국토교통부(장관 강호인)는 도시철도에 공통적으로 사용할 수 있는 “도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템(KRTCS)”을 한국철도표준규격(KRS)으로 2015년 12월 17일 제정하였다고 밝혔다.
KRTCS(Korean Radio based Train Control System) : 무선(Wi-Fi, LTE-R)으로 열차의 위치 정보를 송․수신하여 열차간의 운행 간격을 제어하는 시스템
기존 도시철도 신호시스템은 표준화 및 국산화가 되어있지 않아 노선별로 각기 다른 외국 시스템이 운영되어 유지비용이 많이 소요되고, 시스템이 서로 상이한 관계로 호환성이 곤란한 문제점이 있었다.
국토교통부는 도시철도 열차제어시스템의 표준화를 위하여 국가 연구개발(R&D) 사업을 통해 한국철도표준규격을 마련하였다.
표준규격 마련을 위한 연구개발 사업에는 연구기관, 도시철도 운영기관, 국내 시스템 제작사 현대로템-한터기술, LS산전, 포스코ICT-삼성SDS, 유경제어, 혁신정공 등이 도시철도 열차제어시스템(차상장치, 지상장치) 국산화 개발에 참여 시스템의 상호 운영성과 안전성을 검증하였고, 노선별로 각기 다른 시스템을 규격화된 단일 시스템으로 표준화 할 수 있는 기반을 마련하였다.
연구개발 사업으로 개발된 한국형 무선기반 열차제어시스템은 운행선로에서 성능을 검증하여 신뢰성을 확보하였고, 시스템의 안전성에 대하여 국제인증(IEC 62278 SIL4)을 획득하였다.
표준규격은 150km/h급의 광역철도, 도시철도, 경량철도의 무인운전, 자동운전, 수동운전에 모두 적용이 가능하며, 시스템의 표준화로 유지보수가 용이하다.
또한, 2020년 개통예정인 신림선(샛강-서울대)에 국내 기술로 개발된 KRTCS 적용하고 도시철도, 광역철도 등의 건설․운영기관의 구매사양서로도 활용될 예정이다.
국토교통부 구본환 철도안전정책관은 “도시철도용 열차제어시스템이 표준화됨에 따라 열차운영 효율성이 향상되고 시스템 국산화로 국내 제작사의 해외진출 역량이 확대될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
KRTCS는 자동열차감시장치(ATS), 자동열차보호장치(ATP), 전자연동장치(EI), 자동열차운전장치(ATO) 및 무선설비로 구성
용어해설
ATS(Automatic Train Supervision) : 선로에서 무인으로 운행중인 모든 열차의 현재상태와 현재위치를 감시하며, 고장․장애․사고 시 비상제동, 열차장치의 원격제어 등의 조치를 취하여 무인운전이 중단없이 지속되도록 관리
ATP(Automatic Train Protection) : 열차의 실시간위치를 추적하여 선행열차와 후속열차간 안전간격을 설정하고, 열차가 제한속도를 일정시간동안 초과하면 제동을 인가하여 열차충돌 및 열차탈선사고를 방지함
- WATP는 OATP에서 주기적(0.5초)으로 전송하는 영역에 있는 모든 열차의 현재위치정보를 바탕으로 선행열차와 후속열차간 안전간격과 구간별 열차제한속도를 설정하여 OATP로 전송하며, OATP는 열차목표지점과 열차제한속도를 초과하지 않도록 열차의 현재속도를 감시
EI(Electronic Interlocking) : 분기구간에서 열차진로를 제어
ATO(Automatic Train Operation) : 기관사가 처리하던 열차출발, 열차속도제어, 열차정차, 출입문제어 등의 업무를 자동으로 처리
KRTCS 한국철도표준규격 주요내용
적용범위
- 본 규격은 열차성능최고속도 150km/h이하, 편성2중계인 도시철도차
량의 무인운전과 호환성을 확보하는데 필요한 열차제어시스템구성, 장
치별 기능, 장치간 정보전송 및 성능시험을 규정
적용자료
- 본 규격을 작성하는데 활용한 국제기준 및 규격을 기술
· IEEE 1474.1, 1474.3, IEC 62290-1: 시스템 구성 및 기능 정의에 활용
· IEEE 802.3, ETCS SRS 3.0: 장치간 정보전송 정의에 활용
필요조건
- 열차제어시스템의 기본 조건
· 열차제어시스템의 특징, 안전설계원칙 및 성능요구사항 정의
- 정위치정차기준: ±35 cm이하 및 90% 이상의 정차율
- 열차제어시스템 하부장치의 구성과 기능
· 열차운전모드, 출입문제어, 열차속도감시 등 기본기능 정의
· 지상자동열차보호장치의 구성과 19개 기능 정의
· 자동열차감시장치의 구성과 17개 기능 정의
· 전자연동장치의 구성과 인터페이스 사항 정의
· 차상설비의 구성과 차상자동열차보호장치의 32개 기능, 차상자동열차운전장치의 10개 기능 정의
- 열차제어시스템의 하부장치간 인터페이스 링크구성 정의
정보전송규약
- 시스템 하부장치간 전송메시지의 종류(총 47종)
· 지상자동열차보호장치↔차상자동열차보호장치: 메시지 9종
· 자동열차감시장치↔지상자동열차보호장치: 메시지 12
· 전자연동장치↔지상자동열차보호장치: 메시지 2종
· 자동열차감시장치↔차상자동열차운전장치: 메시지 20종
· 차상자동열차운전장치↔PSD: 메시지 2종
· 지상자동열차보호장치↔인접지상자동열차보호장치: 메시지 2종
- 전송메시지 형식 및 정보
· 메시지ID, 메시지 길이, 변수, 패킷을 규정.
