R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616RDPP-C123567-01 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 무궤도회로 방식의 고속철도용 열차제어시스템 개발 기획 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-12-26 ~ 2017-12-25 | |||||
| 연구책임자 | 윤용기 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
6명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
6명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 69,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 69,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 69,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 69,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-002116-01 | |||||
| ISBN | 979-11-88058-87-7 | |||||
| 주요 내용 |
철도신호시스템(이하 열차제어시스템)은 철도의 안전하고 효율적인 운영을 지원하는 철도설비이나, 도시철도에 무인자동운전을 적용하고, 일반철도에 ATP(Automatic Train Protection)를 도입하고, 고속철도를 운영하면서 외국산 열차제어시스템을 도입하여 운용하고 있다. 국토교통부는 열차 신호시스템 표준화방안(2010.11)을 마련하고, 한국형 무선기반 신호시스템 KRTCS(Korean Radio based Train Control System)을 개발하고 국내 철도에 적용하기 위한 단계별 추진전략을 제시하였다. 정부의 정책에 따라 도시철도용 KRTCS의 개발(2010.12~2014.7)을 완료하였고, 현재는 일반철도와 고속철도를 대상으로 ETCS L2(European Train Control System Level 2)를 개발하기 위한 프로젝트를 진행하고 있다. 현재 개발중인 ETCS L2는 무선통신망을 이용하여 지상설비와 차상설비간 열차감시 및 제어정보를 송수신하고 있으나, 궤도회로길이를 운행중인 여러 형식의 열차특성을 반영하여 최적화하지 않을 경우 열차선로용량이 증대하지 않는다. 일반적으로 도시철도, 일반철도, 고속철도는 고유한 열차운영특성을 갖고 있었기 때문에 선로를 독립적으로 사용하고 있다. 도시가 확대되면서 기존에 구축된 간선철도가 도심지에 위치하게 되었고, 효율적인 철도망을 운영하기 위해서 분리되어 있던 철도를 서로 연결하여 간선철도가 도심지를 관통할 수 있도록 하였다. 도심지를 관통하는 간선철도구간은 충분한 경제성을 확보하여야 하기 때문에 도시철도와 같이 수송용량을 획기적으로 높이는 것이 요구된다. 간선철도의 수송용량을 높이기 위해서는 열차운전시격을 단축하는 것이 필요하지만, 시간당 25편성 이상의 열차가 도심구간을 운행하기 위해서는 궤도회로를 적용하지 않는 열차제어시스템이 요구된다. 이상과 같이 국가교통망의 핵심을 담당하고 있는 고속철도의 중요성이 높아질 것으로 예상되는 상황에서 여객과 승객을 보다 빠르고 많이 수송하기 위해서는 열차제어시스템을 중심으로 대응방안을 도출하는 것이 시간과 비용적인 측면에서 가장 효율적인 것으로 판단된다. 또한 고속철도를 포함한 간선철도가 대도시의 도심을 관통하는 것이 많아질 것이며, 도시철도와 간선철도가 서로 연계하면 매우 긍정적인 효과를 도출할 것으로 기대된다. 이를 위해서는 시설, 차량의 대응이 요구되며, 운영의 효율성을 높이기 위해서는 열차제어시스템도 적극적으로 대응하여야 한다. [최종목표] 본 기획연구를 통하여 다음과 같은 연구내용을 수행한다. ○ 고속철도용 무선기반 이동폐색형 열차제어 핵심기술 도출 및 기획 - 국내외 동향 및 환경 분석 - 이동폐색형 열차제어시스템 핵심기술 도출 * 핵심기술 중 기 개발된 기술 및 미개발된 기술을 구분하고 미개발된 기술의 확보방안 도출 - 이동폐색형 열차제어시스템 활용방안 도출 ○ 공간통합형 열차제어 핵심기술 도출 및 기획 - 국내외 동향 및 환경 분석 - 공간통합형 열차제어시스템 핵심기술 도출 * 핵심기술 중 기개발된 기술 및 미개발된 기술을 구분하고 미개발된 기술의 확보방안 도출 - 공간통합형 열차제어시스템 활용방안 도출 ※ 공간통합형 열차제어기술 : 도시철도와 간선철도(일반철도, 고속철도)의 직결운행이 가능한 통합 열차제어기술 [연구내용 및 범위] ○ 기술의 정의, 분류체계 및 필요성 제시 ○ 국내외 동향 및 환경 분석 - 국내외 정책？시장？기술 동향 분석 - 국내외 기술(특허, 논문, 연구보고서 등) 동향 및 국내 기술 인프라？기술 인력 현황(기업, 연구소, 대학 등) 분석 ○ 기술수요 및 기술예측 조사 - 특허동향 분석을 통해 국내외 기관의 원천특허 보유여부, 기술경쟁력 등 분석 - 실용화 가능성 및 실용화를 위한 기술적？제도적？정책적 장애요인 분석 ○ 기술개발 추진 타당성 검토 및 기술개발 추진방향 정립(SWOT 분석 등) - 기술개발 결과에 따른 미래상 제시 - 기술개발 범위, 비전 및 목표 제시 ○ 기술개발 전략 수립 - 비전 및 기술발전 시나리오 제시 - 비전 달성을 위한 전체목표, 세부목표 및 중점 추진분야 설정 - 요소기술 조사 및 분석 - 중점 추진분야별 연구개발 후보과제 설정 - 기술수요 및 기술예측 조사에 기반하여 기초, 응용, 개발 등 기술개발 단계 제시 ○ 연구개발 후보과제 우선순위 도출 - 기술적 진보성, 경제적 탁월성을 보장할 수 있는 후보과제군 도출 - 후보과제별 기술개발 목표 및 최종성과물 설정, 후보과제간 연계 및 중복 검트 등 종합검토 실시 ○ 과제추진 체계(사업단, 연구단 등) 설정 ○ 연구개발 후보과제별 과제카드 작성 - 연구개발목표, 기술개발 및 산업/시장 동향, 기존기술 활용방안, 기술개발 필요성, 주요 연구내용, 정부지원 타당성, 기술확보전략, 과제규모, 최종성과물 및 활용방안 등 제시 - 후보과제별 연구유형(기초？원천, 응용, 실용화 등), 성과물 유형(시제품, S/W, 기준？지침, 정책제안, 표준제안 등), 시장경쟁력 확보방안, 실용화 방안, 목표 TRL 단계, 제도개선사항 등 제시 ○ 연구목표 및 범위 설정 - 세부과제(핵심 요소기술) 도출 및 세부과제별 주요 연구내용？추진전략 제시 - 세부과제 연차별？단계별 성과목표(정량적, 정성적)와 성과지표(필수지표 포함) 설정 및 성과맵 제시 ○ 연구목표 달성을 위한 추진방안 수립 - 기존 기술？인프라 등의 활용 및 연계방안 수립 - 컨소시엄 형태 등 최적의 연구추진체계 수립 ○ 성과물에 대한 활용방안 및 실용화 추진방안 제시 - 성과분석 및 검증방안 제시 - 제도？정책 활용, 현장적용, 시작품 제작 및 시범사업 등 구체적인 실용화 방안 제시 - 성과물 실용화 예상 수요처 및 실용화 요건 제시 ○ 인력투입계획 및 소요예산 산정 - 과제구성에 따른 연구수행 연차별 연구일정 및 인력투입계획 수립 - 과제별 소요예산 산정 ○ 과제공모 방안 마련 - 과제공모를 위한 과제제안요구서(안) 작성(총괄/세부과제별) - 공모조건(민간부담, 컨소시엄 구성, 선정평가시 우대조건, 분리공모 여부 등) 제시 - 선정평가 방법 및 기준(안) 제시 - 연차별 평가를 위한 성과목표？지표？마일스톤의 설정, 평가방법 및 기준 설정 ○ (정책적 타당성 검토) 국가 전략적 중요성, 상위게획과의 부합성, 연구개발 추진상의 위험요인과 대앙방안 등에 대한 검토(근거제시) ○ (기술적 타당성 검토) 기존 연구개발과의 중복성, 기술개발 계획의 우수성, 기술 수준 및 개발 성공 가능성 등에 대한 검토(근거제시) ○ (경제적 타당성 검토) 경제성 분석, 경제？사회적 파급효과, 과학 기술적 파급효과 등에 대한 검토(근거제시) |
|||||
| 색인어 | 한글 | 열차제어시스템 | 궤도회로 | 운전시격 | 통합 | |
| 영문 | train control system | track circuit | headway | convergence | ||
| 최종보고서 | 보고서_무궤도회로방식의 고속철도용 열차제어시스템 개발기획 최종보고서.pdf | |||||