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표준전동차용 열차자동운전장치 (ATO) H/W 개발
Development of Automatic Train Operation System H/W for KOREA Standard EMU 원문보기

대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B, 2000 July 17, 2000년, pp.1457 - 1459  

이수길 (한국철도기술연구원 도시철도기술개발사업단) ,  한성호 (한국철도기술연구원 도시철도기술개발사업단) ,  안태기 (한국철도기술연구원 도시철도기술개발사업단)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The ATO(Automatic Train Operation System) system is equipment for automatic and driverless operation of electric train with minimum control of operator. In this paper, we made ATO system with national technic and passed type test. We are convinced of reliability and safety of the ATO system on the s...

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 이 통신 포트는 CPU 보드의 용도에 따라서 RS485와 Current Loop 통신 드라이브 칩을 교환함으로서 사용할 수 있다. 본 ATO 시스템에서는 TCMS와 RS485 통신을 하고 있으며, 주 ATC와 보조 ATC 그리고 TWC와는 Current Loop 통신을 사용하여, 다른 통신 케리어 보드를 사용하지 않고 CPU 보드 1장으로 4채널의 통신을 확보하였다. 우측에 있는 블록은 실시간 클락 및 타이머 (RTC/Timer) 블록이 중심이 되어 구성된다.
  • 본 연구에서 개발한 ATO 장치는 표준전동차에 취부하기전,전동차 성능시험기준에 의거하여 형식시험을 실시하였다. 모뜬 시험결과는 정상이었으며, 현차 주행 안전성 시험은 계속 진행중이다.
  • 연산 기능은 제어기의 성능을 좌우하는 중추적 기능이므로 CPU 보드는 제어기에 있어 핵심적 역할을 수행한다고 할 수 있다. 본 연구에서 개발한 ATO의 주요 기능은 전동차를 무인 또는 자동운전하기 위한 제어 알고리즘의 수행과 수행에 필요한 계산을 하는 것과, 이러한 기능을 구현하기 위해 TCMS, ATC, TWC, TRA 와같은 여러 장치와의 원활한 통신을 통해 데이터 및 지령을 주고받는 것이다. 이러한 기능을 수행하기 위해 ATO는 CPU 보드와 I/O 보드로 구성되어 있으며, 특히 CPU 보드는 제어 연산 및 통신 기능을 맡고 있으므로 핵심 장치라 할 수 있다.
  • 그러나 현재 국내 도입되어 운행 중이거나 향후 운행 예정인 노선의 ATO 장치 기술은 모두 외국 업체로부터 도입한 것으로 기술 의존도가 높아 국내 기술의 보유가 절실한 실정이다. 본 연구에서는 표준전동차용 자동열차운전장치를 순수 국내 기술로 제작하여 2000년 5월 30일 현재 7호선 미개통구간(청담↔보라매)에서 본선 시운전을 시행하였으며, 자동열차운전에서도 신뢰성 및 안정성을 검증하였다.
  • 본 연구에서는 표준전돟차용 자동열차운전장치를 순수국내 기술로 제작하여, 형식시험을 거친 후 7호선 미걔통 구간(청담-보라매)에서 본선시운전을 시행하였으며. 자동열차운전에서도 신뢰성 및 안정성을 검증하였다.
  • 그러나 현재 국내 도입되어 운행 중이거나 향후 운행 예정인 노선의 ATO 장치 기술은 모두 외국 업체로부터 도입한 것으로 기술 의존도가 높아 국내 기술의 보유가 절실한 실정이다. 본 연구에서는 표준전동차용 자동열차운전장치를 순수 국내 기술로 제작하여 2000년 5월 30일 현재 7호선 미개통구간(청담↔보라매)에서 본선 시운전을 시행하였으며, 자동열차운전에서도 신뢰성 및 안정성을 검증하였다.

대상 데이터

  • 우측 하단(VMEbus Interface) 의 VMEbus 인터페이스는 I/O 보드와 CPU 보드 사이의 데이터 교환을 위하여 구성하였다. VMEbus 컨트롤러는 Cypress의 VIC068AS-, VMEbus 트랜시버 (Transceiver) 로는 CY7C964# 사용하였다. VIC068A와 CY7C964는 제어신호를 일치시켜 부가로직 없이 사용될 수 있도록 설계되었다.

이론/모형

  • 대부분의 통신 채널은 Slave 통신이지만 TWC 통신의 경우 250ms Master 통신이므로 Watch Dog Timer를 이용하여 250ms 주기 통신에 사용하고, ATC로부터 입력되는 Tacho Pulse를 이용하여 현재의 열차 속도를 계산하기 위하여 Timer가 사용된다. PLD Logic 블록은 CPU와 주변 장치를 연결하기 위하여 많은 Gate들이 필요한데 이것을 하나의 칩에 구성하기 위하여 PLD Logic을 이용하였다. 우측 하단(VMEbus Interface) 의 VMEbus 인터페이스는 I/O 보드와 CPU 보드 사이의 데이터 교환을 위하여 구성하였다.
  • 이러한 기능을 수행하기 위해 ATO는 CPU 보드와 I/O 보드로 구성되어 있으며, 특히 CPU 보드는 제어 연산 및 통신 기능을 맡고 있으므로 핵심 장치라 할 수 있다. 본 시스템에서 구성한CPU 보드는 Motorola 사의 MC68040 CPU를 사용한 VMEbus 인터페이스 방식을 사용하였다. 그림 3은 일반적인 CPU 보드의 구성을 나타내는 블럭도이다.
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