한서비스를위한공간창출은물론장치의무게와유지보수경비를줄이게되었다. 제어기의단일화모듈화는유지보수의효율성을높이는혁신적인기회가될것이다. 또한단일화된제어기를통해전체시스템을쉽게모니터링하고제어할수있어유지보수뿐만아니라관리측면에서도획기적인발전을가져오게된다. 요즘새롭게많은관심을받고있는 2층고속열차에통합형방송표시기를적용방안에대해서고찰해보고장점에대해서확인해보았다. 이것은승무원의근무환경에개선은물론이고승객에게보다높은안전성과좀더만족스러운서비스를제공하게될것이다. 후기이논문은 2층고속열차기술개발사업연구결과의일부입니다. 참고문헌 [1] 김성준, " 차세대고속차량의멀티미디어시스템에대한고찰 " 2012년도한국철도학회춘계학술대회논문집 [2] 이장무, 차세대통합승객안내시스템개발방향, 한국철도학회논문집, pp604-607, 2008