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무선통신기반 열차제어시스템을 위한 개선된 ATP 핸드오버
오세찬,김영주 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.12
All trains in a communication-based train control(CBTC) system report their position to a wayside ATP in the jurisdictional area and travel when the wayside ATP provides movement authority, which is a limit of the distance to travel. For a train to travel between two or more jurisdictions, handover is required. Handover is a complex process of exchanging control information between the train and ground ATP. This study analyzes the problems of the handover algorithm of the Korean Radio-based Train Control System (KRTCS) and proposes a handover algorithm that supports various operation schedules by handover revocation or handover authority transfer according to the traveling direction and position of a train. In addition, a handover message structure for the Korean Railway Standards(KRS SG 0069) of KRTCS is proposed to support the new handover algorithm. In order to analyze the performance of the proposed handover algorithm, a zone for a train model and route was defined. Through simulation, the handover suggested in the existing standard and various operation schedules were compared and analyzed. The simulation results confirmed that the proposed handover algorithm enables stable handover even in situations such as a direction change at all handover sections. 무선통신기반 열차제어시스템의 모든 열차는 관할영역의 지상 ATP에 자신의 위치를 보고하고 지상 ATP로부터주행 가능한 거리의 한계인 이동권한을 받아 주행한다. 열차가 두 개 이상의 관할영역을 주행하기 위해서는 열차와 지상ATP간 복잡한 제어정보 교환 절차인 핸드오버가 필요하다. 본 논문은 한국형 무선통신기반 열차제어시스템의 핸드오버알고리즘의 문제점을 분석하여 이를 보완할 수 있는 핸드오버 알고리즘을 제시한다. 제안된 핸드오버 알고리즘은 열차의주행 방향과 위치에 따라 핸드오버 취소 또는 핸드오버 권한 이전을 수행함으로써 다양한 운행 스케줄을 지원한다. 또한새로운 핸드오버 알고리즘을 지원하도록 한국형 무선통신기반 열차제어시스템의 한국철도표준규격(KRS SG 0069)의핸드오버 메시지 구조를 새롭게 제시한다. 제안된 핸드오버 알고리즘의 성능분석을 위해 열차 모델과 노선에 대한 zone 을 정의하고 시뮬레이션을 통해 기존 표준규격에서 제시한 기존 핸드오버와 다양한 운행 스케줄을 대상으로 비교분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 핸드오버 알고리즘은 모든 핸드오버 영역에서의 방향 전환 등의 상황에도 안정적인 핸드오버가 가능함을 확인할 수 있다.
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KRTCS 차상장치 시스템의 핸드오버 기능 구현 및 성능평가
이재형(Jae-hyung Lee),이성훈(Sung-hoon Lee),최동혁(Dong-hyuk Choi),조동래(Dong-rae Cho) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10
무선통신기반 열차제어시스템은 차상 ATP와 지상 ATP간의 유기적인 무선 통신을 기반으로 열차운행의 안전성 및 운용 효율성을 향상시킨다. 이러한 특성들은 차지상 ATP간의 통신지속성이 필요로 된다. 한국형 무선기반 열차제어시스템(KRTCS)에서는 지상ATP가 제어할 수 있는 최대 차량 편성수를 10~40편성으로 정의한다. 열차 운행노선의 연장이나 운행편성이 증가 될 경우, 핸드오버 영역을 구분하고 추가적인 지상 ATP를 구성하여 통신 지속성을 유지시켜야 한다. 본 논문에서는 KRTCS 사양을 기반으로 차상ATP에서의 핸드오버 기능을 설계 및 구현하고 목포 대불선 KRTCS 시험구간에서 핸드오버 기능을 갖춘 지상 ATP와 연동하여 성능을 평가한다. RF-CBTC(Radio Frequency Communication Based Train Control) system improves the safety of train operation and the operating efficiency based on wireless communication between onboard ATP(Automatic Train Protection) and wayside ATP. Thus, persistent link is needed for communication. In case of KRTCS(Korean Radio-based Train Control System), maximum number of train, which can be controlled by a wayside ATP, is defined as 10 to 40 train sets. Even though the revenue line is extended or the maximum train set is added, the persistent link without degradation of wayside ATP should be maintained by adding a wayside ATP with handover. In this paper, the handover function for onboard ATP system is designed and implemented based on KRTCS standard. The handover function of the implemented onboard ATP system is evaluated with wayside ATP that has a handover function on Dae-bul test line.
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