신호제어

Signalling control
"스위치 타워"가 여기로 리디렉션된다. 1913년 무성 영화는 스위치 타워를 참조하십시오.
영국 레스터셔에 있는 바든 힐 신호 박스의 66급. 원래의 기계식 레버 프레임이 전기 스위치로 대체되었지만, 1899년부터의 미들랜드 철도 신호 박스다. 2009년에 여기서 볼 수 있다.

철도 운송 시스템에서 신호 제어는 열차가 안전하게, 정확한 경로에 걸쳐, 그리고 적절한 시간표까지 운행되도록 하기 위해 철도 신호와 블록 시스템을 통해 열차 이동에 대한 제어권을 행사하는 과정이다. 신호 제어는 원래 신호 박스(국제 및 영국), 연동 타워(북미) 및 신호 캐빈(예: 일부 철도(GCR) 등 다양한 이름으로 알려진 분산된 제어 지점 네트워크를 통해 수행되었다. 현재 이러한 분산형 시스템은 대규모 신호 센터 또는 파견 사무소로 통합되고 있다. 어떤 형태든, 신호 제어는 인간 신호 운영자와 회선 신호 전달 장비 사이의 인터페이스를 제공한다. 스위치(포인트), 신호 및 블록 시스템을 제어하는 데 사용되는 기술 장치를 연동 장치라고 한다.

역사

1993년 Deval 연동 장치, Des Plaines의 신호 상자 및 트랙

원래 모든 신호 전달은 기계적인 방법으로 이루어졌다. 지점과 신호는 개별 레버나 핸들에서 국지적으로 작동하여 신호수가 다양한 장비 사이를 걸어 통과된 각 열차에 필요한 위치로 설정하도록 요구하였다. 얼마 지나지 않아, 하나의 건물에 통제가 집중되어야 한다는 것이 실현되었는데, 그것은 신호상자로 알려지게 되었다. 시그널 박스는 복잡한 연동 역학 및 시그널맨을 위해 건조하고 온도 조절이 가능한 공간을 제공했다. 대부분의 신호 박스의 상향 설계(북미에서는 "타워"라는 용어가 생기게 했다) 또한 신호수에게 그가 통제하는 철도를 잘 볼 수 있게 해주었다. 신호 박스의 첫 번째 사용은 1843년 런던&크로이돈 철도에 의해 런던의 브릭레이어스 암스까지의 분기점을 제어하기 위한 것이었다.[1]

전력의 실질적인 발전으로 신호 박스의 복잡성은 더 이상 기계적 레버가 직접 물리적 연결(또는 그러한 연결에 필요한 공간)을 통해 일련의 지점이나 세마포어 신호를 작동할 수 있는 거리에 의해 제한되지 않았다. 전력 작동 스위치 포인트와 신호 전달 장치는 단일 제어 지점이 수백 야드에서 수 마일로 작동할 수 있는 영역을 크게 확장했다.[2] 전기 중계 논리 기술이 발달하면서 신호수들이 어떤 종류의 기계 논리라도 가지고 제어 장치를 조작할 필요가 없어졌다. 모든 전자 논리로의 도약으로, 물리적 존재는 더 이상 필요하지 않았고 개별 제어 지점을 통합하여 시스템 효율성을 높일 수 있었다.

모든 전기 시스템에 의한 기계적 제어의 대체에 의해 가능해진 또 다른 발전은 신호원의 사용자 인터페이스를 향상시켜 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다는 것이었다. 작은 크기의 전동 토글과 푸시 버튼은 개별 신호 전달자의 손이 닿는 곳에 더 많은 기능을 제공한다. 노선 설정 기술은 혼잡한 접점을 통해 개별 지점과 노선의 설정을 자동화했다. 컴퓨터화된 비디오 디스플레이는 물리적 인터페이스를 완전히 제거하여 포인트 앤 클릭 또는 터치스크린 인터페이스로 대체했다. 마지막으로, 자동 경로 설정의 사용은 일반적인 열차 이동이 일정이나 다른 대본 논리에 따라 완전히 자동화될 수 있기 때문에 사람이 입력할 필요가 전혀 없었다.

시그널 박스는 철도의 이질적인 부분을 연결하고 서로 연결하여 열차의 안전한 통행이 가능하도록 하는 중요한 통신 허브 역할도 했다. 최초의 신호 시스템은 인접한 신호 박스가 선로 한 구간의 상태를 통신할 수 있도록 해주는 전신기와 블록 기구와 같은 기술에 의해 가능해졌다. 나중에, 전화는 중앙집중화된 파견자들을 먼 곳의 신호 박스와 접촉하게 했고, 라디오는 열차 자체와의 직접 통신을 허용하기도 했다. 장거리에서 전송되는 데이터의 궁극적인 능력은 대부분의 국소 제어 신호 박스의 소멸을 입증했다. 트랙 옆에 있는 신호수들은 더 이상 신호수신기의 눈과 귀 역할을 할 필요가 없다. 선로회로는 열차 위치를 원거리 제어 센터로 전송하고 데이터 링크를 통해 지점과 신호를 직접 조작할 수 있다.

일부 철도 시스템은 다른 시스템보다 더 많은 신호 박스를 가지고 있지만, 대부분의 미래 신호 전달 프로젝트는 라인 측면 신호 박스를 틈새 또는 유산 애플리케이션으로 강등시키는 중앙 집중화된 제어의 양을 증가시킬 것이다.

이름 지정

노드 기반 제어 시스템에서 적절한 식별은 의도된 수신자가 메시지를 제대로 수신하도록 하는 데 매우 중요하다. 이와 같이 신호 제어 지점에는 통신 중 혼동 가능성을 최소화하는 이름이나 식별자가 제공된다. 인기 있는 이름 지정 기법에는 가까운 지리적 참조, 선 마일스톤 번호, 시퀀스 번호 및 식별 코드를 사용하는 것이 포함된다. 지리적 명칭은 철도에 야드, 사이드, 교차로와 같은 교통 또는 철도 특성을 제공할 수 있는 지방자치단체 또는 인접지역, 도로 또는 지리적 특징, 지역 랜드마크 및 산업을 지칭할 수 있다.

Morse 코드가 사용 중인 시스템에서는 효율적인 통신을 지원하기 위해 제어 위치에 짧은 식별 코드를 할당하는 것이 일반적이었지만, 신호 제어 위치가 마일포스트보다 많은 곳이면 시퀀스 번호와 코드가 채택될 가능성이 더 높다. 전체 철도 시스템 또는 정치 영역은 공통적인 명명 규칙을 채택할 수 있다. 예를 들어 중앙유럽에서는 신호 제어 지점이 모두 지점의 위치와 기능에 따라 지역적으로 고유한 위치 코드를 발급한 반면,[3] 미국 텍사스 주는 규제 목적을 위해 순차적으로 모든 연동 장치에 번호를 매겼다.[4]

신호 제어 센터가 통합됨에 따라 신호 전달자가 다른 의무와 책임을 가질 수 있는 구형 박스와 새로운 열차 제어 센터를 구별할 필요가 있을 수 있다. 또한, 신호 전달 센터의 이름 자체는 개별 신호 전달 워크스테이션의 이름보다 우선하여 운영상 사용할 수 없다. 이것은 특히 신호 센터가 많은 다양한 선과 지리적 지역에 걸쳐 대량의 영토를 통제할 때 더욱 그러하다.

제어 위치가 여전히 철도 선로에 인접한 현장에 있는 대부분의 경우, 제어 지점의 이름이나 코드는 신호 박스 구조물의 측면에 그들이 있는 곳에 열차 운영자에게 추가적인 시각적 주의사항으로 명시되어 있다. 더욱이, 도로변 신호는 또한 누가 그 신호와 선의 확장을 제어하는지 직접 또는 간접적으로 나타내는 식별판을 장착할 수 있다.

제어장치

자세한 내용은 인터락을 참조하십시오.

레버 프레임

주요 기사: 레버 프레임
아일랜드 노크크로게리의 신호 박스 내부의 기계식 레버 프레임

최초의 신호 박스에는 기계식 레버 프레임이 들어 있었다. 프레임은 보통 수술대 아래의 빔에 장착되었다. 레버에 연동장치를 부착하여 신호가 포인트에 대한 정확한 표시를 보여주고 올바른 순서로 작동하도록 했다. 신호와 지점의 한쪽 끝과 신호 박스의 레버에 연결된 전선이나 로드가 철도를 따라 달렸다.

많은 국가에서 레버는 정지 신호의 경우 빨간색, 지점의 경우 검은색 등 기능에 따라 도색되며 보통 식별을 위해 왼쪽에서 오른쪽으로 번호가 매겨진다. 대부분의 경우, 트랙과 신호 전달 레이아웃 다이어그램이 레버 프레임 위에 장착되어 신호와 지점에 인접한 관련 레버 번호를 보여준다.

미국에서는 손동력 연동장치를 암스트롱과 손 던지기라고 불렀다.

파워 프레임은 소형 레버를 가지고 있고 신호와 지점을 전기적으로 제어한다. 여전히 기계적으로 연동하는 경우도 있었지만, 전기 레버 잠금장치를 사용하는 경우도 있었다.

몇몇 경우에서 신호와 지점은 적절한 레버나 슬라이드를 작동할 때 공압적으로 작동되었다.

제어판

제어판이 있는 신호 박스에서 레버는 보통 트랙 다이어그램에 직접 적절한 위치에 있는 버튼이나 스위치로 대체된다. 이러한 버튼이나 스위치는 전기 또는 전자 연동장치로 연결된다. 영국에서 제어판은 다음과 같은 유형이다.

1988년 교체용 신호 박스의 트림 접합 IFS 패널, BREL York에서 제작
개별 기능 스위치(IFS)
각 신호와 각 지점 세트에 대해 별도의 버튼/스위치가 제공된다. 이러한 유형의 패널은 레버 프레임과 유사한 방식으로 작동된다. 신호 전달자는 신호 판독의 스위치나 버튼을 작동하기 전에 각 지점 세트를 원하는 위치로 이동시켜야 한다.
이러한 유형의 패널은 가장 덜 복잡한 회로를 필요로 하지만 크거나 분주한 영역을 제어하는 데는 적합하지 않다.
컨트롤 스위치 1개(OCS)
신호 전달 경로마다 별도의 스위치/버튼이 제공된다. 신호당 스위치/버튼 수가 신호에서 나오는 경로(즉, 신호 수신 목적지)만큼 많을 것이다. 원하는 경로를 설정하기 위해 관련 스위치나 버튼이 작동한다. 경로 내의 모든 지점은 자동으로 필요한 위치로 설정된다.
개별 포인트 스위치는 제공되지만 일반적으로 중앙 위치에 남아 있어 경로를 설정하는 동작에 의해 포인트가 자동으로 설정될 수 있다.
출입구(NX)
이러한 유형의 패널에는 모든 신호에 대해 하나의 스위치/버튼이 제공된다(일부 패널에는 별도의 '출구' 및 '출구' 장치가 있음 제외). 경로를 설정하기 위해, 신호맨은 '입구' 신호에 대한 장치를 작동시키고, 그 다음에 '출구'(목적지) 신호에 대한 장치를 작동시킨다. 경로 내의 모든 지점은 자동으로 필요한 위치로 설정되며, 모든 지점이 정확한 위치의 연동장치에 의해 감지되는 경우, 입구 신호가 사라진다.
개별 포인트 스위치는 제공되지만, 일반적으로 중앙 위치에 남아 있어 경로를 설정하는 동작에 의해 포인트가 자동으로 정상 또는 후진 위치로 설정될 수 있다.

위에서 설명한 것과 유사한 작동 원리가 전 세계에 적용된다.

비디오 디스플레이 장치

현대식 신호 박스는 VDU 기반 또는 유사한 제어 시스템과 함께 제공되는 경향이 있다. 이러한 시스템은 기존 패널보다 제작 비용이 적게 들고 변경하기가 쉽다. 영국에서 대형 현대식 신호 박스는 전형적으로 통합 전자 제어 센터 유형의 것이다. 이러한 제어 시스템의 다양성은 전 세계적으로 사용된다.

현재

2008년 폴란드 크레스조위체 신호함

드물기는 하지만, 몇몇 전통적인 신호상자는 여전히 발견될 수 있다. 많은 경우 레버 프레임이 제거되었거나 사용되지 않고 제어판 또는 VDU가 설치되었지만 기계적인 지점과 신호는 여전히 제어한다. 대부분의 현대 국가들은 철도 시스템에 기계적 신호가 거의 남아 있지 않다. 그러나 영국과 아일랜드 둘 다 기계 신호 전달은 여전히 가장 바쁜 노선에서 벗어나 비교적 흔하다. 유럽에서는 독일, 폴란드, 체코에서도 상당한 양이 있다. 전통적인 신호 박스는 많은 전통 철도에서 발견될 수 있다.

현대적인 제어 센터는 널리 보급된 신호 캐빈을 대체했다. 보통 주요 철도역 근처에 위치하는 이들 센터는 전기 또는 전자 시스템을 사용하여 선로망을 제어한다.

사진 갤러리

참고 항목

참조

  1. ^ 터너, J. T. 하워드 런던 브라이튼과 남해안 철도, 파트 1, 배트포드, 1977 페이지 196-8
  2. ^ 제임스 앤더슨의 전기 잠금 원리
  3. ^ "www.stellwerke.de - Liste Deutscher Stellwerke". www.stellwerke.de. Archived from the original on 1 October 2017. Retrieved 26 March 2018.
  4. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2012-01-25. Retrieved 2013-03-30.CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)

메모들

외부 링크