1. 도입

가. 이 보고서는 궤도 맵 특히, 트램 차량기지 내부의 궤도맵에 관한 것으로, 미래의 트램 차량기지 프로젝트의 가이드라인 제공을 위해 여러 가지 다른 궤도 레이아웃과 사양이 제안되고 기술됨

 

2. 사례 분석

2.1 블랙풀

가. 루프형 궤도와 차량기지 외부 궤도는 강화 콘크리트 궤도 슬라브에 임베딩된 60R1 그루브 레일로 구성되며, CDM 모듈형 인슐레이션 지원시스템(CDM modular insulation support system)을 사용함

1) 분기기는 60R1 그루브 레일 디자인을 사용하며, CDM 모듈시스템으로 캡슐화되어 콘크리트에 케이싱됨

2) 최종 슬라브 층은 유색 첨가제와 통합된 진한 회색 색조를 가진 레일 높이의 콘크리트나 필요한 경우 아스팔트로 마감됨

3) 궤도 배수는 트램웨이 표면과 레일의 그루브 부위 모두에서 제공되고, 이것은 고속도로 배수시스템과 연결됨

4) 유치선 건물 내부에 설치된 궤도는 CDM 모듈형 인슐레이션 지원시스템과 외부 궤도 건설에 사용된 것과 같은 방식을 사용하여, 콘크리트 궤도 슬라브에 임베딩된 56E1 평저(flat-bottom) 레일로 구성됨

나. 제안된 궤도 맵 : 차량기지와 관련 주 본선의 남부 현장의 인터페이스 지점 궤도 레이아웃 상세사항은 아래와 같음

 

<차량기지 궤도 맵>

 

1) 아래 그림은 차량기지의 각 부분을 설명하며, 분홍색이 유지보수 건물, 그린색이 유치선임

 

<궤도 맵>

 

<차량기지 횡단면>

 

다. 궤도 수량과 레이아웃

1) 이 레이아웃은 2개의 건넘선(crossover)을 가진 루프 형태의 진출입로로 구성되어 차량기지에 연결되며, 하나의 선로는 루프선에서 차량기지 건물의 인상선에 가까운 살사 지점과 세척지점에 연결됨

2) 트램 정차장에 도착하기 이전에, 분기기가 3개의 유지보수 건물과 7개의 유치선으로 분기시키며 루프선에 의해 세척선으로 인도되는 구조임

라. 개발 단계에서 구현된 미래의 가정

1) 이 계획상에 제안된 궤도 선형은, 차량기지 궤도 선형을 직접 연결하는 것으로 가정됨

2) 이 계획은 궤도 중심부를 3미터 그리고 주 궤도의 구배는 기존선의 구배와 비슷하게 설계됨

마. 설계 기준과 아웃라인

1) 평면 및 종단 디자인은 아래 기준에 따라 수행되었고, 종단 선형은 네트워크 레일 디자인 핸드북 [NR/L2/TRK/2049]에 근거했으므로, 상세 설계 분야에서 다른 기준과 일관성을 가짐

2) 설계 기준

가) 표준궤간 1.435mm, 급곡선에서의 궤간 확장은 1.445mm까지

나) 최소 평면곡선반경 200m, 최소 종단곡선반경 20m

다) 차량기지 최소평면반경 20m, 최소 곡선반경 호그(hog, 중앙부가 높은 정도) 275m

라) 최소 곡선반경 새그(sag, 중앙부가 낮은 정도) 400m

마) 현재 최대구배 3.9%, 최대구배의 길이 600m, 설계 최대구배 6.0%

바) 최대 캔트 100mm, 완화곡선 최소길이 11m

사. 장단점 : 차량기지 진출입 말단부에 충분한 공간이 부족하여, 트램의 이동이 불편한 것이 명확한 단점임

2.2 프랑스 르 그랜드 디종 차량기지(Le Grand Dijon)

가. 디종 차량기지는 32m 길이의 트램 50개 편성과 211대의 버스를 취급하며. 그 중 96대는 굴절버스로 유치선 및 유지보수선의 길이는 18m임

1) 직원 주차공간은 295대 그리고 운영회사의 본사가 있음

나. 일반적으로, 적용된 궤도 계획은 경제적 한계, 버스와 트램이라는 다양성과 시너지 효과, 차량기지의 기능성, 안전 그리고 기존 전통 산업지역의 재활용이라는 점을 고려하여 이루어짐

1) 궤도의 최소곡선반경은 트램 운전자의 요구사항을 만족하게 함

2) 차량기지는 직원의 자동차. 트램, 버스, 탱크로리 그리고 워크숍 직원용 자동차를 다루는 3개의 구역이 있으며, 절대로 서로 교차하지 않고 엄격하게 독립적으로 접근을 허용함

3) 독립적인 접근과 흐름 모두 교통사고에 대해 높은 안전성을 부여함

4) 주차장과 작업현장 사이의 보도는 최소화되어, 트램 운전자는 유치선을 포함한 트램 궤도를 횡단할 필요가 없으므로 사고를 미리 방지함

5) 버스와 트램 유지보수 워크숍이 같은 건물에 있지만, 독립적으로 운영됨

6) 페인트 작업장과 세척장은 버스와 트램 모두에 접근 가능하며 서로 공유됨(열차는 서비스 정차장 또는 워크숍에 먼저 진입할 수도 있으며, 그 이후에는 유치선에 진입하거나 직접 진입할 수도 있음)

7) 워크숍과 유치선은 입환 신호 이후에 이동 가능하며, 유치선 홀을 따라 서비스 정차장이 위치함

8) 입환선은 유치선과 세척선을 연결하고, 트램 네트워크나 유치선으로부터 변경되는 지역은 간섭없이 열차가 이동하도록 함

9) 어떤 네트워크 위치에서도, 자동제어와 수동제어 모두를 통해 트램은 충돌하지 않음

10) 320m의 시험선이 트램 차량시스템 시험을 위해 설치되고, 유치 공간은 내부에서 크로싱없이 단일 궤도를 통해 접근됨(이것은 비용효과적인 배열로써, 유치선과 시험선으로의 접근 그리고 워크숍으로의 변경 지역은 매우 중요한 곳임)

11) 이 입환 구역에 흔하지 않은 사고는 진출입 오동작으로, 가장 가까운 워크숍에서 신속한 조치를 통해 매우 낮은 속도로 열차가 운행되도록 하며, 완전한 고장조치는 나중에 시행되나 자주 일어나지 않음

12) 유치 공간에서, 보도는 열차 열 2열마다 제공되며 운전자와 세척직원용으로 사용됨

13) 전철기 제어장치가 검사되는 지역은 유치공간 출구 쪽에 위치하여, 운전자가 온보드 전철기 제어장치를 이용하여 적절한 동작을 체크하도록 함(이것은 네트워크를 운행하는 열차의 부드러운 흐름을 방해할 수도 있는 고장 열차의 리스크를 방지하는 것임)

 

<차량기지 궤도 시스템>

 

다. 이러한 궤도시스템은 유치 시설에 추가적인 2차 접근로가 필요하다는 요구를 발생시키는데, 이것은 추가적인 비즈니스 개발 때문에 필요한 것임

라. 장단점 : 궤도와 도로의 분리가 매우 유용하며, 이것이 차량의 부드러운 이동을 보장함

1) 레이아웃은 제공된 공간에 맞추어지지만, 유치선에 접근 가능한 선로가 하나밖에 없다는 것은 운행 중에 위험할 수도 있음

2.3 네덜란드 RET

가. Beverwaard 차량기지는 85개 편성의 트램을 수용하며, 최대 95개 편성 유치가 가능함

1) 지붕의 주차장은 511대의 자동차 주차가 가능하며, 주로 도시 내부에 행사가 진행될 때 사용되고, 모든 차량의 유지보수 활동이 이루어지는 곳임

2) 트램이 차량기지에 들어오기 이전에 이미 유치될 곳이 확정되며, 유치되기 이전에 세척선에 진입할 순서가 정해지며 세척 프로세스도 결정됨

3) 이것이 차량기지 내에서 유치되기 이전의 마샬링(marshalling) 이동을 최소화시키고 차량 형태에 따라 유치선에 유치시키는 것을 가능하게 함

4) 이것이 출발 프로세스를 복잡하게 만들지만, 유지보수와 세척 시간을 감소시키기도 함

5) 경제적인 이유로 궤도는 의도적으로 지속 가능한 방법으로 설계되었고, 트램 레일은 콘크리트에 임베딩됨(이 이유는 인프라시설과 카테나리 시스템에 수행되는 서비스 활동이나 유지보수 활동이 방해받는 것을 막기 위해서임)

6) 차량 흐름은 충돌 방지를 위해 다른 교통수단과 분리되고, 차량기지에 진입하는 모든 트램 차량은 차륜 플랜지 검사를 받고 데이터 링크에 의해 기록됨

7) 만약 삭정작업이 필요하면, 그에 따른 진입 프로세스가 적용됨

나. 적용되는 여러 가지 기준은 다음과 같음

1) 가속도와 축중 : 승객이 경험하는 횡가속도는 0.96㎨을 초과하지 않으며 최대 축중은 100KN임

2) 속도 : 전체 노선의 평균속도는 25km/h, 설계속도는 70km/h 그리고 직선 궤도에서 크로싱부의 최대속도는 30km/h임

3) 평면선형과 종단선형 : 평면곡선과 종곡선 최소길이는 15m로, 필요한 평균속도를 위해 가능한 직선 궤도 구간으로 되는 것이 필요하며, 적용되는 최소 평면 곡선반경은 25m이며 이때의 최고속도는 15km/h임

4) 캔트와 레일 : 주행로에 임베딩된 직선 궤도의 최대 캔트는 20mm이며, 예비 궤도 부분은 150mm임

5) 궤도 치수 : 궤간 1.435mm, 직선 노선의 궤도중심간격은 최소 2.8m 그리고 트램과 버스 라인이 결합한 곳에는 측면 마스트가 있는 상태로 3.5m임

다. 장단점

1) 차량기지에 적용되는 사양과 제품은 표준화되고, 에너지 공급은 독립적이며 백업 시스템이 이용 가능함(자동 차량기지 시스템도 이용 가능함)

2) 카테나리 전원공급 케이블은 매우 무거워 사용이 제한되며, 주문형 솔루션과 비교하여 표준 제품을 많이 사용하는 것이 높은 운영비용을 유발할 수도 있음

2.4 벨기에 브뤼셀 STIB

가. STIB가 새로 건설하기로 결정한 마르코니 트램 차량기지는 차량기지, 그린 버퍼 존 그리고 스포츠 시설로 구성됨

나. 중요 특징

1) STIB는 마르코니 차량기지에 2개의 접근지역을 건설하고자 하는데, 하나는 전체 트램의 1/3 그리고 나머지는 2/3를 감당할 예정임

2) 이 결정은 토지의 형태 때문인데, 관련기관, 차량기지 근처의 식수와 주거지역 때문임

3) 접근로 A는 아침에 시간당 17개 편성 그리고 저녁에는 시간당 20개 편성의 차량이 사용하고, 접근로 B는 아침에는 시간당 9개 편성 그리고 저녁에는 시간당 10개 편성이 사용할 예정임

4) 유치선은 T4000 트램 10개 편성을 포함하여 T3000 트램 75개 편성을 유치할 수 있음

5) 유지보수 지역은 T4000 트램 4개 편성을 포함하여 T3000 트램 15개 편성을 유치하도록 설계되었고, 9개의 검사선, 14개의 유치선 그리고 3개의 측선 총 26개 라인이 건설 계획됨

6) 전체 궤도길이는 유치선 총 길이 3,800m를 포함하여 5,300m 이상임

7) 레일 특히, 차량기지 외부의 레일은 트램에 의해 생산되는 스트레스를 흡수하도록 설계되어, 진동과 그로 말미암은 오염을 최소화하도록 도움

다. 장단점 : 2개의 접근로와 2개의 전철기 지역이 존재한다는 것은 유치선에 전혀 데드 엔드(dead end)가 없다는 것으로, 차량기지 대지가 가진 삼각형 형태는 레이아웃 디자인을 어렵게 만듦

 

3. 외부 사례

3.1 독일 프랑크푸르트 차량기지 궤도 맵

가. 트램은 후진할 필요없이 유치선에 진입할 수 있으며, 일단 유치공간에 진입하면 회전할 필요없이 차량기지에 진출할 수 있음

1) 20개의 궤도 라인은 트램 차량이 후진 없이 위치를 바꿀 수 있도록 함

 

<프랑크푸르트 트램 차량기지 궤도 맵>

 

2) 버스 유치선 지역은 모든 차량을 모니터링하고 제어하는 관제센터를 제공하기도 함

 

4. 제안사항

가. 차량기지 궤도 맵은 프로젝트를 위해 선택된 건설 현장의 영향을 강하게 받음

1) 만약 부동산이 이미 이전에 개발된 지역이라면, 기존 건물은 추가적인 계획을 어렵게 만들고, 도시 공간은 종종 제한적이며 넓은 공간을 이용하게 힘들게 함

2) 계획과 건설 작업의 중요 목표는 트램 차량의 부드러운 흐름, 예상하지 못한 차량의 고장과 같은 것에 대한 탄력성 그리고 신뢰성임

3) 가능하다면 유치 공간은 적어도 2개의 진출입로가 있는 것이 좋으며, 이것은 궤도 한쪽이 블록되더라도 운영을 원활하게 할 수 있도록 함

4) 다른 유용한 방법은 루프선의 건설로, 차량기지를 둘러싸고 여러 지점에서 접근 가능하도록 하는 것임

5) 이를 통해, 트램은 유치선이나 유지보수 공간을 지나칠 필요가 없이 원하는 지역에 진출입할 수 있음

나. 회로로 궤도를 설계할 때, 사다리 궤도(ladder tracks)가 필요함

1) 그렇지만, 사다리 궤도(ladder tracks)는 비싸고 공간이 많이 필요하므로 적용은 신중해야 함