[논문]철도차량을 위한 TCMS 화면장치의 이중화 적용 및 사례 분석

이증섭; 김훈; 한정수; 김철호

철도차량을 위한 TCMS 화면장치의 이중화 적용 및 사례 분석
Application and Example Analysis of Dual DU(Display Unit) of TCMS for rolling stock 원문보기

이증섭 (현대로템주식회사, 전장품개발팀) , 김훈 (현대로템주식회사, 전장품개발팀) , 한정수 (현대로템주식회사, 전장품개발팀) , 김철호 (현대로템주식회사, 전장품개발팀)

Display Unit(DU) of TCMS is very useful device display many data for operation and maintenance graphically. At This Time, rolling stock is reducing the wiring and size of desk for cutting down on their cost and making light weight. Dual Du(Display Unit) of TCMS could make the desk of cab simply by integrating cab's switches and gauges. Dual DU is not only can reduce the wiring and simplify desk of cab but also can making system of TCMS reliable by including backup function each other. For this reason. In this paper, advantages, application and example analysis of Dual DU of TCMS for rolling stock are described through the ongoing projects.

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

문제 정의

과거 흑백의 CRT 모니터와 텍스트 기반에서 컬러 LCD 터치 스크린과 그래픽 기반의 사용자 편의 인터페이스로 진화한 화면 장치는 변화와 발전을 거듭하고 있으며, 최근 화면 장치의 발전 경향은 데이터의 실시간 모니터링 정확도 향상을 기본으로, 그 자체로 경제적이고, 경쟁력있는 시스템 개발을 목표로 하고 있다.
본 논문에서는 현재 이중화된 화면 장치를 적용 중인 KTX-II 고속차량과 당사가 제안한 신형 화물형 기관차의 화면장치 이중화 방안의 사례를 통해 TCMS 화면 장치의 이중화가 갖는 특징과 장점을 서술하고자 한다.
본 논문에서 언급되는 KTX-II 고속차량과 신형 화물형 기관차는 차량 내부 버스인 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 인터페이스로 각각의 화면장치가 연결된다. 본 논문에서는 화면 장치의 이중화가 갖는 특징을 서술하고자 하므로 MVB 인터페이스에 대한 내용은 생략하기로 하며 MVB 및 TCN에 대한 자세한 내용은 다른 문헌을 참조하도록 한다.[1][2][3]

제안 방법

DU1(운행정보화면)과 DU2(계기정보화면)를 운전실 중앙에 취부하여 기존 8200대 전기기관차의 MAP화면과 MFA를 DU2에 통합 현시하고, 버튼을 통한 화면 전환으로 기관사가 상황에 맞는 화면을 유연하게 선택할 수 있도록 하였다.
하지만 MAP화면은 기관사의 운전 시야에서 떨어져 있고, MFA는 DU, DMI와 중복되어 자체가 갖는 기능에 비해 활용도는 높지 않았다. 따라서 신형 화물 전기기관차에는 TCMS DU(Display Unit)의 이중화와 화면 전환을 통해 기존 MAP 화면과 MFA를 DU에 통합, 흡수하여 집중도와 활용도를 최대화하는 방안을 제안하였다.
실제 운행 중인 8200대 전기기관차의 운전실에 탑승하여 MAP화면, DU, MFA의 사용도를 알아보았다. DU와 DMI 사이에 MFA가 위치해 있고, MFA에 현시되는 램프나 속도 게이지, 토크미터 등이 DU 와 DMI에 현시되는 항목과 중복되는 부분이 있어서 실제 기관사들의 MFA 활용도가 높지 않음을 확인하였다.
현재 운영 중인 8200대 전기기관차와 설계 중인 신형 화물 전기기관차의 화면 장치를 비교하여 TCMS 화면 장치의 이중화가 갖는 특징과 장점을 서술한다.

대상 데이터

본 논문에서 언급되는 KTX-II 고속차량과 신형 화물형 기관차는 차량 내부 버스인 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 인터페이스로 각각의 화면장치가 연결된다. 본 논문에서는 화면 장치의 이중화가 갖는 특징을 서술하고자 하므로 MVB 인터페이스에 대한 내용은 생략하기로 하며 MVB 및 TCN에 대한 자세한 내용은 다른 문헌을 참조하도록 한다.

성능/효과

실제 운행 중인 8200대 전기기관차의 운전실에 탑승하여 MAP화면, DU, MFA의 사용도를 알아보았다. DU와 DMI 사이에 MFA가 위치해 있고, MFA에 현시되는 램프나 속도 게이지, 토크미터 등이 DU 와 DMI에 현시되는 항목과 중복되는 부분이 있어서 실제 기관사들의 MFA 활용도가 높지 않음을 확인하였다. 그리고 그림 7에서 보듯이 DU와 DMI사이에 MFA가 위치하여 많은 기관사들이 좌우 고개를 돌리면서 운행을 하고 있다는 것을 확인하였다.
DU와 DMI 사이에 MFA가 위치해 있고, MFA에 현시되는 램프나 속도 게이지, 토크미터 등이 DU 와 DMI에 현시되는 항목과 중복되는 부분이 있어서 실제 기관사들의 MFA 활용도가 높지 않음을 확인하였다. 그리고 그림 7에서 보듯이 DU와 DMI사이에 MFA가 위치하여 많은 기관사들이 좌우 고개를 돌리면서 운행을 하고 있다는 것을 확인하였다.
그림 4와 5는 KTX 와 KTX-II의 운전실 데스크이다. 기존 KTX 데스크의 픽토그램과 계기/램프류를 차량 정보화면(DU1)과 지원 정보화면(DU2)에 흡수하여 현시함으로써 데스크의 구조가 간단해지고, 그에 따라 미관과 운전실의 공간 확보에 기여한다는 것을 확인할 수 있다.
시스템을 실시간으로 모니터링하고 사용자 지원 및 제어기능을 담당하는 화면장치는 그 특징 때문에 이중화로 구현될 경우 많은 장점을 가지게 됨을 상기 프로젝트를 통해 확인하였다. 다른 장치에 종속 되지 않는 독립적인 장치로 기능 추가나 보완이 독립적으로 이루어질 수 있기 때문에 운전실에 있는 Lamp나 Cam Switch 및 CCTV등과 같은 장치들이 화면 속으로 집적되는 경우 시스템의 구조가 간단해질 뿐만 아니라 운전실의 미관과 공간 확보에도 기여할 수 있다.

후속연구

이는 데스크에 설치되는 각종 계기류 및 스위치류를 TCMS 화면 장치에 흡수, 통합함으로써 가능해진다. 더 나아가 TCMS 화면 장치의 이중화를 통해 CCTV와 GPS 화면 기능까지 처리함으로써 운전실 데스크의 단순화와 화면 장치 간 백업으로 인한 신뢰성 향상을 기대 할 수 있다.

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