경부고속열차(KTX) 제어시스템은 차량컴퓨터(OBCS), 차상신호제어장치(ATC), 견인제동추진장치(MBU), 운전자고장안내지원장치(TECA), 유무선통신장치(MDT), 보조전원제어장치(ABU), 공조장치(HVAC), 객차활주제어장치(TRAE), 도착지표시장치(PID), 객실안전및객실편의설비동작표시장치(FDTR) 등이 차량컴퓨터를 마스터로 그 외 하부제어장치들은 슬레이브로 다양한 시리얼라인을 매체로 상호 제어한다. 이런 다양한 시리얼링크라인의 물리적 구조와 상호 데이터 전송구조를 분석하기 위해, 시리얼라인 분석기를 다양한 방법으로 사용한다. 시리얼라인 분석기를 사용하기 위해서는 사전에 고속열차에 대한 전문 기술과 장비사용에 대한 경험이 필요하다. 공간과 환경이 어려운 여건에서, 고속열차정비에 근무하면서, 하부장치 시리얼라인 데이터 수집과정에서 얻은 물리적 접속방법과 통신데이타 분석에 대한 기본 구조를 제시하여, 관련 업무에 종사하는 분에게 도움이 되고자 한다. 또 한 향후 독자적으로 개발 된 고속열차 시운전과정에서 필요한 고속열차 진단업무에 도움이 되고자 한다.
경부고속열차(KTX) 제어시스템은 차량컴퓨터(OBCS), 차상신호제어장치(ATC), 견인제동추진장치(MBU), 운전자고장안내지원장치(TECA), 유무선통신장치(MDT), 보조전원제어장치(ABU), 공조장치(HVAC), 객차활주제어장치(TRAE), 도착지표시장치(PID), 객실안전및객실편의설비동작표시장치(FDTR) 등이 차량컴퓨터를 마스터로 그 외 하부제어장치들은 슬레이브로 다양한 시리얼라인을 매체로 상호 제어한다. 이런 다양한 시리얼링크라인의 물리적 구조와 상호 데이터 전송구조를 분석하기 위해, 시리얼라인 분석기를 다양한 방법으로 사용한다. 시리얼라인 분석기를 사용하기 위해서는 사전에 고속열차에 대한 전문 기술과 장비사용에 대한 경험이 필요하다. 공간과 환경이 어려운 여건에서, 고속열차정비에 근무하면서, 하부장치 시리얼라인 데이터 수집과정에서 얻은 물리적 접속방법과 통신데이타 분석에 대한 기본 구조를 제시하여, 관련 업무에 종사하는 분에게 도움이 되고자 한다. 또 한 향후 독자적으로 개발 된 고속열차 시운전과정에서 필요한 고속열차 진단업무에 도움이 되고자 한다.
KTX control systems mutually control OBCS, ATC, MBU, TECA, MDT, ABU, HVAC, TRAE, PID and FDTR, KTX OBCS as master, and controls other sub-control devices as slave, using various serial lines. In order to analyze physical structure of various serial link lines and mutual data transmission structure, ...
KTX control systems mutually control OBCS, ATC, MBU, TECA, MDT, ABU, HVAC, TRAE, PID and FDTR, KTX OBCS as master, and controls other sub-control devices as slave, using various serial lines. In order to analyze physical structure of various serial link lines and mutual data transmission structure, serial line analyzer is used in many ways. To use serial line analyzer, prior and professional technics about High Speed Train and experience of using device are necessary. In spite of difficult situation of space and environment where we work for maintenance of High Speed Train, in presenting basic structure about physical connection method aquired by sub-device serial line data collection and about communication data analysis, I hope that this research will be helpful for the person who work for similar area. Also, I hope that this research will help diagnostic work of High Speed Train, which is necessary for test run of independently developed High Speed Train.
KTX control systems mutually control OBCS, ATC, MBU, TECA, MDT, ABU, HVAC, TRAE, PID and FDTR, KTX OBCS as master, and controls other sub-control devices as slave, using various serial lines. In order to analyze physical structure of various serial link lines and mutual data transmission structure, serial line analyzer is used in many ways. To use serial line analyzer, prior and professional technics about High Speed Train and experience of using device are necessary. In spite of difficult situation of space and environment where we work for maintenance of High Speed Train, in presenting basic structure about physical connection method aquired by sub-device serial line data collection and about communication data analysis, I hope that this research will be helpful for the person who work for similar area. Also, I hope that this research will help diagnostic work of High Speed Train, which is necessary for test run of independently developed High Speed Train.
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가설 설정
다음은 OBCS는 고속선 광명역정차 후 출발 열차상태 정보를 모터블록추진장치로 전송하고, MBU는 모터블록동작상태, 견인력과 제동관압력변동 정보를 전송하나, 다음은 열차속도 5km/h미만으로 정보가 전달되지 않는다는 분석내용이다. 고속선 운행 중 사구간통과전 전기 제동모드로 전환되면서, 전기 제동 진행과정 이다.
제안 방법
2.3.1.2 AVF 자동무선전송기능 초기화정상실행 후, 1호 동력객차 객실기밀조정용 배기플랩닫힘 기능불량 '87-AD-03' 발생 후 TR01 로컬객차컴퓨터에 저장하고, 열차 네트워크를 통해 주운전실 차량컴퓨터로 고장을 전송하여 OBCS에 보내고, OBCS는 무선데이터전송을 위해 마스터 MDT420 전송기로 송신 하여 지상관제로 전송되도록 한다. 열차제어장치 기능이 정상임을 보여준다.
2.3.1.3 AVF 자동무선전송기능 초기화정상실행 후, 전방동력차 동력추진장치 (MB01) 트리포드불균형 'C2-1B-02' 및 수동차단 '84-14-0D' 발생 후 고장을 동력추진장치에 저장하고, 열차네트워크를 통해 주운전실 차량컴퓨터로 고장을 전송하여 보내고, OBCS는 무선데이터전송을 위해 마스터 MDT420 전송기로 송신하여 지상관제로 전송되도록 한다. 열차제어장치 기능이 정상임을 보여준다.
이 과정을 통해 차량기능상태 정비도와 가용성을 확인할 수 있다. AVF 자동무선전송기능 초기화정상실행 후, 운행 전 혹은 운행 중 열차내 운행에 장애가 되는 주요한 장애 감지시 열차는 자동으로 고장을 지상관제실로 송신하는 자동무선전송허가(vf) 신청을 요청하고, 전방동력차 열감지 c* i-iA-or 발생 고장을 차량컴퓨터 OBCS에 저장하고, 무선데이터전송을 위해 마스터 MDT420 전송기로 송신하여 지상관제로 전송되도록 한다. 열차제어장치 기능이 정상임을 보여준다.
열차전체에 대한 제어는 차량 컴퓨터(OBCS) 제어를 총괄로, 하부 저전압 입출력제어, 하부 단위제어기기와는 단순 시리얼라인연결, 차량 컴퓨터 랙(RACK)간은 네트워크로 연결되어, 자원을 공유 상호제어한다. KTX 제어기기 차량컴퓨터(OBCS)와 하부단위 제어장치사이 시리얼라인 물리적 연결구조와 데이터 정보 교환에 대한 분석 과정에서, KTX 하부제어장치 시리얼라인 종류, 접속방법, 데이터형태를 조사하고, 데이터구조 프로토콜 분석연구를 하면서, 차량세부 동작에 대한 데이타의 일치성을 찾도록 하였다.
수집하였다. 또한 객차차축 속도센서에서 객차활주제어장치로 보내주는 속도주파수를 측정하여 상호 대비하여 실제 디지털속도값을 계산하였다. 약 ±1.
전송비트검출방법에는 주로, 4비트수직 패리티문자'와 *256 modulo' 방법을 사용하였고, 프레임특수문자로는 기종간 약간씩 차이는 있으나, MDT420은 OxOKSOH), 0x04(EOT), OxlO(DLE), Oxll(XON), Oxl3(XOFF)를 사용하였고, MBU는 0><06(ACK), 0x0D(CR), 0x16(SYN), 0x15(NAK), stuffing character로는 QxOE(SO), OxOF(SI), 0Q0①LE)를 사용흐} 였다.
설정한다. 차량에 임의적 고장을 유발시킨 후 그 고장상태 코드가 지상으로 정상 전송되는지 확인하고, 그 데이터 흐름을 수집하여 분석함으로 차량 정상 기능상태를 점검한다.
차량컴퓨터 매칭보드(KADP/T) 및 ACOB 보드 핀 배열을 확인하고, 분석을 원하는 하부장치를 선택하고, 표 2. 표3.
대상 데이터
전송비트검출방법에는 주로, 4비트수직 패리티문자'와 *256 modulo' 방법을 사용하였고, 프레임특수문자로는 기종간 약간씩 차이는 있으나, MDT420은 OxOKSOH), 0x04(EOT), OxlO(DLE), Oxll(XON), Oxl3(XOFF)를 사용하였고, MBU는 0><01(SOH), 0><02(STX), 0x06(ENQ), 0><06(ACK), 0x0D(CR), 0x16(SYN), 0x15(NAK), stuffing character로는 QxOE(SO), OxOF(SI), 0Q0①LE)를 사용흐} 였다. HBUSD는 OxOl(ACK), 0x02(NAK), 0x03(REP), 0x05(ENQ), Ox81(SOH), 0x06(STRT), 0x07(STACK), OxFF(DEL)를 사용하고, 데이터프레임에서는 ASCII 코드문자를 주로 사용하였다.
하부장치로는 차량컴퓨터 (OBCS)를 마스터로 해서, 마스터의 주변장치로 열차운행 정 적 기 록장치 (ATESS), 견인제동추진장치 (MBU), 운전자고장안내 지 원장치 (TECA), 차량유무통신장치 (MDT), 객실공조장치 (HVAC), 객차활주제어 장치 (TRAE), 도착지 표시 장치 (PID), 객실안전및편의설비동작표시장치(FDTR)를 슬레이브로 동작하는 제어장치가 있다. 데이터측정 및 수집은 고속열차 기동 정차 및 본선운행 중에서 실시되었다.
이론/모형
Frame 구조는 제어프레임과 데이터프레임을 갖는다. 에러 비트검출은 Mbits 수직패리티문자'를 사용한다.
후속연구
데이터 수집 분석과정시도 시간과 노력이 많은 투입되었다. 초보적인 단계이지만, 지금까지 데이터 수집분석과정이 외형기능적 현상 통계중심의 차량설계 입증 중심에서, 제어장치간 데이터 프로토콜 내용 분석을 통해 한단계 향상된 기준으로 발전되고, 또한 차량정비도, 가용성을 보장하는 이론적 바탕이 되기를 바란다. 향후 고속열차 개선에 도움이 되고, 관련 전문 종사자들이 지속적으로 연구하여, 고속열차 제어하부장치 연결구조 및 프로토콜이 철도규격으로 발전하여, 국내철도차량 시 리얼통신라인에 대한 표준화가 제정되길 바란다.
초보적인 단계이지만, 지금까지 데이터 수집분석과정이 외형기능적 현상 통계중심의 차량설계 입증 중심에서, 제어장치간 데이터 프로토콜 내용 분석을 통해 한단계 향상된 기준으로 발전되고, 또한 차량정비도, 가용성을 보장하는 이론적 바탕이 되기를 바란다. 향후 고속열차 개선에 도움이 되고, 관련 전문 종사자들이 지속적으로 연구하여, 고속열차 제어하부장치 연결구조 및 프로토콜이 철도규격으로 발전하여, 국내철도차량 시 리얼통신라인에 대한 표준화가 제정되길 바란다.
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