이동폐색식

• moving block system
• 移動閉塞式

기존의 자동폐색식과 달리 선행열차와 후속 열차 상호간의 위치 및 속도정보를 무선신호 전송매체에 의해 파악하여, 차상 컴퓨터에 의해 열차 스스로 운행간격을 조정하는 폐색 방식이다.

개요

이동폐색식은 자동폐색식이나 차상연산식과 달리 지상측의 선로변 장치에 의존함 없이 운행하는 폐색 체계이다. 차량 간의 통신을 통해 앞 차의 위치 및 속도 등 정보를 받아서 후속 차량이 적정한 속도 및 정지위치를 계산하여 운행간격을 제어하는 방식이다. 기존의 자동폐색식은 오로지 해당 폐색의 속도조건에만 의존하고, 차상연산식 또한 궤도회로와 같은 지상측에서 획득한 정보에 의해서 운행조건이 주어지기 때문에 열차간 간격에 어느 정도 잉여가 생길 수밖에 없으나, 이동폐색식은 이론적으로 앞 열차가 주행하다 갑자기 정지하더라도 바로 뒤꽁무늬 까지 후속 열차가 진행할 수 있어 최소 안전거리만 부여하는게 가능하여 최소한의 운행시격을 제공할 수 있다.

동작방식

이동폐색식은 앞 열차의 속도 및 위치정보를 무선통신을 통해 열차 상호간에 지속적으로 통신하는 것으로 구현하게 된다. 심지어는 앞 열차의 노치단수 및 제동동작 상태 등 가감속상태와 같은 정보도 상호 통신한다. 이를 통해 앞 열차와 최소한의 안전거리를 가지도록 컴퓨터가 제동곡선을 연산하여 이 제동곡선을 넘어서는 경우 적정한 제동지령을 발생시켜 열차의 안전을 확보하게 된다.

이론적으로는 앞차와의 간격을 0m까지 줄이는, 사실상 한개의 열차 처럼 운전시키는 것도 가능하지만 통신 과정에서 발생하는 레이턴시나 차량 내부적으로 발생하는 반응시간, 또한 차량 상태에 따른 편차, 그리고 제어장치의 오차 등을 감안하여 일정한 안전거리를 부여하게 되며, 이것이 이동폐색식의 최소운전시격이 된다.

이러한 고도화된 동작방식으로 인해, 이동폐색식에 기초한 신호체계는 사실상 열차의 자동운전 내지 무인운전이 가능하게 된다. 즉, 여객의 승강이 완료되어 열차가 출발이 가능한 상태가 되었다면 사실상 자율적으로 열차를 운행시키는게 가능하게 된다. 물론 실제 무인운전을 하기 위해서는 다른 추가적인 여러 설비가 필요하지만 이동폐색식에 기초한 신호가 도입되어 있다면 자동운전 내지는 무인운전의 기반이 갖춰졌다 할 수 있다.

반면, 이동폐색식을 적용하기 위해서는 안정적이고 고도화된 무선통신 시스템이 필수적이며, 차량 또한 성능의 편차가 최소화되어야 그 효율을 살릴 수 있다. 또한, 고도의 연산이 필수적이기 때문에 그만큼 신호시스템 체계의 가격이 매우 비쌀 수밖에 없으며, 외부요인이 최소화될 수 있는 시설 또한 마련되어야만 한다. 게다가 이동폐색식은 차량간의 통신에만 의존하기 때문에 신호시스템을 탑재하지 않은 차량의 운전을 실시할 수 없다는 한계도 있다.

특징

이동폐색식은 대부분 도시철도나 경전철 정도에 적용되고 있는 수준으로, 광역전철에 가깝게 굴러가는 경우가 아니라면 일반철도를 대상으로는 아직 제대로 적용되지 못하고 있다. 또한, 아직까지 국가적 내지는 국제적 표준이 완성되어 있지 않은 신호시스템이다.

현재까지 실용화된 이동폐색식 시스템은 CBTC 방식 정도이며, 국내에서는 신분당선, 부산김해경전철 등에 도입 적용되고 있다. 일반철도로서는 분당선에 실험적으로 적용된 적이 있는 수준이다. 이동 폐색으로는 기존 신호기로 제대로 된 지시가 어렵기 때문에 차내신호폐색식도 함께 채용한다.

현재 ETCS 레벨3가 이동폐색식을 기초로 한 일반 철도 신호 시스템의 표준 규격으로서 개발 중에 있다.