1. 도입

가. 본 자료는 미국 투손시 현대 노면철도시스템(TMSS, Tucson Modern Streetcat System)의 유지보수 계획을 위한 지침서로, 운영자가 유지관리, 운영 및 유지보수의 책임을 지는 요소들에 대한 내용을 기술한 것임

1) 영역 : 궤도, 차량, 변전소(이하 ‘TPSS’, Traction Power Substations), 가공 전차선 시스템(이하 ‘OCS’, Overhead Contact System), DC 공급시스템, 열차 신호, 유지보수/서비스 설비공장(이하 ‘MSF’, Maintenance Service Facility) 공장, GPS를 포함한 통신시스템, 청소 및 조경이 필요한 정거장, 구조물 등

2) 투손시의 수행 영역 : 교통신호, MSF 건물관리

3) 본 계획은 제공할 서비스 중의 하나이며 프로젝트 관리 계획, 안전/보안관리 계획, 안전 및 보안인증 계획, 운영 및 유지보수 계획으로 구성됨

 

2. 시스템 개요

가. 일반사항 : 총 연장 6.8마일, 약 3.8마일의 단방향 본선

<투손 노면철도 노선도>

 

나. 통행방식

1) 혼합 복선 체계로, 제한적인 반-전용 또는 전용 통행방식을 혼합하여 사용

가) 전용 방식 : 건널목을 제외하고는 다른 교통수단과 독립적으로 운영되며, 주로 MSF 차량기지에서 사용(최대 승인속도는 시속 5마일을 초과하지 않으며, 특정 환경에서는 감속 가능)

나) 반-전용 방식 : 인접한 병렬 차량과 보행자에 의해 영향을 받는 평면환경으로, 펜스 등과 같은 물리적인 장애물로 다른 교통수단과 분리

다) 혼합 운행 또는 비독점적 방식 : 다른 교통수단과(또는) 보행자와의 완전한 교차가 이루어지는 평면 환경

다. 궤도구조

1) 3.86 마일의 지정된 우측 경로를 따라 내장되어 있으며, 표준은 56.6인치임

2) 내장형 트랙은 상단 슬래브(Junction, 평면상에서 하나 이상의 레일이 교차하는 지점), 터미널(정거장 또는 대피선 등을 포함하며 회차와 기지궤도 종단부에 위치), 선로전환기, 측선(Pocket Tracks), 회차선(Turnaround Tracks)으로 구성

라. 정거장 1) 영업구간 내에 19개의 고유 정거장과 양방향으로 정차 가능한 24개의 정거장 설치

2) 장애인 법에 따라 승객의 요청 시 브릿지 플레이트를 통해 신속하게 승하차할 수 있도록 주변의 바닥높이 수준으로 설계

3) 승객이 앉아서 대기하거나 쉴 수 있도록 일련의 좌석 및 대기공간을 포함

마. MSF

1) 약 2.5a 면적으로, 7대 수용 유치선, 유지보수 공간, 3대의 차량을 수용할 수 있는 중정비 공장, 유지보수 창고, 2개의 TPSS, 기지 및 창고 진입로, 주차공간 등으로 구성됨

2) 기지 내 설비는 관제센터(OCC, Operations Control Center), 교체품 저장소, 차체세척기, 관리동, 리프팅을 위한 특수 중장비, 검사/보수용 피트 및 안전 정비용 기타 장비로 구성

3) 유지보수 공간에는 5톤 크레인, 턴테이블, 차량제조업체에서 제공한 특수장비 설치

4) 주공장 : 두 개의 예방정비(PM) 및 고장정비(CM)선

가) 모든 유지보수 및 부품 교체는 공장에서 이루어지고, 주요 부품의 수선과 차륜 교체는 외주업체에서 수행

나) 부품은 크레인, 모노레일, 짚 크레인과 엘리베이터를 통해 수송

5) 기타 차체세척기 등의 청소공간, 기지 인입선, 기지 궤도가 설치됨

바. 트램 신호제어시스템

1) 자동폐색 신호나 차상신호가 아닌 기관사의 수동운전으로, 영업 구간 내에서는 기존 교통신호 및 제어장치에 따라 운행함

2) 신호 시스템은 선로전환기를 통해 운행을 지원하고, 스위치 오동작 방지를 위한 차량 검지 궤도회로가 구성되어 있음

3) 본선에서의 정상 운행은 관제센터 개입 없이 스케줄에 따라 진행됨

4) 기지 입구에서의 선회나 유치선, 루프선 출입 시에는 무선통신이나 내부 GPS 시스템을 통해 [OCC Dispatch]가 작동하며, 기관사는 도로 위의 센서를 통해 전차를 이동시켜 스위치를 활성화하고 원격에서 트랙 스위칭 시스템을 활성화함

5) 선로전환기

가) 선로전환기 스위치는 기관사가 원격에서 제어하며, 차량의 위치 및 상태전환이 필요할 때 관제센터와 기관사의 무선통신에 의해 확인됨

6) 차량제어 및 관리

가) 대부분 운행은 교차로의 도로교통 통제시스템에 의해 제어되고 일부에서 위치에서 특수한 대중교통전용신호 또는 bar signal을 갖춤

나) 지상신호 시스템은 열차가 간섭 없이 교차로를 진행할 수 있도록 우선 신호를 활성화함

다) 지상 통신은 차도 및 차상 통신장치의 검지 루프를 통해 작동됨

7) 모니터링

가) 차량 추적을 위해 Trapeze GPS 시스템과 GPS 인터페이스를 사용하는 표준 PC 데스크톱 컴퓨터, 비디오 모니터를 사용

나) 차량의 위치와 스케쥴은 관제센터에서 모니터링됨

사. 전력공급시스템

1) 차량은 OCS를 통해 설치된 지상의 변전소로부터 DC 750V의 전원을 공급받아 구동됨

2) 견인전력은 지면의 (+) 케이블링 시스템을 통해 변전소로부터 OCS에 공급되고 운행 선로로부터 지면의 (-) 케이블링 시스템을 통해 반환됨

3) 주요 구성

가) 변전소 : OCS에 공급되는 DC 전력 및 전기전력설비와의 인터페이스로 구성되며, 5개소가 있음

나) 전원공급장치 : 변전소에 일차적으로 480v, 3상, 60Hz 또는 4kV, 3상, 60Hz 또는 13.8kV, 3상, 60Hz의 전력을 공급

다) DC 전력 공급시스템

라) OCS : 가공 전도체 하부시스템과 물리적 구조 및 하부지원 시스템으로 구성

아. 통신시스템

1) 완전하고 통합된 통신 네트워크를 지원하기 위한 서브시스템 및 기반시설 포함

2) 전 노선의 음성 및 데이터 링크는 양방향 무선 공개채널로 구성됨

3) 서브시스템으로는 양방향 무선통신(음성 및 데이터), 화재 경보 및 침입탐지, GPS, Trapeze GPS 시스템을 포함한 차상장치

자. 요금징수시스템

차. 차량

1) 3량 1편성으로, 전체 승객의 60%를 수용하며 차량의 중앙부는 저상으로 설계

2) 양방향 운행, 양 끝 부분 운전실에서 운전 가능

3) 최소곡선반경(60/66피트), 최대 구배(7.5%), 최고속도(70kmph), 최대 승객 수용(28개 좌석 및 62명 입석), 2개의 휠체어와 자전거 탑승 가능, 내구연한(30년)

 

3. 유지보수

가. 궤도

1) 운영자는 안전 운영을 위한 검사, 시험 및 수리기준을 수립한 [Track Inspections and Repair] 문서를 시에 제출해야 함

가) 이 문서는 예방정비활동과 실제 수행 일정을 포함하며, 실제 선로 및 궤도 검사절차와 허용기준들은 관리기관과 신뢰할 만한 관행에 따라 수립되어야 함

나) 특수 궤도장비를 포함, 영업 및 비영업구간에 대해 매일 육안검사를 수행

다) 모든 궤도와 특수 궤도장비는 2달 간격으로 전문가가 적절한 기구와 장비를 활용하여 검사 수행

2) 기관사는 운행 중 발견되는 비정상적인 움직임과 같은 이상 또는 잠재 위험상황을 즉시 관제센터에 보고해야 함

나. 차량

1) 차량의 유지보수 및 수리규정은 훈련 영역과 매뉴얼을 포함하며, 제작사에서 제공한 아래의 서류가 포함되어야 함

가) 유지관리 및 서비스 매뉴얼, 부품 카탈로그, 교육 매뉴얼

나) 특수장비와 시험장비 매뉴얼, 고장수리를 위한 도식 다이어그램, 작업 가이드

다) 특수장비 및 진단테스트 장비 일체

2) 차량 유지보수 기능 가이드

가) 운영자가 수행해야 하는 차량 유지보수기능에 대해 기술한 것으로, 1일 정비 및 청소, 계획정비 및 청소, 주간/월간/분기별 점검, 고장 정비(Running Repair), 연간 계획 중정비(평균 주행거리 45,000마일 기준), 3년 계획정비, 차륜 튜닝, 차체 수선 및 도장

3) 차량 유지보수 관리

가) 운영사의 유지보수직원은 해당 업체의 유지보수 매뉴얼에서 명시하는 권장 유지보수 방법에 따라 모든 유지보수 및 수리 업무를 수행해야 함

나) 계약자의 유지보수 수행능력은 일반적으로 MTBF(Mean Time Between Failures), MDBF(Mean Distance Between Failures), 신뢰성, 가용성임

다. 전력시스템 유지보수

1) 운영자는 시스템 제작사에서 제공한 절차, 매뉴얼 및 교육프로그램에 따라 전력시스템을 유지보수해야 함

2) OCS

가) 정상 작동조건 유지를 위한 예방정비(Prevectative maintenance) 계획 수립

나) 예방정비 프로그램은 숙련된 기술자가 수행하는 정기점검으로 구성됨

다) OCS 검사방식 : 도보 육안검사, 차량 활용 검사, 높은 차량으로 검사, 주행검사

3) 변전소

가) 예방정비는 전차시스템의 전반적인 상태 유지에 매우 중요하며 체계적이고 세심한 방식으로 진행되어야 하며, 더 간결한 예방정비 프로그램은 장비 유지보수를 모니터링하고 제어하기 위해 개통 후 6개월 후 또는 1년 이내에 운영자가 수립해야 함

 

4. 악천후

가. 운영자는 악천후에서 전차서비스 및 시스템 구성요소를 보호하기 위해 최초의 기상예보에서부터 악천후가 끝나 정상 동작할 수 있을 때까지의 절차를 정의해야 함

1) 일반적인 서비스를 중단 기상 조건으로는, 호우 또는 결빙상태에서 시간당 45마일을 초과하는 매우 강한 바람, 맑은 상태에서 시간당 50마일을 초과하는 매우 강한 태풍 경보, 시간당 1인치를 초과하는 폭우임

나. 사건별 대처

1) 홍수

가) 열차 제동과 가속 전에 모래를 사용하면 젖은 레일에의 유착이 많이 증가함

나) 대다수 선로를 자동차와 공용하기 때문에 자동차 오일 및 그리스가 레일에 정착됨

다) 비정상적인 폭우나 장마 기간에 감독자는 모든 교량, 배수로, 지하도, 홍수가 잦은 저지대와 같은 중요 위치의 트랙상태를 확인함

라) 운영 규정에서는 강수량이 레일 상단보다 2인치 이상을 초과하는 경우 차량 운행 중지를 제한함

마) 강수량이 레일 상단보다 2인치 또는 그 이하일 때 차량은 선로 감독자의 승인이 없는 한 최소 10Mph의 속도로 진행해야 함

2) 태풍

가) 맑은 상태에서 50Mph 이상의 바람이 불 때까지 차량을 운영하도록 설계됨

나) 관제센터는 기상청과의 접속을 유지하고 Tucson 전 지역의 풍속을 확인해야 함

다) 풍속이 설계 제한속도를 초과하거나 가시성을 심하게 감소시킬 경우, 운행 중단 가능

3) 눈과 결빙

가) 눈이나 결빙은 전원공급시스템의 손상을 일으킬 수 있다는 점이 특히 위험하고, 신중하게 검사되어야 함

나) 이러한 조건에서 결빙을 제거하기 위해 모든 구간에 차량이 투입될 필요가 없음

다) 심한 결빙이 계속될 경우, 비영업시간인 이른 새벽 15~20분 동안 전차선 결빙 제거를 위한 운행 작업이 이루어져야 함

라) 눈과 결빙 시 차량 구동을 위해 모래 사용

4) 기타 사건 사고

가) 대부분 발생 가능한 사건들에 대한 운영자의 책임은 규정집을 참조하고, 절차는 표준운영절차 매뉴얼에 상세하게 나타남

나) 사고

- 사람, 자동차, 버스 또는 다른 차량과의 충돌

- 궤도나 인접 궤도의 화학물 유출, 궤도 위의 이물질

- 자동차의 접근, 유사상황에 따른 급정차에 의한 승객의 부상

- 탈선과 창문, 출입문, 전차 구성품의 손상

다) 사건

- 운영자의 질병 또는 부상

- 차량 내부 또는 정거장에서의 승객 질병 또는 부상

- 차량 또는 인접궤도에서의 화재, 흡연

- 궤도 이상, 비정상적인 출입문 열림과 폭탄, 납치, 강도, 폭행위협

- 판타그라프 파손 및 전차선 내려앉음

- 차량 내부의 오염 또는 낙서