정보 철도 자동운전 시스템에 대해 정리해 봅시다. ^^

[Techno_H]

철도 자동운전 관련 여러 가지 의견들이 나오고 있습니다만, 이해당사의 문제는 기본적으로는 이해당사자가 풀어야 할 문제라고 생각하구요. ^^ 다만 일부 명백히 잘못된 사실들 때문에 서로 쓸데 없이 감정상하는 부분이 있을 수 있는 것 같아서 이 기회에 자동운전 시스템에 대해 확실히 정리해 보면 어떨까 합니다. ^^

일단 개인적으로 알고 있는 정보를 풀어 보겠습니다. 틀린 부분이나 보충할 부분은 지적해 주시면 반영하도록 하겠습니다.

1. 운전 지원 시스템의 모드 분류

 : 신호시스템 방식인 ATS, ATC, ATO, ATP 등의 기술적 사양이 주로 언급되고 있습니다만. ㅇㅇ시스템은 무조건 무인운전이 된다 라든가 식의 오해가 많은 것 같고... 때문에 일단 '기능(모드)'에 촛점을 두어 분류를 해 봅니다.

(0) 기본 상식

 - 열차는 운전자가 주변 상황을 직접 인식하여 자의적으로 판단을 내리는 자동차와 달리, 항상 중앙 관제소에서의 지령에 의해서 움직이는 것을 기본 원칙으로 합니다. 때문에 중앙 관제소로부터의 정상적인 명령이 수신되지 않는 경우에는 아예 차를 움직일 수 없도록 제한이 걸려 있습니다.

(1) 기지운전 모드 - Yard 모드

 - 차량기지내의 입환 운전에 사용됩니다. 차량기지 구내는 ATS, ATC, ATO, ATP 같은 신호장비가 설치되지 않는 구간이므로 신호기로부터 속도코드나 정지코드 같은 제어신호가 수신되지 않습니다. 앞서서 설명한 "정상적인 명령이 수신되지 않는 경우" 로서 차가 움직이지 않도록 잠겨 버립니다. 기지운전 모드로 전환시키면 이 잠금을 풀고 완전히 승무원 자의적으로 열차를 수동 운전할 수 있지만 최고 속도는 일반적으로 25km/h로 제한됩니다.

 - 차량기지가 있는 노선이라면 필수 모드입니다. ^^

(2) 수동운전 모드 - MCS 모드 (Manual Cab Signal)

 - 일반적으로 이야기하는 승무원의 수동운전을 말하며 지상 신호기(신호등)로부터 수신된 제어신호의 제한 내에서 승무원은 가속, 감속, 정차 등의 모든 조작을 직접 판단하여 수동으로 처리합니다.

 - 이 모드를 지원하는 신호 시스템 : ATS, ATC, ATO, ATP 등 모든 시스템

 - 이 모드에서 만약 승무원의 조작이 수신된 제어신호를 위반할 경우. 즉 제한속도를 위반하였거나 정지신호를 어긴 경우 등에는 컴퓨터에 따라 다음의 조치가 강제로 취해집니다.

 - ATS (Automatic Train STOP) ATS는 신호기를 통과할 때 제어신호 위반이 확인되면, 묻지도 따지지도 않고 열차를 강제로 세워버립니다.

 - ATP (Automatic Train PROTECTION) ATS보다는 한 단계 진보된 시스템입니다. ATP는 무조건 열차를 세우기보다는 제어신호 위반이 확인되면 그 제어신호에 맞도록 열차를 강제로 조작합니다. 때문에 단순 속도위반인 경우에는 속도가 강제로 줄어들기만 하며 열차가 서지는 않습니다.

 - ATC (Automatic Train CONTROL) ATC 또한 ATP와 마찬가지로 제어신호 위반이 확인되면 그 제어신호에 맞도록 열차를 강제로 조작합니다. ATP와 다른 점은 ATP가 특정한 시점 (신호기를 통과할 때) 에만 정보를 수신할 수 있는 점제어식인 것과 달리 ATC는 연속적인 궤도회로에 의해 정보를 실시간으로 수신하는 연속제어 방식이므로 더 고밀도의 열차제어가 가능하다는 것이 근본적인 차이점입니다.

(2.1) 수동운전 2인이상 승무 제도

 - 운전 승무원이 열차 조작에만 전념하도록 하여 부담을 줄여주기 위해, 정차 후 출입문 조작과 안전확인을 담당하는 차장 승무원을 별도로 둘 수 있습니다.

 - 이 제도를 시행하는 노선 : 서울1호선, 서울2호선, 서울3호선, 서울4호선

(2.2) 수동운전 1인승무 제도

 - 시내버스처럼 차장 승무원을 생략하고 운전 승무원이 정차 후 출입문 조작과 안전확인까지 모두 하도록 할 수도 있습니다. 어떤 노선이든 물리적으로 불가능한 일은 아닙니다.

 - 하지만 작업의 리듬이 끊기는 데서 오는 집중력 저하, 과다한 조작 및 판단회수에 따른 피로도 증가와 같은 근무환경의 질적 저하를 불러올 수 있습니다. (이를 안전운행과 연결시킬 수도 있습니다.) 또한 운전승무원이 안전운행사고에 대한 책임 뿐 아니라 승강장 안전사고에 대해서도 책임을 부담해야 하므로, 부담감이 높아 현장 승무원은 그리 선호하지 않는 제도입니다.

 - 때문에 승무원의 피로도를 줄이고 보다 나은 작업환경을 제공할 수 있도록 운전실 시설을 개선하거나 추가적인 지원시설을 설치하는 등 1인승무 열차의 안전운행을 보조할 수 있습니다. 구체적인 예로는

 : 출입문 스위치 등 여러 가지 스위치를 운전석에 집중시키고 인간공학적으로 배치하여 손쉬운 조작이 가능하게 합니다.

 : 중앙선, 경의선, 광명셔틀처럼 열차를 짧게 만듭니다.

 : 운전석에 그대로 앉은 상태에서도 승강장을 모니터링할 수 있게끔 CCTV를 설치합니다.  등.

(3) 반자동운전 모드 - ATO모드 (Automatic Train Operation)

 - ATO는 그 자체로 신호시스템을 말하는 것이 아니라, 기본적으로 신호 시스템에 부속되는 추가기능일 뿐입니다.

 - 따라서 통상 ATC/ATO가 사용되지만, 극히 예외적으로 ATS/ATO나 ATP/ATO도 존재합니다. (예 : 서울2호선)

 - 중앙 통제실로부터의 제어 신호 및 각종 상황 정보를 승무원 대신 ATO컴퓨터가 판단하여 열차를 자동 운전합니다.

 - 반자동운전 모드에서는, 각 역 출발 시 승무원이 출입문을 닫고 출발스위치 (2개)를 동시에 누름에 따라 자동 출발하여 다음 역 정위치 정차와 출입문 열기까지 자동으로 수행한 후 승무원의 출발 명령을 기다립니다.

 - 자동운전이 가능한 노선은 수동운전에 비해 운전승무원의 근무 부담이 상대적으로 덜한 편이므로 1인승무가 시행되는 것이 일반적입니다.

(4) 무인운전(완전자동운전) 모드 - FA모드 (Full Autumatic)

 - FA모드에서는 모든 조작이 컴퓨터에 의해 자동으로 이루어지므로 기관사가 개입할 필요가 없습니다.

 - 때문에 경우에 따라 아예 운전실을 생략하기도 합니다.

 - 기본적으로는 ATO가 지원되는 컴퓨터라면 FA도 지원합니다. 즉 ATO에 의해 자동운전이 되는 5,6,7,8,9호선 등 최근의 신형 지하철들은 지금 당장 무인운전을 실행해도 굴러는 갑니다. 다만 많은 승객이 타고내리는 과정에서 승하차 안전 문제가 대두되므로, 승객이 많이 타는 대형 철도에서 FA기능은 사용하지 않는 것이 일반적이며 일부 경전철에서만 적용사례가 있는 상태입니다.

2. 결언

(1) 결언 1 : 자동운전에 관하여

 - ATS, ATP, ATC는 모두 기본적으로 수동운전을 포함하는 선로 신호 시스템입니다.

 - 단 차량에 상황정보를 판단하고 열차를 자동 조작하는 ATO 컴퓨터를 각각 옵션으로 실을 수 있으며 이 경우에 비로소 자동운전이 되는 것입니다. 때문에 ATS/ATO, ATP/ATO, ATC/ATO 모두 이론적으로는 가능합니다.

  * ATS/ATO 설치 사례 : 서울2호선 (신형차량 도입 초창기)

  * ATP/ATO 설치 사례 : 서울2호선 현재

  * ATC/ATO 설치 사례 : 서울 5, 6, 7, 8, 9호선, 대전, 광주, 부산2, 부산3 등

(2) 결언 2 : 1인승무에 관하여

 - 열차가 움직이면서 문을 여닫는 것은 아니므로, 기본적으로 모든 차량은 1인승무 자체는 물리적으로 가능합니다.

 - 단 노동조건 저하 및 그에 따른 안전문제가 대두될 수 있으므로 제한된 경우에 한해 선택적으로 시행하고 있습니다

 - 그 제한된 경우란 다음을 말합니다.

  * 자동운전(ATO나 FA)를 지원하여 운전업무가 경감될 경우 : 서울 5, 6, 7, 8, 9호선, 대전, 광주 등...

  * 자동운전은 되지 않지만, 운전대를 적합하게 바꾸었거나 편성을 짧게 만든 경우 : 분당선, 중앙선, 경원선, 광명셔틀 등...

 - 한편 기능적으로는 자동운전이 지원되지만 1인승무를 하지 않을 수도 있습니다.

  * ATP/ATO가 설치된 서울2호선 : 아직 이를 지원하지 않는 구형 차량이 다수 운행중이며, 10량 장대편성에, 승하차 승객이 많은 노선이므로 1인승무는 시행하지 않음.

3. 종합

	신호시스템	자동운전 지원	승무인원
KTX	ATP?	X	1
새마을, 무궁화	ATS, ATP	X	-
서울1호선(경원,경인,경부)	ATS	X	2
수도권광역 분당선	ATC	X	1
수도권광역 신분당선	CBTC	O	0
수도권광역 경의선	ATS	X	1
수도권광역 중앙선	ATS	X	1
서울2호선	ATP	신형차량만	2
서울3호선	ATC	?	2
서울4호선	ATC	X	2
서울5호선	ATC	O	1
서울6호선	ATC	O	1
서울7호선	ATC	O	1
서울8호선	ATC	O	1
서울9호선	ATC	O	1
인천1호선	ATC	O	1
공항철도	ATC	O	1
인천공항 스타라인	CBTC	O	0
대전1호선	ATC	O	1
광주1호선	ATC	O	1
부산1호선	ATC	O	1
부산2호선	ATC	O	1
부산3호선	ATC	O	1
부산4호선	CBTC	O	0
부산김해경전철	CBTC	O	0
대구1호선	ATC	O	1
대구2호선	ATC	O	1

[9501.9516]

코레일의 경우, 10량 이상부터 차장(2인승무)이 탑승한다고 합니다. 그래서 중앙경의선과 같이 8량은 1인승무가 되는 것이지요~

[kndol72]

무인운전=FA모드는 아니라고 생각합니다.. 인천메트로에 FA모드가 건설당시부터 있었지만 무인운전을 못하는 이유는 driverless라고 되어 있지 manless라고 되어 있지 않아서죠.. 즉, FA로 운행하다가 어떤 인터럽트가 들어와서 모드가 깨지면 원격으로 모드를 재입력하거나 인터럽트를 제거할 방법이 없습니다.. 무인운전이란 바로 그런게 가능해야 가능하죠..

[한우진]

표에서 수정할 부분이 있는 것 같습니다. 부산4호선은 CBTC가 아니라, 그냥 ATP로 알고 있습니다.