첨단민속집행시스템

Advanced Civil Speed Enforcement System
Amtrak ACSES 캡 디스플레이 장치는 트랙 속도 집행과 택시 신호 디스플레이를 결합한다. 신호 속도보다 낮은 두 번째 속도 제한이 없다는 것은 ACSE가 작동하지 않음을 의미한다.

ACSE(Advanced Civil Speed Execution System)는 알스톰이 개발한 양성 열차 관제 택시 신호 시스템이다.[1] 이 시스템은 열차와 열차 간의 충돌을 방지하고, 과속으로부터 보호하며, 임시적인 속도 제한으로 작업자들을 보호하기 위해 고안되었다. 영구 및 임시 속도 제한에 대한 정보는 선로에 놓여 있는 트랜스폰더(발리스)와 코딩 트랙 회로 및 디지털 라디오를 통해 열차에 전달된다.[1] 2000년부터 워싱턴과 보스턴 사이 암트랙의 모든 북동부 회랑(MTA 영토 제외)에 설치됐으며, 2015년 필라델피아 열차 탈선 사고를 막기 위해 몇 달 [2]뒤인 2015년 12월부터 본격 가동 중이다.[2]

일반 시스템 설계

ACSES는 철도 열차에 "민간" 속도 제한(선로의 물리적 특성에 근거한 속도)을 긍정적으로 시행하도록 제공한다. 온보드 구성 요소는 열차의 위치를 추적하고 향후 속도 제한에 대한 최대 안전 제동 곡선을 연속적으로 계산한다. 열차가 안전 제동 곡선을 초과하면 자동으로 브레이크가 작동된다.

이 시스템에 의해 시행되는 속도 제한에는 두 가지 종류가 있다.

  • 영구 속도 제한은 직원 시간표에 명시된 대로 선로 기하학 및 기타 조건에 대한 최대 안전 속도를 나타내는 것이다.
  • 임시 속도 제한은 선로 결함, 선로변 위험 및 선로 내/외부 정비 작업자를 포함하여 영구적인 시간표에 포함되지 않는 다른 모든 조건에 적용된다.

영구 속도 제한 및 영구적 방법 및 선로 구성에 대한 기타 정보에 관한 데이터는 트랙에 장착된 트랜스폰더로부터 청크로 수집되어 온보드 데이터베이스에 저장된다. 임시 속도 제한에 관한 정보는 무선 데이터 시스템을 통해 이동하는 동안 열차에 제공된다. 선내장비는 트랜스폰더 사이의 휠 회전수를 세어 열차의 위치를 추적하는데, 이는 고정 위치 참조 역할도 한다. 열차의 승무원이 속도 제한을 초과하는 경우, 기존의 자동 열차 제어(ATC) 시스템과 동일한 방식으로 열차를 완전히[3]: 350 정지시키는 페널티 브레이크 적용이 적용된다.

신호 시스템이 요구하는 속도 제한은 1930년대 이후 다양한 철도에서 운행되고 있는 레거시 펄스 코드 캡 신호 시스템에 의해 제공된다. 택시 신호 코드는 ACSE 택시 표시 장치에 공급되며, 두 속도 중 더 제한적이다. 온보드 ACSES 장치는 역호환성이며, ACSES 오버레이 없이 택시 신호만 존재하는 곳뿐만 아니라, ACSE가 택시 신호 없이 이용 가능한 상황도 작동할 수 있다.[3]: 353

또한 ACSES는 절대 정지 표시를 표시하는 신호에서 양의 정지를 시행한다. 트랜스폰더 정보를 통해 열차는 절대 신호에 접근하는 시점을 추적한 후 택시 신호 표시와 지역 데이터 라디오를 통해 제공되는 정보에 따라 포지티브 정지가 필요한지 판단할 수 있다. 이 시스템은 절대 정지 신호 자체에서 최대 1000피트까지 연장되는 "긍정 정지 구역" 내 어딘가에 열차를 정지하도록 보정된다. 정지 신호를 통과하거나 보다 유리한 신호 표시가 없는 상태에서 열차를 이동하려면, 제동기를 해제하기 전에 반드시 엔지니어가 정지 해제 버튼을작동해야 한다.[3]:351명의

ACSES 시스템의 몇 가지 한계와 다양한 비상 운영으로 인해, 직원들은 여전히 모든 영구적이고 일시적인 속도 제한에 익숙해야 한다. ACSE는 직원의 지식과 기술을[3]: 355 대체하기 위한 것이 아니라 보충하기 위한 것이다.

연속 운전실 신호와 ACSE의 조합은 충돌 보호, 모든 속도 제한의 시행, 유지보수력에 의한 선로 점유의 시행을 통해 능동형 열차 제어(PTC) 시스템의 정의를 충족한다.[4] 2000년 암트랙에 의한 ACSE의 배치는 북미 철도망에 최초의 광역 PTC 시스템을 만들었다.

온보드 장비

Safetran VIU-ACSES 필드 인코더는 도로측 상태 정보를 모니터링하고 지상 네트워크를 통해 선로 신호 상태를 기관차로 전송한다.

온보드 장비는 경로 특성 데이터베이스, 선로 열차 위치 측정에 대한 거리 측정 서브시스템, 선로 장착형 보일을 위한 안테나 서브시스템 및 도로변 시스템과의 통신을 위한 데이터 무선 서브시스템으로 구성된다. 택시에서 운전자는 열차의 목표 속도를 택시 신호 속도 및 기타 유용한 작동 정보와 함께 표시하는 통합 디스플레이를 가지고 있다.

기관차 및 지상 시스템과 주고받는 메시지는 ATCS(Advanced Train Control System) 인코딩된 메시지 프레임으로 구성된다.

현장장비

허드슨 역의 트랜스폰더

이 시스템은 기관차가 선로 위를 지날 때 전자기장에 의해 전기적으로 구동되는 선로 사이에 부착된 수동형 트랜스폰더로 시작한다. 트랜스폰더는 식별 정보와 기타 관련 정보를 무선으로 탑재된 안테나를 통해 디지털 방식으로 전달하여 기관차가 특정 경유지에 도달했을 때 정확하게 알 수 있도록 한다. 이 위치 정보는 실시간 제동 곡선을 계산하기 위해 속도 제한 및 트랙 특성 데이터베이스를 참조할 때 온보드 시스템에 의해 활용된다.

기관차가 트랙을 내려갈 때, 선상 시스템은 무선으로 지역의 선로변 BCM(베이스 통신 관리자)으로 통신하며, 선로의 다음 3개 이상의 영역에 대한 임시 속도 제한을 요청하여 기관차의 데이터베이스가 가능한 임시 제한으로 항상 최신 상태로 유지되도록 보장한다. 열차 운행 관리원이 발행한 WCM(Wayside Communications Manager) (또는 패킷 스위치)은 지역의 모든 BCM을 TCP/IP를 통해 발송자의 사무실 및 관련 제어 시스템과 통신할 수 있는 백홀 네트워크에 연결한다. 이 설계는 기관차가 열차 승무원과의 음성 통신에 의존할 필요 없이 발효되는 즉시 속도 제한에 대한 정보를 제공한다.

연동장치에 위치한 추가 BCM(데이터 라디오)은 해당 연동장치를 통해 열차 노선과 관련된 절대 정지 신호 표시 및 속도 제한과 관련된 정보를 전송한다. 이러한 방식으로 획득한 속도 정보는 ACSES 속도 판독에 표시되어 택시 신호 시스템이 제공하는 속도 정보를 보완한다.[3]: 350 포지티브 정지 후 데이터 라디오는 또한 선로 조건이 허락할 때 정지로부터 열차를 해제하는 정보를 전송한다.[3]: 352 선로 점유 상태, 스위치 위치, 신호 표시 및 기타 중요한 입력의 수에 대한 그러한 정보는 기관차로 전송하기 위해 BCM으로 전송되기 전에 Safetran VIU-ACES(오른쪽 사진 참조)와 같은 측면 인코더에 의해 축적된다.

또한 ACSES 시스템은 무선 네트워크 사용에 대한 대안 또는 백업으로 임시 고정 트랜스폰더의 사용을 지원한다. 트랜스폰더 1대는 제한 시작점부터 안전한 제동거리를 두어 맞물리게 하고, 1초는 끝에 배치해 해제한다.[3]: 357

사무기기

배차 및 통제가 수행되는 사무실의 시스템은 모든 기관차와의 통신 현황을 시각적으로 표시하며, 각 기관차가 현재 선로를 따라 위치한 곳에 대한 근사치를 제공한다.

트랙의 어느 구간을 따라 정비가 필요한 경우, 작업자가 파견되기 전 또는 작업자에게 진행 권한을 부여하기 전에 사무실 컴퓨터 시스템에 임시 속도 제한(TSR)이 생성된다. 일련의 검증과 절차를 거친 후, TSR은 ACSES 사무소 시스템에 제시된다.

기관차가 특정 지역에 대한 TSR에 대한 질의를 발행할 때, WCM은 TCP/IP를 통해 사무 시스템에 대한 정보 요청을 전달하고, 응답은 제한사항으로 지역 데이터베이스를 갱신하는 기관차에 다시 전달된다.

중복

전체 ACSES 시스템에는 다수의 중복 구성요소가 있어 서브시스템의 고장은 자동으로 다른 것으로 전환된다. 예를 들어 정전이나 낙뢰로 인해 WCM이 손실되면 대기 WCM이 BCM과 사무소 시스템 간의 통신 업무를 인계받게 된다.

기관차의 라디오는 다수의 BCM에 의해 들을 수 있기 때문에 WCM은 기관차를 들은 각 BCM의 지시 RF 신호 강도를 조사하여 기관차로 되돌아가는 가장 강력한 대화 경로가 무엇인지 결정한다. WCM은 사무실이 기관차에 다시 연락할 필요가 있을 경우 항상 가장 강력한 경로를 선택할 수 있도록 기관차에 대한 가능한 세 가지 대화 경로 기록을 유지하고 있다.

기관차가 지역마다 이동함에 따라, BCM이 기록한 무선 신호 강도는 WCM에 전달된다. 기관차의 범위를 벗어나는 BCM은 범위에 진입하는 BCM에 유리한 WCM 내의 토크 경로에서 제거된다. 이러한 방식으로 WCM은 각 기관차가 어디에 위치하고 있으며 기관차와 통신하는 데 가장 적합한 대화 경로를 지속적으로 파악한다. 이러한 정보는 사무실에도 전달되어 사무실 시스템이 이를 활용할 수 있도록 한다.

이중화의 또 다른 측면은 트랙을 따라 앞을 내다보는 시스템 설계로, 일시적인 통신 장애가 발생할 경우 미래를 위한 TSR을 획득한다. 각 기관차는 적어도 3개의 철도 선로의 미래 구간을 위한 TSR을 가지고 있기 때문에, 어떤 이유로 사무실에 무선 통신이 끊긴 선로의 구간이 있는 경우, 기관차는 어두운 구간으로 진행되기 전에 이미 "어두운" 구간을 위한 TSR 정보를 가지고 있다.

모든 예비 예비 시스템이 상실된 경우(광역 전원 장애 또는 중앙 사무소와의 통신 장애로 인해 발생할 수 있음) 시스템은 기관차 엔지니어에게 임시 속도 제한을 집행할 수 있는 능력을 상실했지만 온보드 데이터베이스 wi에 로드된 영구 제한 사항을 표시한다.계속 시행될 것이다.[3]: 350

마지막으로, 택시 신호는 무선 전송이 아닌 레일을 통해 연속적인 코드 스트림을 전송하는 완전히 독립적인 시스템으로 간주된다. ACSES 오버레이의 어떤 결함은 운전실 신호 시스템에 영향을 미치지 않으며 더욱이 운전실 신호 고장은 운전실 신호 시스템에 영향을 미치지 않는다. 택시 신호가 없으면 ACSE는 절대 신호에서 양극 정지를 계속 시행하며, "다음 연동 지우기"를 표시하지 않는 고정된 도로변 신호 영역 없이 모든 영구 및 임시 속도 제한 및 택시 신호 입구 신호에서 양극 정지를 시행한다.[3]: 354

페일 세이프 작동

기관차가 임시 속도 제한 정보를 자동으로 검색할 수 없는 경우 영구 속도 제한이 계속 시행된다. 온보드 ACSES 시스템이 완전히 고장 난 경우 엔지니어는 시민 속도 집행 없이 택시 신호 시스템을 다시 사용할 수 있다. 두 가지 상황 모두 열차 운행 관리원으로부터 허가를 받아야 하며 추가적인 최대 속도 제한을 수반한다.[3]: 353

데이터 라디오(BCM)가 설치되지 않았거나 작동하지 않는 연동장치에서 열차는 택시 신호 시스템을 통해 포지티브 정지가 필요한지 여부를 판단한다. 운항관리자의 허가를 받아 정지신호를 통과해야 할 경우, ACSE는 정지해제 버튼 사용 후 연동제한치 이내에서 열차를 시속 15마일(24km/h)로 제한한다.[3]: 352

참고 항목

참조

  1. ^ a b "Advanced Civil Speed Enforcement System (ACSES)". AlstomSignalingSolutions.com. Alstom. 2003. Archived from the original on 2017-01-03. Retrieved 2016-12-20.
  2. ^ a b Vantuono, William C. (2015-12-22). "ACSES fully operational on the NEC". Archived from the original on 2018-11-07.
  3. ^ a b c d e f g h i j k "Northeast Region". Amtrak Employee Timetable. 3. January 18, 2010.
  4. ^ http://www.arema.org/eseries/scriptcontent/custom/e_arema/comm/c37/05-01-08/AREMA_MP_23-2-1_New_2008_Mar_F.doc 2009년 9월 20일 웨이백 머신에 보관