3. 완급결합 다이아그램

[Techno_H]

다이아그램을 공부하자. 2편 완급결합다이아그램

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1.  지난번 글에서 평행다이아그램은 도심내에서 유용하다고 말한 바 있다.
    
2. 하지만 광역전철 구간에서 이용객이 많은 역을 우대하기 위해서 주요역만 정차하는 열차(급행열차)를 설정하면, 급행열차는 표정속도가 빨라져서, 다이아그램의 열차선의 기울기가 급해진다. (물론 완행이 기울기가 완만하다) 이러한 완행과 급행을 섞어서 열차를 운행하는 것을 "완급혼합"이라고 한다.
    
3. 그런데 완급혼합에서는 급행열차의 표정속도가 더 빠르기 때문에, 그대로 달리다보면, 급행열차가 완행열차를 추월해야 할 필요가 생긴다. 그런데 이렇게 추월을 하는 위치를, 급행열차의 정차역으로 적극적으로 맞추는 다이아그램이 바로 완급혼합중에서도 "완급결합 다이아그램"이다.
    
4. 완급결합의 필요성은 아래와 같다.
   교외로부터 시내로의 통근이나, 비교적 장거리 이동처럼, 이용구간이 길어지면, 중간역 수가 10개가 넘어가게 된다. 이렇게 되면, 승객입장에서, 중간역에 정차함에 따라서, 생기는 낭비시간이 10분을 넘게 된다.
   (우리나라의 경인선과 같이 역간 거리가 1~2km 정도의 역이 계속 되는 노선의 경우, 역 하나를 통과할 때마다, 그 역을 정차할 때에 비해 1분씩 절약한다고 계산하는 것이 보통이다. 경인선의 급행열차와 완행열차 열차시각표를 비교해보아도 알 수 있다. 역 1개를 통과할 때 대략 1분을 절약한다는 경험적인 원칙은 중요하므로 잘 기억하고 있는 것이 좋다.)
   
   어쨌든 이렇게 중간역에서 낭비하는 시간이 커지면, 승객입장에서는 급행열차를 기다리는 대기시간이 길어지더라도, 도중 정차역이 적은 급행열차를 타는 것이 이익이 된다.
    
5. 이 때, 급행열차와 완행열차는 같은 폼에서 마주보도록 정차시키고, 서로 짧은 시간으로 환승하도록 승강장을 배열하는 게 좋다
    
6. 또한 급행열차의 정차역은 되도록 급행이용자 비율이 많아지도록 승객이 많은 역에 정차시키는 것이 원칙이다.
   하지만, 운행을 함에 따라서, 급행열차가 완행열차를 차근차근 추월하기 위해서는, 급행열차를 같은 간격으로 정차시켜야 한다.
   그리고 완행이 급행정차역에 우선 들어오면, 뒤에 도착한 급행열차가 완행열차보다 먼저 떠나는 형태가 되어야 한다.
   하지만 실제로는 승객이 많은 역이 등간격으로 있지는 않고, 역간 거리를 이에 맞춰서 인위적으로 바꿔서 역 수를 동일하게 맞추는 것도 부자연스럽다. 따라서, 급행과 완행이 완벽하게 조화를 이루기는쉽지 않다.
    
7. 다시 정리하자면, 완급결합이란 한 선로에서 완행(전역 정차)와 급행(급행역만 정차)를 동시에 운행하는 것이다. 그런데 이렇게 운행하다보면, 뒤따라온 급행이 앞에가는 완행을 따라잡게 된다. 따라서 따라잡는 그 시점에서 완행은 역에 들어가서, 섬 승강장의 한쪽에서 대기하고 있으면 뒤따라온 급행은 그 섬승강장의 옆에 정차한다. 그리고 문을 열어서, 급행<-> 완행간 승객을 교환한후, 급행이 먼저 출발하고, 뒤따라 완행이 출발한다. 따라서 급행이 완행을 추월하는 것이 가능해진다.
    
8. 이렇게 운전할 경우, 급행정차역의 승객은 급행열차를 이용하는 것이 가능하고, 완행정차역의 승객은 우선 완행열차를 타고, 가장 가까운 급행정차역까지 간 후에 급행열차로 갈아타면 되므로, 승객은 좀 더 빠른 급행열차를 탈 수 있는 것이다.
    
9. 이러한 모습을 다이아그램으로 그려보았다. 아래 그림이다.
    
10. 위 다이아그램으로 완급결합운행에서 승객들의 행로를 설명할 수 있다.
    모든역에 정차하는 파란선이 완행차, 급행역만 정차하는 검은 굵은선이 급행차임을 알 수 있다.
    
    1. 급행역(A)->급행역(G) 승객은 급행차(굵은 검은선)를 타고 그냥 가면되고
       
    2. 급행역(A)->완행역(H) 승객은 급행차(굵은 검은선)를 타고, 목적하는 완행역(H)에서 가장 가까운 급행역(G)에 내린후 내리자마자 맞은편에 보이는(다이아그램을 보면, 완행차와 급행차가 동시에 역에 들어옴을 알 수 있다) 완행차(파란 가는선)를 올라타고 완행역(H)까지 간다. <완행역->급행역은 반대로>
       
    3. 완행역(B)->완행역(H) 승객은 출발완행역(B)에서 완행차(파란 가는선)를 타고, 가장 가까운 급행역(D)에 가서 바로 맞은편 폼에 동시에 도착한 급행차(굵은 검은선)를 타고, 도착완행역(H)에서 가장 가까운 급행역(G)에서 맞은편 폼에 완행차(파란 가는선)로 바로 갈아탄 다음 도착완행역(H)에서 내린다.
        
11. 따라서 어떤 승객이든 기존의 완행열차만이 운행되었을 때에 비해서 빠른 속도로 목적지에 갈 수 있는 것이다.
     
12. 특히 위 그림은 복선구간에서의 완급결합을 그렸기 때문에, 완행차가 급행차에 비해서, 급행역 정차시간이 길어진다. 급행차보다 먼저 역에 들어와야 하고, 급행차가 떠난 후, 좀 기다렸다가 출발해야 하기 때문이다. 하지만 복복선 구간에서는 이 대기시간이 없어진다.
     
13. 도심지하철과 같이 모든역이 중요한 경우라면 평행다이아를 써야 하지만, 경인선 처럼 노선이 길고 중요한 역과 그렇지 않은역의 차이가 있는 경우 (부평이 부개보다 중요하고, 이용객도 많은 것은 너무 당연하지 않은가?) 일일히 완행역까지 선다면, 많은 승객들의 낭비시간이 너무 커진다. 따라서 급행을 메인으로 삼고, 사이사이 완행을 넣어주는 방식으로 조화를 이루는 것이다.
     
14. 이러한 완급결합운전을 하기 위한 필요설비에는
    
    1. 복선의 경우, 급행역을 쌍섬역으로 만들어야 한다 (즉 대피선 추가 필요) 그래야만 완행이 섬의 한쪽 선에 오고, 뒤따라온 급행이 섬의 다른쪽 선에 와서  같은 승강장에서 승객을 교환할 수 있다.
    2. 복복선의 경우라면 우선 방향별 복복선으로 배치하고, 쌍섬으로 만들어야 한다. (다행히 부평-개봉은 이 구조가 이미 만들어져 있다) (방향별 복복선이란, 복복선의 한쪽 복선이 같은 방향으로 되어 있는 것을 말한다. 반대말은 선로별 복복선으로 복복선의 한쪽 복선이 같은 성격의 선로로 되어 있는 것이다. 경인복복선의 경우, 부평-개봉은 방향별 복복선으로 되어서 쌍섬식형태로 되어 있고 신도림-용산의 경우에는 선로별 복복선으로 되어 있고,  신길, 대방등이 쌍상대식 으로 되어 있다)
        
15. 완급결합 다이아를 짤때 중요한 것은 급행역 사이의 시간이 일정해야 한다는 것이다. 시간이 일정하지 않으면, 완행열차가 급행역에 들어가기도 전에, 뒤에서 급행열차가 다가온다거나, 완행열차가 급행역에 들어간후, 급행열차를 지나치게 오래 기다린다거나 하는 문제가 생긴다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 급행역이 아닌 일반완행역에 대피선을 신설하기도 한다.
     
16. 현재 경인선 동인천-주안-부평-부천 은 각 역간 운행시간이 거의 등간격이다. 또한 의정부-도봉산-창동-성북 도 역간 운행시간이 거의 같다. 따라서 적극적으로 완급결합을 연구해볼 필요가 있다. 위 역들만 정차하는 급행열차를 만들고, 중간역을 정차하는 완행열차를 도입한뒤, 서로 1:1로 교대로 운행하는 것이다.
     
17. 또한 본인은 경인선에 이러한 완급결합 다이아그램을 적극적으로 도입해야 한다고 생각하고 있다. 경인선은 선내의 거의 모든 승객이 구로 이북으로 몰리는 광역전철이기 때문이다. 특히 경인선은 복복선이므로, 완행과 급행간의 충돌할 위험도 없고, 완행열차가 급행역에서 급행열차가 추월해가는걸 오래 기다릴 필요도 없다.
    현재 경인선은 급행역(송내,역곡 등)에서 완행차와 급행차가 동시에 만나지 않기 때문에 승객들은 완행차와 급행차를 빠른 시간내에 갈아탈 수가 없다. 현실적으로 결합을 해서 갈아탈 수가 없는 것이다.
    폐색구간을 줄이고, 신호시스템을 개선하고, 급행열차로는 고속열차, 완행열차로는 고가감속도를 지닌 열차를 투입하여, 10초 수준의 세밀한 다이아를 작성하면, 경인복복선 구간에서 완급결합 운전을 할 수 있다고 보고 있다.
    완급결합운행이 제대로 실행된다면, 인천-서울간 운행시간이 크게 줄어들 것이며, 현재 체제로는 급행의 혜택을 못받고 있는 완행역 승객들도, 결합역(급행정차역)에서 급행으로 갈아탐으로 해서 급행의 혜택을 볼 수 있을 것이다.

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