KR20030011127A - Portable Alarm Scanner for Railroad Train Scanning of Differential GPS with GIS System - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 열차 위치 추적 및 접근 경보 시스템 분야에 관한 것으로서, 선로보수를 담당하고 있는 작업자의 안전을 위하여 개발한 경보장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of train location tracking and approach alarm systems, and to an alarm device and a control method developed for the safety of a worker in charge of track repair.
선로보수 도중에 발생되는 사고를 미연에 방지하기 위하여, 대한민국 실용신안 등록번호 219500호(등록일: 2001년 1월 29일)의 열차 접근 경보 시스템과 대한민국 특허출원번호 10-2002-0057746(출원일: 2002년 9월 24일)의 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치 및 그제어방법이 있다.In order to prevent accidents occurring during railway repair, train access warning system of Korean Utility Model Registration No. 219500 (registration date: January 29, 2001) and Korean Patent Application No. 10-2002-0057746 (application date: 2002) There is a portable train approach alarm device using GPS of September 24) and its control method.
그러나 상기한 열차 접근 경보 시스템은 무선전파만을 이용하였기 때문에, 도 1 에서와 같은 구조로 인하여, 정확한 거리산정이 어렵기 때문에 실용화되기 어려우며, 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근경보 장치 및 그제어방법은 도 2 와 같이, 열차의 속력을 감지하기 위한 감지기와, 지피에스로 부터 수신된 신호와 라인에 대한 정보를 기준으로 충돌여부만 검사하기 때문에, 도 5 또는 도 6 에서와 같은 경우, 접근하는 사실만 감지할 수 있을 뿐, 진행 우선 순위, 진행경로, 대기상황, 우선 통과 여부 등, 안전사고를 방지하기 위한 정보로는 이격 거리와 라인정보만 활용하는 것으로 표기 되어있다.However, since the above train approach warning system uses only radio waves, it is difficult to be practically used because of accurate distance calculation due to the structure as shown in FIG. 1, and the portable train approach warning device using GPS and its control method are shown in FIG. 2. As shown in FIG. 5 or FIG. 6, only the detector for detecting the speed of the train and the collision are checked based on the information about the signal and the line received from the GPS. Only the separation distance and line information are indicated as information to prevent safety accidents such as progress priority, progress route, air condition, and priority.
따라서, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9와 같은 상황에서는 구체적인 적용방안이 없으며, GPS로 부터 수신되는 위치정보의 오차범위, 수신시간 간격, 관련 전파법규에 근거한 무선데이터의 송신주기, 열차의 속도에 따른 전송 오차 간격 등, 세부적인 검토사항은 모두 제외하더라도, 열차가 라인내부에 접근할 때까지는 통과 및 근접, 또는 교차 등의 세부적인 사항은 알 수 가 없으며, 이러한 사항은 근처를 통과하는 열차까지 충돌예상 차량으로 오판할 수밖에 없는 기술적인 문제점에 대한 새로운 대비 안이 필요하게 되었다.6, 7, 8, and 9, there is no specific application method, and the error range of the location information received from the GPS, the interval of receiving time, the transmission period of the wireless data based on the related radio law, and the train. Even if you exclude all the detailed considerations, such as transmission error intervals depending on the speed of the train, you won't know the details such as passing and proximity or crossing until the train approaches the line. New trains need to be prepared for technical problems that can only be mistaken as predicted vehicles.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여,In order to solve such a conventional problem,
선로보수 작업자의 작업환경에 따른 적용범위로서, 우회선로, 분기선, 다중분기선, 복합분기선, 다중복합분기선 등, 다양한 선로의 구성에 대한 각각의 경우에 필요한 구체적인 정보와 전달방법에 대한 기술적 분야와,As the scope of application according to the working environment of the line repair workers, the technical field about specific information and transmission method required in each case regarding the composition of various lines such as the bypass line, branch line, multi branch line, compound branch line, and multi-complex branch line,
선로보수 작업자 및 열차에 대한 정확한 위치에 관한 정보를 얻기 위한 기술적 분야와,Technical fields to obtain information about the exact location of track maintenance workers and trains,
열차의 예상 이동경로에 대한 철로 및 경로에 관한 위치정보를 처리하는 위치정보 처리에 관한 기술적 분야와,A technical field related to location information processing for processing location information on a railway and a path of an expected movement path of a train,
작업자의 위치를 기준으로 하여, 접근하는 열차로부터 열차의 접근거리, 속도, 방향, 시간 등에 관한 상세한 정보를 송수신하는 기술적 분야와,A technical field for transmitting and receiving detailed information about a train's approach distance, speed, direction, time, etc. from an approaching train based on a worker's location;
열차에 관한 정보를 수신하여, 열차의 접근, 우회, 교차, 근접통과, 통과로 인한 사고예상 등의 각각의 경우에 대한 구체적인 처리에 관한 기술적 분야에 대한 구성 및 제어방법을 제공한다.Receiving information on trains, it provides a configuration and control method for the technical field related to the specific handling of each case, such as the approach, detour, crossover, close passage, and anticipation of an accident due to passing.
도 1은 대한민국 실용신안 등록번호 219500호 열차 접근 경보 시스템 의 구성도.1 is a block diagram of the Republic of Korea Utility Model Registration No. 219500 train approach alarm system.
도 2는 대한민국 특허출원 10-2002-0057744, 20-2002-0029036의 대표도.2 is a representative view of the Republic of Korea Patent Application 10-2002-0057744, 20-2002-0029036.
도 3은 GIS 와 DGPS가 적용된 경우의 개요도.3 is a schematic diagram when GIS and DGPS are applied.
도 4는 GIS 와 DGPS가 적용된 경우의 적용사례(분기선의 경우).4 is an example of application (in the case of branch lines) when GIS and DGPS are applied.
도 5는 열차선로가 단선 또는 단일복선인 경우의 지도.5 is a map when the train line is a single line or a single double line.
도 6은 열차선로가 우회선로인 경우의 지도.6 is a map when the train line is a bypass line.
도 7은 열차선로가 분기선인 경우의 지도.7 is a map when the train line is a branch line;
도 8은 열차선로가 다중분기선인 경우의 지도.8 is a map when the train line is a multi-branch line;
도 9는 열차선로가 복합분기선인 경우의 지도.9 is a map when the train line is a multiple branch line.
도 10은 열차에서 송신되는 데이터의 기본구조.10 is a basic structure of data transmitted from a train.
도 11은 수신기에서 사용하는 작업자데이터의 기본구조.11 is a basic structure of worker data used in the receiver.
도 12는 데이터수집기에서 송신기에 저장하는 열차정보의 구조.12 is a structure of train information stored in a transmitter in a data collector.
도 13은 데이터수집기에서 송신기에 저장하는 선로정보의 구조.13 is a structure of line information stored in a transmitter in a data collector.
도 14는 데이터수집기와 송신기, 수신기의 동작에 대한 순서도.14 is a flow chart for the operation of the data collector, transmitter and receiver.
도 15는 데이터수집기의 구성도.15 is a block diagram of a data collector.
도 16은 열차에 장착되는 송신기의 구조도.16 is a structural diagram of a transmitter mounted on a train;
도 17은 작업자가 휴대하는 수신기의 구조도.17 is a structural diagram of a receiver that a worker carries.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,As a means for achieving the above object,
지리정보시스템, 위치정보시스템, 무선데이터 송수신방식, 마이크로컴퓨터 컨트롤러의 구성 및 설계, 제어용 프로그램의 설계 및 개발 등과 같은 다섯 가지 분야에 관한 기술적 과제에 대한 해답이 요구되어지며,Answers to technical challenges in five areas such as geographic information system, location information system, wireless data transmission and reception, configuration and design of microcomputer controller, design and development of control program are required.
그 결과로서, 이 발명의 장치는 세 가지 부분으로 구성되어진다.As a result, the device of this invention consists of three parts.
본 발명의 핵심부분은 정확한 위치정보의 획득이다.A key part of the present invention is the acquisition of accurate location information.
위성으로부터 수신되는 정보를 이용하여, 열차 또는 작업자의 정확한 위치에 관한 정보를 얻으려면, 먼저, 인공위성을 이용한 위치추적시스템에 대한 정확한 이해가 선행되어야 한다.In order to obtain information about the exact location of a train or operator using information received from satellites, an accurate understanding of a location tracking system using satellites must be preceded.
일반적으로, 인공위성을 이용한 위치추적시스템인 GPS 방식은 지구를 중심으로 한 궤도에 위치한 24개의 위성으로부터, 4 개 이상의 위성에 대한 신호를 수신하여 이를 비교 계산함으로써, 자신의 위치를 측정하는데 이용되고 있으나, 위성을 운영하고 있는 미국에서 제공하는 위성신호는 고의로 민간GPS 이용의 정밀도를 저하시키기 위한 SA(Selective Availability)가 시행중 임으로, 단독으로 작동되는 수신기로서는 자신이 수신한 신호가 정확한 신호인지 판단할 방법이 없다.In general, the GPS method, which is a location tracking system using satellites, is used to measure its position by receiving signals of four or more satellites and comparing them from 24 satellites located in orbits around the earth. However, satellite signals provided by the US operating satellites are intentionally implemented to reduce the accuracy of civil GPS use. no method.
따라서, 이러한 오차범위를 줄이고, 정밀도를 향상시키기 위한 기술이 필요하며, 이것이 바로 DGPS(Differential GPS)기술이며, 이는 현재 수신 받는 정보가 정확한 위치로부터 빗나간 만큼의 양을 수신기에 알려주기 위하여 별도의 수신기 또는 장비를 이용하여, 위치결정의 오차를 극소화시키는 기술이다.Therefore, there is a need for a technique to reduce the error range and improve the precision, which is DGPS (Differential GPS) technology, which is a separate receiver in order to inform the receiver as much as the amount of information currently received from the correct position Alternatively, the use of equipment minimizes errors in positioning.
그러나, 이러한 오차를 정정하기 위한 정보를 제공하려면, 별도의 하드웨어가 필요하나, 현재의 환경에서는 별도의 하드웨어를 사용할 수 없는 환경이므로, 이러한 오차를 정정하기 위한 위치기준정보로서, 철로위치에 관한 정확한 정보를 제공하여 주어야만, 잘못된 위치에 대한 수정이 가능하여진다. 이것이 바로 철로에 대한 정확한 지리정보가 필요한 이유이다.However, in order to provide information for correcting such an error, separate hardware is required, but since the separate hardware cannot be used in the current environment, the positional reference information for correcting such an error is accurate. Only by providing the information, correcting the wrong position is possible. This is why you need accurate geographic information for your tracks.
철로(열차선로)는 지리적으로 위치가 고정되어 있으며, 이러한 고정된 지리정보를 이용한 GIS(지리정보시스템)과, DGPS 기술을 이용한다면, 지금 현재 수신 받는 자료가 얼마만큼 빗나간 양이라는 것을 파악 할 수 있게되며, 위치결정의 오차를 극소화시킬 수 있다.Railroads (train tracks) have a fixed geographical location, and if you use GIS (GIS) and DGPS technology that use this fixed geographic information, you can see how much of the data you receive now is out of order. It is possible to minimize the positioning error.
이러한 철로의 지리정보 데이터와, 열차의 이동시간 및 경로에 대한 정보를 수집하여, 열차로부터 작업자에게 적절한 형태로 전송하기 위하여, 관련된 정보를 수집, 가공, 변환, 저장하는 데이터수집기(100)와,A data collector 100 for collecting, processing, converting, and storing related information in order to collect geographic information data of such a railroad, information about a travel time and a path of a train, and transmit the information from a train to an operator in an appropriate form;
열차에 장착하여 열차정보와 진행정보를 송신하는 송신기(200)와,A transmitter 200 mounted on a train to transmit train information and progress information;
작업자가 휴대하고 다니면서 열차로부터 전송된 신호를 수신하여 경보를 발생시키는 수신기(300)로 이루어진다.While carrying a worker carrying it is made of a receiver 300 for receiving a signal transmitted from the train to generate an alarm.
데이터수집기(100)는 철로의 정확한 지리정보를 획득 또는 수집하기 위하여, 직접적인 방법과 간접적인 방법을 사용하고 있다.The data collector 100 uses a direct method and an indirect method to acquire or collect accurate geographical information of the railway.
직접적인 방법은 지리정보의 획득을 위하여, 일반 PDA나 노트북 등의 휴대용 장비에 GPS수신기(110)를 연결하여, 열차의 진행경로를 따라서 이동하면서, 위성으로부터 신호를 수신하여 열차의 진행경로에 대한 데이터를 수집한 후에, 이를 가공, 변환하여 사용하는 방법이며,In order to obtain the geographic information, the GPS receiver 110 is connected to a portable device such as a PDA or a notebook computer to acquire geographic information. After collecting, process, convert and use it.
간접적인 방법은 정밀 제작된 지도를 이용하여, 진행경로에 대한 데이터를 추출하여 입력하거나 자동으로 생성시킬 수 있다. 이러한 방법들은 GPS수신기(110)에서 사용되는 위도 및 경도에 관한 일반적인 형태의 LAYOUT인 NMEA 프로토콜의 형태를 기본으로 하여 작성한다.The indirect method uses a precisely prepared map to extract and input data on the progress route or generate the data automatically. These methods are based on the form of the NMEA protocol, which is a general form of LAYOUT for latitude and longitude used in the GPS receiver 110.
도 15는 이러한 데이터수집기의 구성을 나타내며, 데이터수집기는 일반적인 이동형 기기인 노트북(160) 이나 PDA(170)와 위성신호를 수신하는 휴대용 GPS수신기(110)를 일반적인 통신규약인 RS232로 연결하여 수집된 데이터의 가공, 변환, 저장하는 기능을 갖는 수집기(100)와, 정리된 데이터를 저장하는 데이터베이스(120)와 이러한 데이터를 저장매체인 CF(Compact Flash)를 통하여 열차용CF(240)와 작업자용CF(340)로 저장할 수 있는 CF(130)장치로 구성된다.FIG. 15 shows a configuration of such a data collector, and the data collector is collected by connecting a portable GPS receiver 110 that receives satellite signals with a notebook 160 or PDA 170, which is a general mobile device, through RS232, which is a general communication protocol. Collector 100 having a function of processing, converting, and storing data, a database 120 for storing the organized data, and a train CF 240 and a worker through the storage medium CF (Compact Flash) CF 130 is configured as a device that can be stored in the CF (340).
그러나, 데이터의 수집을 담당하는 이동형 기기와 위성신호를 수신하는 위성수신기에 대한 범용성을 높이기 위하여, 표준적인 연결방식을 지원하는 어떠한 이동형 기기도 사용할 수 있으며, 이러한 기기 간의 연결방식은 TTL, RS232, RS485, USB, IrDA, Bluetooth, RF, 802.11a, 802.11b, IEEE1394등 열거되지 않은 방법을포함한 다양한 유무선 연결방법을 사용 할 수 있으며,However, in order to increase the universality of the mobile device in charge of data collection and the satellite receiver receiving the satellite signal, any mobile device supporting a standard connection method can be used, and the connection method between these devices is TTL, RS232, Various wired and wireless connection methods are available, including those not listed, such as RS485, USB, IrDA, Bluetooth, RF, 802.11a, 802.11b, IEEE1394.
GPS수신기(110)는 별도의 표기가 없는 한 위성신호를 3~4개정도 수신하는 저가의 일반적인 GPS수신기가 아니라, 적어도 8개 이상의 위성신호를 수신하는 고성능의 DGPS수신기를 기본적으로 지칭하는 것으로 한다.The GPS receiver 110 basically refers to a high-performance DGPS receiver that receives at least eight satellite signals, not a low-cost general GPS receiver that receives three to four satellite signals unless otherwise indicated. .
수집기(100)는 외부장치인 노트북(160), PDA(170), GPS수신기(110), GPS수신기의 연결장치(180), CF(130)을 제외한 나머지 부분을 지칭한다.Collector 100 refers to the rest of the external device except the notebook 160, PDA 170, GPS receiver 110, GPS receiver connection device 180, CF 130.
열차에서 사용하는 송신기(10)는 위성신호를 수신하는 GPS수신기(210)와, 사전에 입력된 지리정보를 저장하고 있는 CF(240)와, 수신된 위성신호와 비교하여 전송데이터를 구성하는 송신제어(230)부와 데이터를 전송하는 무선송신기(220), 송신기의 상태를 점검하기 위한 LCD(260)와 명령어 입력을 위한 KBD(250), 내부연결을 위한 인터페이스(270), 송수신연결을 위한 통신인터페이스(290)로 구성된다.The transmitter 10 used in the train includes a GPS receiver 210 for receiving satellite signals, a CF 240 for storing previously input geographic information, and a transmission for composing transmission data in comparison with the received satellite signals. Wireless transmitter 220 for transmitting data with the control unit 230, LCD 260 for checking the status of the transmitter and KBD 250 for command input, interface 270 for internal connection, for transmission and reception connection It consists of a communication interface 290.
열차에 부착되는 송신기는 자신의 정확한 위치를 파악하기 위한 기능과, 진행경로에 대한 정보를 전송하는 무선데이터 송수신 기능이 핵심이다.The transmitter attached to the train is a function to determine the exact location of its own, and the wireless data transmission and reception function that transmits information about the progress path.
따라서, 위성으로부터 수신된 신호의 오차범위를 산출하기 위하여, 사전에 입력된 지리정보와 비교하여, 목표물의 위치를 일치시키고, 신호의 변화에 따른 보정값을 산출하고, 지속적으로 오차범위를 수정한다.Therefore, in order to calculate the error range of the signal received from the satellite, the position of the target is matched with the previously inputted geographic information, the correction value according to the change of the signal is calculated, and the error range is continuously corrected. .
오차범위에 대한 수정작업은 목표물을 기준으로 한 TM좌표로 1차 변환하며, 보다 상세한 정보를 획득하기 위하여 국지적인 TM좌표로 2차 변환하여 처리한다. 다음에 표시되는 열차데이터는 이러한 작업에 필요한 구성요소이다.The correction work for the error range is first transformed into TM coordinates based on the target, and processed into secondary TM coordinates in order to obtain more detailed information. The train data shown below are the components required for this task.
열차에서 송신되는 열차데이터(400)는 열차번호(410), 출발지점(420), 도착지점(430), 선로정보(440), 진행경로(450), 현재위치(460), 보정위치(470), 변환좌표(480)등을 기본으로 구성되나, 사용되는 장소에 따라서 요구되는 정보가 추가될 수 있다.The train data 400 transmitted from the train includes a train number 410, a departure point 420, an arrival point 430, track information 440, a progress path 450, a current location 460, and a correction location 470. ), The conversion coordinates 480, etc., but required information may be added according to the place used.
데이터의 전송은 전송속도와 전송 량에 따른 전송소요시간, 위성수신시간, 데이터 처리시간, 송신주파수 대역, 관련법규에 따른 출력 등을 고려하여 볼 때에, 일반적인 RF송수신을 사용하는 경우는 단방향 통신을 사용 할 수밖에 없으며, W-CDMA 방식을 사용하는 경우는 양방향 송수신이 가능하다.In case of using general RF transmission and reception, considering the transmission time, satellite reception time, data processing time, transmission frequency band, and output according to the related laws, data transmission is unidirectional communication. Inevitably, in case of using W-CDMA system, bi-directional transmission and reception are possible.
데이터의 전송에 필요한 전송주기 및 예상소요시간의 산출은 다음의 근거에 기인한다. 즉, 위성수신에 소요되는 시간과, 내부 데이터 처리에 소요되는 예상시간, 전송 량에 따른 예상소요시간 등을 감안하여 전송주기를 결정한다.The calculation of the transmission period and the expected time required for the data transfer are based on the following grounds. That is, the transmission period is determined in consideration of the time required for satellite reception, the estimated time required for internal data processing, and the estimated time required according to the amount of transmission.
참고로, 실험을 통한 결과로서, 전송방식은 SIMPLEX 전송방식, 전송주파수 대역은 100 ~ 400Mhz 대역, 주파수 변환방식 FSK, 전송출력 2W, 전송속도는 4800BPS, 전송주기는 4초, 전송데이터는 대략 1 KByte 정도이다.For reference, as a result of experiment, transmission method is SIMPLEX transmission method, transmission frequency band is 100 ~ 400Mhz band, frequency conversion method FSK, transmission output 2W, transmission speed is 4800BPS, transmission period is 4 seconds, transmission data is approximately 1 It is about KBytes.
작업자가 휴대하는 수신기(30)는 작업자의 현재위치를 파악하기 위해서 위성으로부터 데이터를 수신하는 GPS수신기(320)와 열차로부터 송신되는 열차정보를 수신하기 위한 RF수신기(310)와 수신된 열차진행경로를 CF(340)에 저장된 열차진행경로 및 철로지리정보와 비교 분석하여, 열차의 통과 또는 우회여부를 파악하는 수신제어(330)부와 열차의 접근형태가 충돌예상으로 판단 될 때, 그 접근거리에 따라경보음을 발생시키는 경보기(370)와 수신기의 상태를 점검하기 위한 LCD(360)와 이를 조작하기 위한 KBD(350)로 구성된다.The receiver 30 carried by a worker includes a GPS receiver 320 for receiving data from a satellite and an RF receiver 310 for receiving train information transmitted from a train in order to determine a worker's current position, and a received train progress path. Is compared with the train progress route and railway geographic information stored in the CF 340, when the access control of the receiving control 330 to determine whether the passing or detour of the train and the approach type is determined to be the collision, the approach distance It consists of an alarm 370 for generating an alarm sound and the LCD 360 for checking the state of the receiver and the KBD 350 for manipulating it.
작업자가 휴대하는 수신기는 도 5 에서 도 9 까지의, 여러가지 경우는, 열차와 사용자의 정확한 위치 측정이 가능하여야 위치추적을 할 수 있다.The receiver carried by the operator can track the location of FIGS. 5 to 9 in many cases when accurate measurement of the train and the user is possible.
위성으로부터 수신된 정보는 많은 오차를 내포하고 있으나, 작업자의 수신기는 그 이동범위가 작으므로 거의 고정되어 있다고 판단할 수 있으며, 고정된 지점에서 지속적으로 수신되는 위성신호는 수신되는 신호와 비교하여 오차범위를 축소시킬 수 있으므로 그 정확도가 매우 높다.The information received from the satellite contains a lot of errors, but the operator's receiver can be judged to be almost fixed because of its small moving range, and the satellite signal continuously received at the fixed point is compared with the received signal. The accuracy is very high because the range can be reduced.
따라서, 수신기는 위성으로부터 수신된 신호와 사전에 입력된 지리정보와 비교하여 철로에 대한 위치정보를 우선적으로 수정한다.Therefore, the receiver first corrects the positional information on the railroad by comparing the signal received from the satellite with the previously inputted geographic information.
작업자의 위치에 대한 수정작업이 완료되면, 수신기는 수신대기모드로 전환되며, 이때, 사전에 입력된 작업장소에 대한 좌표 및 근방을 지나가는 열차에 대한 지리정보를 이용하여, 세부적인 위치수정작업을 진행하게 된다.When the operator's position is corrected, the receiver switches to the reception standby mode. At this time, the detailed position correction is performed by using the coordinates of the previously input work place and the geographic information of the train passing by. Will proceed.
수신기(30)에서 접근하는 열차로부터 전송된 데이터를 수신하는 경우, 수신된 열차데이터(400)로부터 열차의 현재위치(460)와 진행경로(450)에 관한 정보를 선택하고, 작업자데이터(500)로 부터 현재위치(520)와 선로정보(510)를 비교하여, 세부적인 오차수정작업을 수행한다.When receiving the data transmitted from the train approaching the receiver 30, select the information on the current position 460 and the progress path 450 of the train from the received train data 400, worker data 500 By comparing the current position 520 and the track information 510 from the detailed error correction operation is performed.
이때, 접근하는 열차의 진행경로가 작업자의 위치를 중심으로 얼마나 가까운 거리를 통과하는지 비교하면, 열차로 부터의 위험여부를 쉽게 파악할 수 있으며, 통과하는 열차의 수가 많을수록 각 열차의 진행경로를 서로 비교하여 오차범위에대한 재수정 작업을 통한 정확도가 높아진다.At this time, by comparing how close the progress path of the approaching train passes through the worker's location, it is easy to determine the danger from the train, and as the number of trains passes, the progress path of each train is compared with each other. This increases the accuracy through recorrection of the error range.
수신기(30)는 여러 대의 열차의 접근에 대한 정보를 구분하기 위하여 각 열차로부터 수신하는 열차데이터(400)에 열차번호(410)를 기준으로 하여 작업을 처리한다.The receiver 30 processes the job based on the train number 410 on the train data 400 received from each train in order to distinguish information on the access of several trains.
열차로부터의 위험이 감지되면, 선로보수 작업원들의 대피시간을 고려하여, 2KM 접근 시에 최초경보를 발생하며, 이후 500미터 간격으로 각각 경보를 발생하여, 1.5KM, 1KM, 0,5KM, 통과지점 등으로 경보발생 거리를 구분한다.When a danger from the train is detected, the first alarm is generated when approaching 2KM, considering the evacuation time of the railway repair workers, and then an alarm is generated at 500m intervals, respectively, passing through 1.5KM, 1KM, 0,5KM Distinguish alarm distance by point
이상의 실시에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 위성으로부터 수신되는 신호의 정확도를 높이기 위하여, 철로의 지리정보 및 열차의 진행경로를 사전에 확보하여, 선로보수 작업자와 열차의 이동에 대한 상세한 정보 즉, 열차의 접근, 후퇴, 우회, 통과 등에 관한 정보와, 역구내와 같은 복합선로지역, 분기선 지점, 다중교차지점 등과 같이 선로의 교차가 많고 복잡한 지역에서도 안심하고 선로보수 작업을 할 수 있도록 사전경고가 가능하다.As described above, in order to increase the accuracy of a signal received from a satellite, the present invention secures geographic information of a railroad and a traveling path of a train in advance, so that detailed information about the movement of a track maintenance worker and a train, namely, Information on access, retreat, detour, and passing of trains, and pre-warning to ensure safe track repair in complex areas such as complex track areas, branch line points, and multi-intersection points. It is possible.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100733599B1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-07-03 | 경봉기술(주) | A warning system of dangerous area |
KR100750679B1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-20 | 주식회사 삼삼 | System for detection and alarm of a train approach |
KR100811780B1 (en) * | 2006-02-16 | 2008-03-13 | 이레테크 주식회사 | Signal safety equipment system and train access confirmation method to use global positioning system |
KR100863354B1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-10-15 | 주식회사 유레일테크 | System for monitoring close adhesion of point machine and method thereof |
WO2011056596A3 (en) * | 2009-10-27 | 2011-08-18 | Invensys Rail Corporation | Method and apparatus for bi-directional downstream adjacent crossing signaling |
US8297558B2 (en) | 2010-03-17 | 2012-10-30 | Safetran Systems Corporation | Crossing predictor with authorized track speed input |
KR101255556B1 (en) * | 2009-09-22 | 2013-04-17 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and Method for notifying a train approach |
US8590844B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-11-26 | Siemens Rail Auotmation Corporation | Track circuit communications |
US8660215B2 (en) | 2010-03-16 | 2014-02-25 | Siemens Rail Automation Corporation | Decoding algorithm for frequency shift key communications |
-
2003
- 2003-01-13 KR KR1020030002045A patent/KR20030011127A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100733599B1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-07-03 | 경봉기술(주) | A warning system of dangerous area |
KR100750679B1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-20 | 주식회사 삼삼 | System for detection and alarm of a train approach |
KR100811780B1 (en) * | 2006-02-16 | 2008-03-13 | 이레테크 주식회사 | Signal safety equipment system and train access confirmation method to use global positioning system |
KR100863354B1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-10-15 | 주식회사 유레일테크 | System for monitoring close adhesion of point machine and method thereof |
US8590844B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-11-26 | Siemens Rail Auotmation Corporation | Track circuit communications |
KR101255556B1 (en) * | 2009-09-22 | 2013-04-17 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and Method for notifying a train approach |
WO2011056596A3 (en) * | 2009-10-27 | 2011-08-18 | Invensys Rail Corporation | Method and apparatus for bi-directional downstream adjacent crossing signaling |
US8500071B2 (en) | 2009-10-27 | 2013-08-06 | Invensys Rail Corporation | Method and apparatus for bi-directional downstream adjacent crossing signaling |
US9248849B2 (en) | 2009-10-27 | 2016-02-02 | Siemens Industry, Inc. | Apparatus for bi-directional downstream adjacent crossing signaling |
US8660215B2 (en) | 2010-03-16 | 2014-02-25 | Siemens Rail Automation Corporation | Decoding algorithm for frequency shift key communications |
US8297558B2 (en) | 2010-03-17 | 2012-10-30 | Safetran Systems Corporation | Crossing predictor with authorized track speed input |
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