차상중심 환경인지 시스템 기반의 열차 자율주행 제어기술 개발

초록

기존의 지상중심 열차 제어 시스템의 한계를 극복하기 위해 차상중심 환경인지 센싱 기술을 적용한 ATCS(Automatic Train Control System) 을 연구한다. 기존 시스템은 CBTC(Communication Based Train Control) 기술을 통해 최소 90초의 열차 간격을 달성했으나, 지상 인프라에 대한 의존성으로 인해 실시간 대응력과 유연성에 한계가 있다. 제안하는 차상중심 환경인지 시스템 기반 ATCS는 지상 및 차상에 설치된 환경인지 센서 모듈을 통해 동적 환경 데이터를 기반으로 자율주행 열차 운행을 가능하게 한다. 실제 시험 노선을 활용한 시험을 통해 온도 및 습도 센싱 데이터를 ATP 및 ATO 시스템에서 주행 속도와 가속도를 제어하는 데 활용하였다. 고온(80 o C) 및 고습(90%) 상태에서의 속도 제한 및 감속도 조절을 통해 열차는 안전한 속도로 주행하도록 설정되었으며, 센싱 데이터 수집에서 제어 액션 적용까지의 지연 시간을 0.5초 이하로 유지함을 확인하였다. 제안하는 시스템이 요구 성능 기준을 충족하며, 실시간 환경인지 데이터를 기반으로 안전하고 효율적인 자율주행 운행을 수행할 수 있음을 입증하였다.

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