초록 ▼

◦ 열차자율주행제어시스템 개발전략 수립
- 국내외 현황분석
- 시스템 개발범위 및 방안도출
- 시스템 개발요구사양 도출
◦ 열차간 연결 무결성 확보시스템 설계
- 기존 MANET과 VANET 사례분석
- 이동통신 M2M Solution 분석
- 시스템 개발요구사항 작성
- 열차간 연결 상황에 대한 시나리오 도출
- 열차간 연결 이례상황 정의 및 상황별 해결방안 수립
- 열차간 연결 무결성 확보를 위한 관련 알고리즘 유형분석
- 열차간 연결 무결성 확보 알고리즘 개발
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◦ 열차자율주행제어시스템 개발전략 수립
- 국내외 현황분석
- 시스템 개발범위 및 방안도출
- 시스템 개발요구사양 도출
◦ 열차간 연결 무결성 확보시스템 설계
- 기존 MANET과 VANET 사례분석
- 이동통신 M2M Solution 분석
- 시스템 개발요구사항 작성
- 열차간 연결 상황에 대한 시나리오 도출
- 열차간 연결 이례상황 정의 및 상황별 해결방안 수립
- 열차간 연결 무결성 확보를 위한 관련 알고리즘 유형분석
- 열차간 연결 무결성 확보 알고리즘 개발
- 열차간 연결 무결성 확보시스템 프레임워크 설계
◦ 열차자율주행제어 핵심알고리즘 설계
- 시스템 기능정의 및 분배
- 열차자율주행 안전간격제어 및 자동주행 알고리즘 설계
- 열차자율주행 진로제어알고리즘 및 ATS 자동감시 알고리즘 설계
- 기존 열차제어시스템과 연계시스템 설계
◦ 열차자율주행제어 시스템 설계
- 시스템 기능요구사양서 작성
- 시스템 개발요구사양서 작성
◦ 열차자율주행제어 시스템 안전성활동
- 안전성 활동체계 수립
- 위험원 분석 및 설계단계 안전성 활동
◦ 열차자율주행제어 시스템 검증방안 연구
- 검증방안 및 항목 도출

Abstract ▼

Ⅳ. Results
1. Establishment of autonomous train control system development strategy
◦ Analysis of domestic and foreign R&D was performed first for system development.
R&D of the latest projects of the developed countries and domestic were analyzed.
System development plan and scope and s

Ⅳ. Results
1. Establishment of autonomous train control system development strategy
◦ Analysis of domestic and foreign R&D was performed first for system development.
R&D of the latest projects of the developed countries and domestic were analyzed.
System development plan and scope and system development requirements specification which includes a system overview and performance, safety and environmental requirements were drawn.
2. Development of inter-train communication integrity algorithm
◦ Analyzed existing practices, such as MANET, VANET and M2M in mobile communications and derived with system development requirements specification for train control. To reflect the requirements, various train connection scenario was established and contextual solutions with exceptional situations were defined. To develop the inter-train communication integrity system, various neighbor discovery and clustering algorithm in VANET and MANET areas was analyzed. Inter-train communication integrity algorithm and a framework for system implementation based on the algorithm were designed.
3. Development of core algorithm for autonomous train control
◦ System functions were defined and allocated to subsystems and autonomous distributed safety interval control and automatic driving algorithms were designed based on them. Compensation algorithm for train position uncertainty and train interval control algorithms were designed. Train autonomous based distributed route control algorithm and ATS automatic supervision algorithm were designed. Interface systems with the existing train control systems were also designed.
4. Design of autonomous train control system
◦ Functional specifications which include ATP/EI/ATO functions was defined and system H/W and S/W development specification were defined based on it.
5. Safety activities for development of autonomous train control system
◦ Established safety activity plan and hazard analysis and design phase safety activities were performed which includes PHA, SHA and FMEA.
6. Validation plan for autonomous train control system
◦ Defined entry and verification measures using the simulator.

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 3보고서 요약서 ... 5요 약 문 ... 7SUMMARY ... 11목차 ... 14표목차 ... 18그림목차 ... 20제1장 연구개발과제의 개요 ... 24 제1절 연구개발 배경 및 필요성 ... 26 1. 연구개발 배경 ... 26 2. 연구개발 필요성 ... 27 제2절 연구개발 목표 및 내용 ... 29 1. 연구개발 목표 ... 29 2. 연구개발 내용 ... 31제2장 국내외 기술개발 현황 ... 40 제1절 선진국의 기술개발 동향 ... 42 1. 미국의 CBTC 프로젝트 ... 42 2. 유럽의 ERTMS/ETCS 프로젝트 ... 46 3. 중국의 CTCS(Chinese Train Control System) ... 49 4. 유럽의 차세대 열차제어 프로젝트 ... 52 제2절 연구개발 현황 ... 54 1. 국내 연구개발 현황 ... 54제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 58 제1절 시스템 개발전략 수립 ... 60 1. 시스템 개발범위 및 방안도출 ... 60 2. 시스템 개발요구사양 도출 ... 61 제2절 열차간 연결 무결성 확보시스템 개발 ... 89 1. MANET 및 VANET 환경에서 이동단말 사례조사 및 분석 ... 89 2. 이동통신 M2M Solution 분석 ... 91 3. 시스템 개발요구사항 작성 ... 92 4. 열차간 연결 상황에 대한 시나리오 도출 ... 93 5. 열차간 연결 이례상황 정의 및 상황별 해결방안 수립 ... 97 6. 열차간 연결 무결성 확보를 위한 관련 알고리즘 유형 분석 ... 101 7. 열차간 연결 무결성 확보를 위한 알고리즘 개발 ... 109 8. 열차간 연결 무결성 확보시스템 프레임워크 설계 ... 117 제3절 열차자율주행 제어핵심기술 개발 ... 130 1. 시스템 기능정의 및 분배 ... 130 2. 열차자율주행 안전간격제어 및 자동주행 알고리즘 설계 ... 132 3. 열차자율주행 진로제어알고리즘 및 ATS 자동감시시스템 설계 ... 144 4. BCT ATP 좌표계 설계 ... 152 5. 기존 열차제어시스템과의 연계시스템 설계 ... 157 제4절 열차자율주행시스템 설계 ... 162 1. 시스템 기능요구사양서 작성 ... 162 2. 시스템 개발요구사양 작성 ... 241 제5절 열차자율주행제어시스템 안전성 활동 ... 303 1. 안전성 활동체계 수립 ... 303 2. 위험원 분석 및 설계단계 안전성 활동 ... 307 제6절 열차자율주행제어시스템 검증방안 연구 ... 357 1. 검증방안 ... 357 2. 시험 항목도출 ... 360제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 390 제1절 목표 달성도 ... 392 1. 성과목표 대비 추진실적 ... 392 제2절 관련분야에의 기여도 ... 424 1. 차세대 열차제어기술 확보 ... 424제5장 연구개발 결과의 활용 계획 ... 426 제1절 기대효과 ... 428 1. 경제적 기대효과 : 약 1,883억원/年절감가능 ... 428 2. 사회·문화적 기대효과 ... 432 제2절 활용계획 ... 433 1. 대중교통 분야 자율주행의 원천기술로써 활용 ... 433 2. 관련 연구개발에 활용 ... 433 3. 성과확산 계획 ... 433참고문헌 ... 434끝페이지 ... 438