R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201313PURT-B056851-04 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템 표준체계구축 및 성능평가 | |||||
| 총 연구기간 | 2010-12-23 ~ 2014-07-07 | |||||
| 연구책임자 | 김용규 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
25명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 11,966,000,000 원 기업 : 6,060,000,000 원 계 : 18,026,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 33,393,000,000 원 기업 : 10,960,000,000 원 계 : 44,353,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
철도는 시설물, 차량, 신호 등 복합적으로 구성된 종합시스템의 기능을 수행하기 때문에 각 system간의 유기적인 협력이 필수적이다. 철도신호(또는 열차제어시스템)은 선행열차와 후속열차간의 안전거리를 유지하여 철도운행의 안전을 최종적으로 보장하고 철도운영의 효율성을 높이는 중요한 역할을 담당하며, 자동제어기술, vital S/W기술, vital H/W기술, 유무선 정보통신기술, 안전성 중심의 시스템 엔지니어링기술 등으로 구성된다. 현재 운행중이거나 개통예정인 노선을 기준으로 철도를 건설하는 경우 ATC 및 ATP 등이 전체 사업비에서 차지하는 비율이 3% 정도였으나, 최근 건설되고 있는 용인경전철, 신분당선, 부산-김해경전철과 같이 무인자동운전이 가능한 무선통신기반 열차제어시스템은 전체 사업비에서 차지하는 비율이 9%까지 상향 조정되었으며, 설계비용과 시스템엔지니어링 비용을 반영할 경우 10%수준을 상회할 것으로 예상되고 있다. 해외철도시장도 연간 약 70조원, 성장률은 매년 약4？6% 수준으로 예상되며, 석유에너지위기를 대비한 철도건설투자가 증대할 것으로 분석되고 있다. 또한 최근 들어와서 브라질, 미국, 아시아 및 중동지역에서도 고속철도 건설을 추진하고 있다. 이러한 측면에서의 국산화한 열차제어시스템의 상용화는 국가 신성장 동력을 창출할 수 있는 것으로 판단된다. 이 같은 기술발전동향에 맞추어 열차제어시스템 관련된 ‘자기부상열차실용화를 위한 차량모델개발’, ‘도시철도표준화 연구개발사업’ 및 ‘경량전철시스템기술개발사업’ 등을 수행하였으나, 부산지하철3호선 건설사업, 도시형자기부상열차실용화 등 현재 추진중인 사업에 개발한 열차제어시스템을 적용하지 못하고 있는 실정이다. 기존 실용화의 문제점을 토대로 무선통신기반 열차제어시스템을 실용화하기 위해서는 안전성평가체계구축, 상호호환성(운영성)을 확보하기 위한 표준화체계 구축 및 철도전용 전용주파수확보 등을 수행하여야 한다. 특히 국내 철도신호산업을 고도화하여 해외 철도신호기업과 경쟁할 수 있는 역량을 확보하는 중장기 전략도 마련되어야 한다. [최종목표] 무인자동운전(driverless)을 지원하는 도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템(이하 열차제어시스템)을 실용화하고 상호운영성을 확보하기 위해서 다음과 같이 연구개발의 최종목표를 설정한다. - 열차제어시스템에 대한 표준체계구축, 성능평가 및 안전성평가 철도건설？운영기관의 열차제어시스템요구사항을 토대로 열차제어핵심기술과 열차제어시스템에 대해서 객관적이고 엄격한 성능평가와 안전성평가를 수행하며, 최종적으로 열차제어시스템의 표준체계를 구축한다. - 철도전용 무선통신시스템(체계) 확보 및 시험평가 열차제어를 포함하여 철도의 운영관리에 필요한 서비스를 안정적이고 효율적으로 지원할 수 있는 철도전용 무선통신시스템을 선정하고, 선정된 무선통신시스템의 시작품개발과 시험평가를 통해서 적용성을 확인한다. [연구내용 및 범위] 이상의 최종목표를 달성하기 위해서 다음과 같은 연구내용을 수행한다. - 열차제어시스템 표준체계 구축 및 안전성 평가 ? 표준사양 작성 및 법제화 ? 안전계획서 작성, 리스크평가, 안전요구사항 작성 등 안전성 활동 수행 ? 안전성활동 수행 과정 및 성과물에 대한 안전성 평가 ? 열차제어시스템 요구사항분석 및 개발사양서 작성 ? 열차제어시스템의 현장(시험선)설치 - 열차제어시스템 성능평가 ? 열차제어시스템 성능평가계획 수립 ? 열차제어시스템 평가인프라 구축(시험선, 시험열차, 계측설비 등) ? 열차제어시스템 성능평가, 분석(보완) 및 유지보수 - 철도전용 무선통신체계 연구 ? 철도전용 무선통신망 구축을 위한 중장기 계획 수립 ? 철도전용 무선통신방식 선정 및 주파수확보활동 ? 철도전용 무선통신시스템 개발, 시험평가용 무선통신망 구축, 시험평가 |
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| 색인어 | 한글 | 열차제어시스템 | 통신 | 표준 | 검증 | 실용화 |
| 영문 | train control system | communications | standard | verification | commercialization | |
| 최종보고서 | 연구개발_최종보고서(연구단)_20150630_1.pdf | |||||