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표제지

목차

요약 11

I. 서론 13

1. 연구의 배경 및 목적 13

2. 연구추진체계 및 연구목표 13

가. 연구목표 13

나. 연구흐름도 14

II. 철도신호시스템 운영현황 15

1. 신호설비의 발전 15

2. 신호시스템 운영 16

가. 지상설비 16

나. 차상설비 18

다. 신호방식별 주요 신호설비 및 설치구간 18

3. 국철구간 철도차량 현황 20

III. 국내 철도신호시스템 이해 21

1. 지상신호방식 21

가. 지상신호방식의 종류 21

나. 지상신호방식의 특징 25

2. 차상신호방식 28

가. 개요 28

나. ATC 시스템 28

다. ERTMS/ETCS (ATP) 시스템 32

라. CBTC 시스템 40

마. CBTC와 ERTMS/ETCS 차이점 42

IV. 해외 철도신호시스템 이해 44

1. 유럽 열차제어시스템(ETCS) 44

가. 개요 44

나. ETCS 발전 동향 45

2. 미국 철도 신호시스템 (PTC) 47

가. 개요 47

나. 시스템 구성 48

다. 시스템 기능적 요구사항 49

3. 일본 철도 신호시스템(ATACS) 50

가. 개요 50

나. 시스템 제어 50

다. 시스템 구조 51

4. 중국 철도 신호시스템(CTCS) 52

가. 개요 52

나. CTCS 설계개념 53

5. CBTC 현황 55

가. CBTC 기술현황 55

나. 발전 현황 및 구축 현황 56

다. CBTC 표준화 동향 57

라. IEEE-CBTC Standard 60

V. 국내·외 정책동향 및 기술개발 현황 61

1. 국내 철도 정책 61

2. 해외 철도신호시스템 관련 정책 63

가. 유럽 63

나. 미국 72

다. 중국 73

라. 일본 73

3. 국내 철도신호 기술개발 현황 75

가. 도시철도용 무선기반 열차제어시스템(KRTCS) 개발 75

나. 일반·고속철도용 무선통신 및 제어시스템 실용화 78

4. 해외 철도신호 기술개발현황 80

가. 열차제어기술 80

나. 신호제어기술 82

5. 철도 통신시스템 현황 83

가. 해외 철도 통신망 현황 83

나. 국내 철도 통신망 현황 85

VI. 차상신호방식의 효과 89

1. CBTC 전/후 효과 분석 89

2. 차상신호 도입시 효과 분석 90

가. 선로용량 90

나. 속도향상 91

VII. 신호체계 구축방안 92

1. 도시철도구간 신호체계 92

2. 일반철도 및 고속철도구간 신호체계 92

3. 도시철도, 일반 및 고속철도 통합구간 신호체계 94

VIII. 연구결과 고찰 95

IX. 결론 97

참고문헌 99

약어 101

ABSTRACT 103

표목차

표 2-1. 신호방식별 주요 신호설비 및 설치구간 18

표 2-2. 도시철도구간 신호시스템현황 19

표 2-3. 신호시스템 설치현황 20

표 2-4. 국철구간 철도차량 현황 20

표 3-1. 3현시 신호현시별 허용속도 22

표 3-2. 4현시 신호현시별 허용속도 23

표 3-3. 5현시 신호현시별 허용속도 24

표 3-4. 신호현시별 제한속도(일반적인 경우) 27

표 3-5. ETCS Level에 따른 신호설비의 적용 및 특징 38

표 3-6. ATP 설치현황 39

표 3-7. 차상장치 운용현황 40

표 3-8. CBTC와 ERTMS/ETCS 차이점 43

표 4-1. Baseline3 기능 추가사항 47

표 4-2. 미국철도 주파수별 사용 내역 49

표 4-3. ETCS와 CTCS Level 비교 55

표 4-4. 제작사별 CBTC 시스템 현황 56

표 4-5. 개발된 CBTC 표준 60

표 5-1. 철도 안전관리강화 주요과제 63

표 5-2. UIC Code 660 OR에 속도관련 규정 64

표 5-3. 운행시간과 에너지 소모실적 비교(UNISG 시험결과) 71

표 5-4. 열차제어시스템(KTCS) 개발 추진일정 78

표 5-5. KTCS 주요 연구내용 79

표 5-6. 해외 철도 통신시스템현황 및 계획 85

표 6-1. Muni 지하철 CBTC 전/후 비교표 89

표 6-2. Muni 지하철 질적분석 결과 90

표 6-3. 홍콩지하철 선로용량 효과 91

그림목차

그림 2-1. 신호시스템 설치현황 17

그림 3-1. 3현시방식 제어구간의 열차 운전속도 패턴 22

그림 3-2. 4현시 신호방식의 신호현시별 운행속도 패턴 23

그림 3-3. 5현시 신호방식의 신호현시별 운행속도 패턴 25

그림 3-4. 경부고속철도 신호시스템 구성도 29

그림 3-5. 호남고속철도 신호시스템 구성도 30

그림 3-6. 안전설비의 종류 31

그림 3-7. ERTMS/ETCS Level 1 개요도 34

그림 3-8. ETCS 시스템 구성도 35

그림 3-9. Level 1 특징 36

그림 3-10. Level 2 특징 36

그림 3-11. Level 3 특징 37

그림 3-12. CBTC 기본 구성도 42

그림 4-1. 전 세계 ETCS 차상, 지상 구축현황 44

그림 4-2. PTC 망구조도 48

그림 4-3. ATACS 구조 52

그림 4-4. CTCS Level 3 시스템 구조 54

그림 4-5. CBTC 구축 현황 57

그림 4-6. MODURBAN 시스템 구조 59

그림 5-1. 광역경제권간 통행희망도 및 국가 철도망 구상 62

그림 5-2. 유럽 철도 인프라에 관한 체계도 64

그림 5-3. 일반철도/고속철도에 점진적 ATO 적용 개념 69

그림 5-4. 지상 ETCS 설치 환경에서 자동운전 개념 70

그림 5-5. 지상 ETCS 및 ATO 발리스 환경에서 자동운전 개념 70

그림 5-6. 지상 ETCS, ATO 발리스 및 TMS 환경에서 자동운전 71

그림 5-7. KRTCS 지상시스템 구성 77

그림 5-8. KRTCS 차상시스템 구성 77

그림 5-9. ETCS Level 2의 시스템 구성 요소 80

그림 5-10. WSD(wheel detector) 설치도 82

그림 5-11. 중간 궤도회로의 방해 허용치 83

그림 5-12. 통합 공공망 주파수 분배표 88

그림 6-1. 개별 가중치 89

그림 6-2. 지상신호 및 차상신호 제동곡선 91

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