신안산선, 정말로 대피선 없는 것이 심각한 문제인가?

[5618]

* 제목이 약간 오해의 소지가 있는 것 같습니다.

 제 의견은 아예 대피선이 필요없다는 것이 아니라,

 "현 상태로도 충분히 급행을 운영할 수는 있으며, 

 열차운행 상황이 변화하면 1곳의 대피선 추가만으로도 효과를 기대할 수 있다" 입니다.

* 이 글을 작성할 당시에는 대림삼거리역에 대피선을 설치하는 것으로 가정하고 글을 썼으나,

 댓글로 DL-7234님께서 말씀해주신 의견을 읽고 난 뒤

 대림삼거리보다는 구로디지털단지역에 대피선을 설치하는 것이 낫겠다는 결론을 내렸습니다.

---------------------------------------------------------------------------------------

신안산선과 관련해서, 대피선이 없다는 것에 대한 지적이 상당히 많습니다.

그런데, 정말 꼭 반드시 대피선이 필요한가에 대한 토론은 거의 되지 않고 있는 것 같아서

그 문제에 대해서 한번 짚어보고자 합니다.

* 이 분석에서 기준으로 삼고 있는 역간거리와 운행시간은,

 역간거리의 경우 한국철도시설공단의 신안산선 예비타당성 조사 당시 노선도를 기본으로 하여 최근 입수한 신안산선 일부 역의 위치를 참고하고 부족한 정보는 네이버 지도로 측정하여 보완하였으며,

 운행시간은 한국철도공사 운행구간 중 동일한 역간거리를 가진 구간의 운행시간을 차용했습니다. 딱 한군데 정확한 역간거리가 맞지 않는 구간이 있는데 이 곳은 ±0.1km인 구간의 운행시간을 기준으로 추산하여 사용했습니다.

 그리고 공덕~서울역 사이 만리재역이 있다고 가정하고 분석을 진행합니다. 있던 없던 결과는 크게 안 달라집니다.

* 이 분석은 KichaDia 프로그램을 이용하였습니다. 프로그램 제작자 Trainer님께 감사의 말씀을 드립니다.

0.

2009년 11월 신안산선의 Y분기가 결정될 당시 인터넷 뉴스 기사 중에 한 기사에서 배차간격에 대한 언급이 있었습니다.

그 기사 내용에 따르면, 중앙 방면은 첨두(RH) 10분, 비첨두(NH) 12분이며,

시흥시청 방면은 첨두(RH) 24분, 비첨두(NH) 30분이었습니다.

그 이후 2011년 신안산선 각 역사의 설계공모 당시 공고된 자료에도 첨두시 배차간격 10분이라는 언급이 있었습니다.

(다만 이 자료에서는 비첨두시 20분이라는 터무니없는..... 말이 있기는 했습니다)

따라서 지금부터의 모든 분석은 첨두시 기준으로 시행하며,

분기 이후 구간은 각각 배차간격이 10~24분 이상이 될 것이므로 합류 구간인 광명~서울역만을 분석의 대상으로 하겠습니다.

1.

10분 간격의 열차와 24분 간격의 열차가 동시에 운행된다면, 

한 사이클을 잡으려면 10과 24의 최소공배수인 120을 사용해야 합니다.

따라서 저는 일단 120분 동안의 열차 운행 패턴을 만들어 봤습니다.

갈색 선이 10분 간격의 중앙발 서울행, 파란색 선이 24분 간격의 USKR발 시흥시청 경유 서울행입니다.

일부 열차는 두 열차가 상당히 붙어 있는데,

이는 극단적인 24분 배차간격을 가정한 것으로 "평균 24분 배차간격"으로 운행하게 되면 해결할 수 있는 문제입니다.

그리고 그 사이사이에 분홍색 급행열차를 넣어 봤습니다.

이 분홍색 급행열차는 환승역만 정차합니다. (광명-석수-구로디지털단지-신풍-영등포-여의도-공덕-서울역)

24분 간격의 파란 열차는 큰 의미가 없으니 무시하고,

10분 간격의 갈색 열차는 매 10분 단위 출발이며, 

분홍색 열차는 운행한다면 갈색열차 그 8분 후(후속열차 2분 전)에 출발한다고 해 보겠습니다.

보시다시피,

합류구간 시작인 광명역부터 종착역인 서울역까지 가는 동안,

분홍색 급행열차는 선행열차를 따라잡지 못하며, 따라잡을 필요도 없습니다.

그러면서도 광명~서울역 구간에서 완행보다 5분 30초를 단축합니다.

정 다이어그램이 꼬여서 대피를 한번 해야겠다, 라고 한다면,

광명역과 서울역의 중간 지점 쯤 되는 대림삼거리에서 대피를 한번 해주면 가볍게 해결됩니다.

(맨 오른쪽의 1026열차와 2010열차 참조)

이러기 위해서는 대림삼거리역에 대피선을 설치해야 하긴 하지만요.

그때쯤이면 신호체계도 좀 나아지길 기대하며 대피시간은 2분 30초를 잡아 봤습니다.

생각해 보면 대피역 전후의 역간거리가 짧은 것이 오히려 대피시간을 줄이는데 도움이 되는 것 같기도 하네요.

어쨌든 가장 조밀한 열차간격이 10분 단위라면 굳이 대피하지 않고도 급행 운행이 가능합니다.

신호체계 문제 때문에 문제가 생긴다 싶으면 급행열차의 선/후행 완행열차 배차시간을 조금만 뒤틀어주면 되거든요.

"평균 10분"만 지키면 되니까요.

2.

그런데 앞에서 말씀드렸던 뉴스 기사에,

월곶~판교선이 완공되면 시흥시청 방면도 10분 간격으로 운행할 것을 기대한다는 언급이 있었습니다.

(흠... 그러면 설마 신안산선이 3분기...?????????)

자, 그러면 이제 한번 극단적인 10분 간격 배차의 세계로 떠나보실까요?

중앙발 열차가 10분간격(00-10-20-30-40-50), 시흥시청에서 오는 열차가 10분간격(05-15-25-35-45-55)이면

합류구간은 5분 간격으로 열차가 운행하게 됩니다. (00-05-10-15-20-25-30-35-40-45-50-55)

급행은 완행 대비 5분 30초를 단축한다고 하였으므로, 이때는 반드시 대피가 최소 한 번은 일어나야 합니다.

다만 한 번의 대피만으로 종착역까지 무난히 도착할 수 있습니다.

그림에서 보시면 분홍색 급행열차는 

파란색 1512열차보다 3분 30초 늦게 출발하여, 대림삼거리에서 1512열차를 대피시키고 앞지른 후

서울역에 1512열차보다 4분 먼저 도착합니다.

이번에도 대피시간을 2분 30초를 가정하였기 때문에, (원래 정차시간 30초 + 추가 정차시간 2분)

1512열차 대비 급행열차는 7분 30초를 단축하게 됩니다.

신기하게도 대피 후 영등포역부터는 1028, 1512, 급행, 1030열차의 간격이 오히려 균등해지는 효과도 발생하네요.

이 경우에도 신호체계가 안도와줘서 문제라면 1512열차를 앞으로 더 당기고, 급행도 조금 앞으로 당겨주면 될 것 같습니다.

그런데 이쯤 되면,

급행 한번만 굴릴 거냐? 라는 얘기가 나올 법 합니다.

그래서 준비했습니다.

완행과 급행의 화려한 퍼레이드.

3.

이번에는 정말 극단적인 가정을 해 보겠습니다.

물론 그럴 일은 없겠지만,

방금 전 가정했던 합류구간 기준 5분 간격 운행 사이사이에

5분 간격으로 급행을 모조리 집어넣는 겁니다.

그러면 합류구간 중 급행 정차역의 배차간격은 평균 2분 30초,

졸지에 서울 2호선 됐군요.

그리고 완행 열차의 대피는 당연히 대림삼거리에서 일어나는데,

5분마다 급행이 계속 쫓아오니 완행 열차 전체가 대림삼거리에서 쉬었다 가야 합니다.

완행이 다같이 쉬다보니 참 재밌는 그림이 나오네요.

어쨌든 이렇게 조밀하게 넣어놔도 완행열차를 한번 더 따라잡는 일은 일어나지 않습니다.

신안산선이 서울역보다 더 연장될 경우 서울역을 2폼 4선으로 만들어서

완급결합역으로 만드는 것이 타당하긴 하겠네요.

마지막 부분을 보면 서울역에서 완급결합(완행 대피)을 하면 딱 좋을만한 그림이 나왔습니다.

다만 이 경우는 현 신호체계로는 절대로 불가능하고, RF-CBTC정도는 되어야 될까말까 한 수준이네요.

4.

결론적으로 현재의 신호체계를 그대로 가져간다면 10분 단위 완행 운영시 대피선 없이 급행을 운영할 수 있고,

(다만 10분단위 균일 배차는 좀 틀어지고, "평균 10분" 배차가 될 수도 있죠)

그보다 배차간격이 더 짧아진다면

RF-CBTC 등으로의 신호체계 개선을 전제로 하여 

대피선 1곳(대림삼거리역)만으로도 웬만한 급행 운행을 할 수 있다는 얘기가 됩니다.

어차피 저렇게 극단적인 5분단위 완행/급행(결론적으로 평균 2.5분)은 운행할 일이 없을 테니까요.

참고로, 제가 콕 집어서 대림삼거리역에 대피선을 설치하자고 한 이유는,

지금까지 알아본 바에 의하면 

여의도~구로디지털단지역 사이 구간에서 승강장 구조 상 큰 변화를 안 주고 대피선을 설치할 수 있는 곳이

대림삼거리역 딱 한군데라서 그렇습니다.

나머지는 환승통로라던가, 계단 및 에스컬레이터라던가 이런 것들 때문에 승강장 바로 옆에 선로를 붙일 수가 없더라구요.

정 신호체계가 안따라준다 싶으면 "균등 5분, 균등 10분 배차간격"이 아니라 

"평균 5분, 평균 10분 배차간격"으로 운행하면 되는 겁니다.

그리고 서울시내 구간에서 대피하기가 애매한 열차운행시간표가 나온다 싶으면

2폼 4선의 광명역을 애용해 주시면 되겠습니다.

한마디로 정리하자면,

신안산선은 신호체계만 향상된다면

열차 운행계획에 따라 대피선은 없어도 될 수도 있고, 필요하다 해도 대림삼거리역 한 군데,

만약 서울역 이북 연장이 실현된다면 서울역에 추가하는 수준에서 그쳐도 될 듯 합니다.

소사~대곡선의 신호방식이 RF-CBTC 기반 ATP/ATO라고 하니 신안산선에도 살짝 기대를 걸어봅니다.

덤.

신안산선이 역이 많아서 표정속도가 느리다는 얘기가 참 많이 나오는데요,

KichaDia 프로그램에 재밌는 기능이 하나 있죠. 표정속도가 나오는 기능.

그래서 그 기능을 한번 써 봤습니다.

Min과 Max가 있는데,

급행은 어차피 한 종류니까 의미가 없고요.

완행의 Min은 대피가 일어난 열차이고, Max는 대피가 일어나지 않은 열차입니다.

Avg는 제가 임의로 열차 편성수를 조절했기 때문에 의미가 없는 데이터입니다.

어쨌든 요약하자면

광명~서울역 구간에 한하여,

급행의 표정속도는 53km/h, 완행의 표정속도는 43km/h(대피해도 40km/h)입니다.

역간거리야 변해봤자 100m정도 변할까 말까일 거고,

운행시간이 문제긴 한데 운행시간이 획기적으로 늘어나지 않는 이상

무대피 완행의 표정속도가 40km/h 이하로 내려갈 일은 없을 것 같습니다.

운행시간이 이 데이터보다 줄어들면 표정속도는 오히려 더 올라가겠죠?

서울시내 구간만(광명역도 살짝 들어갔지만) 놓고 봤는데도 표정속도가 40km/h가 넘습니다.

개그맨 허경환씨의 유행어 마냥, 이정도 속도 되면 역좀 더 놓을 만도 하잖아요?

추가1.

DL-7234님께서 댓글로 말씀하신 부분을 참조하여, 대피선의 위치를 구로디지털단지역으로 옮겨 보았습니다.

확실히 대피할 때의 그림이 더 깔끔한거 같아 보이네요.

[DL-7234]

대체로 완급운행시 노선의 가운데지점에 대피선을 만들어주면 완급결합운행하는데 큰 문제가 없습니다.
그리고 시설공단이 주장하듯이 급행성격의 노선이고, 10분간격정도라면 무대피급행도 가능합니다만.....

서울-금천구청 선로용량 부족을 해결할 수 있는 가장 좋은 기회를, 시설공단이 건설비가 많이든다고 미래를 보지 않고 싸게 짓겟다는 것이 문제라 생각됩니다.

[5618]

선로용량 부족 문제에 관해서는,
1. 일단 KTX 같은 열차는 곡선부 때문에 투입이 힘들다는 얘기를 들은 적이 있구요. 막상 투입하자니 연결선을 놓던가 신안산선 서울역의 규모를 변경해야 하는데 시설공단에선 그게 귀찮을 듯..
2. 어차피 디젤동차는 지하에 들어가지도 못할테니 비츠로/누리로급이 아니면 새마을/무궁화는 당연히 패스..

3. 그래서 결국 저는 선로용량 부족 문제를 해결할 수 있는 방법은 오히려 장항선 방면 열차를 신안산선-소사원시선-서해선 직결로 돌려서 운행하고 경부선라인에서 그만큼의 여유를 갖는 것이라고 생각합니다. 저 루트로 누리로를 투입하고 정차역은 위에 언급한 급행 수준으로 하면 되지 않을까요?

[아리시안]

말씀 잘하셨습니다. 저러면 서해선은 어떻게 굴릴 생각이십니까?

[5618]

저 정도면 서해선은 충분히 굴릴 수 있을 것 같습니다만...? 극단적 10분배차에 그 사이사이 촘촘하게 급행이 들어가지 않는 이상, 이미 2폼 4선이라 대피 기능이 있는 광명역 이외 한 군데에만 대피선을 놓으면 서해선 일반열차도 운행 가능할 것이라고 생각하는데요. 나머지 전동열차의 운행시격을 앞뒤로 확보하여 "평균 n분"으로 맞추면 될 것 같습니다. 서해선 일반열차를 운행할 때, 전동열차 급행 정차역에서 생략해 봤자 석수, 신풍 정도를 빼면 더 이상 뺄 곳도 없을 것 같구요.

[DL-7234]

그리고 대림삼거리보다는 신풍이나 구로디지털단지로 대피선이 있는것이 더 좋다고 생각하는 것이, 대피역 바로 앞뒤에 급행정차역이 있게되면 최소운전시격이 더 필요하게 되어 대피하는 열차가 장시간 대기를 해야하는 문제가 생깁니다.

[5618]

좋은 의견 감사드립니다. 그렇다면 구로디지털단지가 훨씬 나을 겁니다. 구로디지털단지 인근이 신풍역 인근보다는 도로 폭이 압도적으로 넓어서 저촉되는 건물도 없고 공사하기도 수월할 테니까요.

[5618]

그리고 다시 알아보니 구로디지털단지역도 승강장 바로 옆에 선로를 하나 더 붙이는게 가능해 보이는군요. 그렇다면 대림삼거리역보다는 구로디지털단지역을 2폼 4선으로 만드는 것이 낫겠네요.

[경부선 금천구청]

구로디지털단지 ~석수까지는 다 가능합니다 왕복10차선이라서.....

[KTX 부천역]

이게 신안산선만 볼께 아니니 대피선이 필요하죠. 급행은 당연히 운용해야 합니다. 그리고 서해선 출발을 하게 하려면 신안산선을 이용해서 시흥시청으로 빠져나가야 하는데 서해선 열차가 수월하게 운행하려면 대피선은 필수입니다. 소사나 대곡같은 어정쩡한데다 시종착 시킬수는 없죠. 그리고 여의도역과 영등포역, 광명역은 서해선 일반열차 세워야 하고요.

[5618]

다만 전동열차 급행을 운용하는 데에 딱 하나 문제가 있습니다. 경기도 구간에서 건너뛸 만한 역이 마땅치 않다는 겁니다. 중앙 방면은 중앙, 목감, 성포 중에 뭐 하나 버릴 수도 없고, 시흥시청 방면은 배차간격이 워낙에 길어서 특정 열차를 급행으로 운행하기도 애매하죠. 그렇다고 경기도에서는 전역정차, 서울시내에서는 급행으로 운행하자니 "하필이면 급행 비정차역에 가려는 사람"의 배차간격이 확 길어집니다. 신안산선 자체가 배차간격이 그렇게 짧지 않을 테니까요. 상대적으로 배차간격이 짧은 중앙 방면이더라도 짧아봤자 10분이라, 하나 건너뛰면 20분이 됩니다.

[5618]

그래서 저는 전동열차는 모두 완행으로 운행하고(그래도 표정속도가 40km/h를 넘는 수준이니까요), 그 사이에 촘촘하게 서해선 일반열차를 운행하는 게 어떨까 하는 생각도 듭니다. 이러면 서해선 방면으로 더 많은 열차를 운행할 수 있을 테니까요. 다만 이렇게 일반열차를 급행 성격으로 활용하려면 요금체계가 호환되는 것이 가장 좋을텐데, 철도공사가 그런 의지가 있을지가....

그게 아니라면 완행은 모두 전동열차, 급행은 일반열차를 기반으로 하되, 기존 완행열차 평균배차간격을 유지한다는 전제 하에 출퇴근시간대에 한하여 완행열차 사이사이에 급행전동열차를 몇 번 추가 운행하는 방법이 있겠네요.

[京急快特 2100形]

급행정차역에서 도림사거리, 대림삼거리, 만리재가 빠진다면 대피선이 광명역이외 1개만 더있으면 될겁니다. 다만 서해선열차가 가세할 경우 최소한 대피선이 2개는 더 필요할거라 생각됩니다.

[KTX 부천역]

배차 문제로 인해서 급행이 어렵다는 말씀은 공감하네요. 그러면 서해선 일반열차로 급행을 대체할 방법도 좋을듯 하네요. 우선 여의도역에서 출발해서 영등포역과 광명역은 정차하고 시흥시청으로 빠진 후 공단역에 서해선 열차를 정차해야겠네요. 그리고 서해선 따라 계속 가고요. (개인적으로는 공단역 환승 보단 안산역 환승이 좋을듯 한데 서경기선도 부천역이 아닌 소사역에서 환승할 수 밖에 없는 현실과 마찬가지로 공단역에서 환승하는듯요.) 그리고 이건 암만 생각해도 뻘 생각이지만 중앙역 급행은 ITX-청춘으로 해결하는 방안도 있고요. (물론 열차 량 맞추어야 하죠.) 정차역은 여의도~영등포~광명~중앙 이렇게 되겠네요.

[5618]

저는 급행을 운행할 경우 미정차역은 서울시내의 모든 비환승역이 되어야 한다고 생각합니다. 도림사거리, 대림삼거리, 만리재 뿐만 아니라 시흥사거리와 신독산까지 같이 빠져야 급행다운 효과가 날 것이라고 봅니다.

그리고 일반열차를 운행할 경우에도 여의도, 영등포, 광명 외에도 구로디지털단지 정도까지는 정차를 해서 (서울역-공덕-)여의도-영등포-구로디지털단지-광명-공단-(이후 서해선) 정도로 운행하는게 맞지 않을까 싶구요. 사실 지금 서울시내 그 어떤 일반철도도 2호선과 연결이 안 되는데, 2호선과 연결되는 일반철도가 생긴다면 그 효과는 엄청날 것이라고 생각합니다.

[5618]

그리고, 광명(이미 계획), 구로디지털단지(이 글에서 제안) 외에 대피선을 하나 더 설치한다면 여의도역이 적합할 것이라고 생각합니다. 지상의 도로 폭도 그렇고, 광명-구로디지털단지-여의도 정도면 거리도 제법 균등한것 같고요. 또한 여의도는 1차구간 종착역이니 회차에도 용이할 것이구요.

마찬가지 이유로 신안산선이 서울역 이북으로 연장될 경우 서울역에 대피선을 놓아주고, 만약 필요하다면 그 이후는 청량리에 건설하면 되지 않을까 합니다.

[구민]

이 글을 읽고나니 그 동안 고민해왔던 서해-장항선 일반열차의 수도권측 시발역 문제가 풀리는 것 같네요.
서해-장항선 일반열차야 첨두시라도 시간당 최대 2편 정도만 들어갈 수 있으면 될테니 말입니다.
그러니 결국 이렇게 되면 신안산선도 경춘선처럼 완행 위에 급행 없이 준고속급 일반열차(ITX)가 운행되는 형식을 따르게 될 수 있겠군요.

[인천 1호선]

대피선없이 급행운영이 불가능한 것 때문에 지적한 것이 아니라 앞으로 운행횟수 증가나 추후 있을지도 모를 다른계통 운행방식에 대한 대비가 전혀 안돼 있다고 여겨져서 그런 것으로 보입니다.
사업비 절감이란 측면도 중요하지만 미래에 대한 확장여지나 추후 확장의 어려움 등도 고려되어야 하지 않을까 생각됩니다. 승강장도 6량대응인데 2~3곳 정도의 대피선 설치가 그렇게 중요하지 않은 걸까요?

[안모군]

지하구간에 대피선을 추가하는건 상당히 난해한 공사가 되기 쉽죠. 비용 문제도 문제지만, 기술적 문제(개착구간만 개축이 가능, 열차 운행 차단 발생)가 있기 때문에 설계단계에서 시설계획에 반영이 필요한거죠.

[pirot2000]

신독산역에 대피선이 추가되었다고 합니다.