자동열차운전장치(Automatic Train Operation, ATO)는 철도 신호 시스템의 일종이다.
개요[편집 | 원본 편집]
자동열차운전장치는 철도신호의 일종으로, 열차의 주행 및 제동 등을 열차가 자체적으로 시행하여 사람의 개입을 줄인 것이다. 운전지시를 넘어서는 제어범위 때문에 흔히 '열차 제어'라는 용어로 쓴다. 어찌보면 철도 신호의 최종적인 진화형이라고 할 수 있다.
ATC나 ATP 정도가 되면 신호 장비에서 속도 데이터가 나오는 데, 이에 착안해서 신호에 따라 알아서 차량이 속도를 조절하고, 피드백으로 열차의 점유 정보를 활용하면 뭔가 되지 않을까 해서 만들어졌다. 국내 최초 도입은 부산 도시철도 1호선. CBTC에서는 기본적인 기능으로 인식된다.
다만, 신호 시스템으로서 ATO는 사실 개념의 오용이기도 한데, 열차의 간격을 제어하거나 속도를 통제하여 안전을 확보하는 철도 신호 시스템과 독립적으로 열차의 운전제어를 자동화하는 것이 불가능한 것은 아니기 때문이다. 서울교통공사의 2기 지하철 구간에 적용되어있는 ATO의 경우는 ATC 연속신호 시스템에 더해서 역 구내에서의 정위치 정차 장치, 역행이나 제동 등의 동작을 신호현시나 선로조건, 차량재하상태 등에 따라 적절히 지령을 보내주는 제어장치 등이 덧대어진 것이라 볼 수 있다. 반면, 인천교통공사 인천1호선 등 중형전철 지하철의 경우는 ATP기반으로 하고 있어 ATC가 아닌 별개의 신호 시스템 위에 ATO가 적용되어 있다.
기능[편집 | 원본 편집]
기본적으로 수동, 반자동, 자동의 세 가지 기능을 제공한다.
- 수동 : ATC이다.
- 반자동(Semi-Automatic Train Operation) : 열차 발차부터 승강장 출입문 개방까지 자동으로 한다. 대신 출발 명령 자체는 기관사가 넣어줘야 한다.
- 자동(Driverless/Unattended Train Operation) : 궁극의 기능. 무인운전이 가능하며 신분당선과 부산 도시철도 4호선은 각각 중전철, 경전철에서 최초 무인운전 도입 노선이다.
자동화 등급[편집 | 원본 편집]
이런 기능적인 분류를 좀 더 세분화해서 UITP(International Association of Public Transport) 및 국제표준 IEC 62290-1로 자동화의 등급을 5단계로 분류하였다. 이른바 GoA(Grade of Automation)이다. 이는 SAE International[1]에서 정의한 자율주행차량 등급과도 매칭된다.
| 자동화 등급(GoA) | 열차의 제어정도 | 설명 | SAE 등급 |
|---|---|---|---|
| GoA 0 | 시계운전 | 아무런 자동화 적용이 없음. 보통 노면전차나 통표폐색식과 같이 별다른 자동방호가 없는 경우가 해당한다. | 0 |
| GoA 1 | 수동운전 | 열차 운전자가 발차와 정차, 출입문의 취급과 응급상황에 대한 대응[2], 그리고 우회 등의 이례적인 운전취급을 수행한다. 통상적으로, ATS와 같은 열차자동방호가 적용되는 일반철도 정도가 해당한다. | 1 |
| GoA 2 | 반자동운전 (STO) | 열차의 발차와 정차는 자동화되어 있으나, 출입문의 취급은 운전자가 담당하며, 필요시에는 직접 운전조작을 하거나 긴급 상황을 처리한다. 통상적으로 ATO라고 언급되는 대개의 시스템은 이 반자동운전, GoA 2 수준의 시스템이다. 이 시스템에서는 열차가 역과 역 사이를 자동으로 운전하지만, 운전자는 운전실에 탑승하여, 출입문의 닫힘 상태, 열차 전도의 지장물 감시 및 긴급상황 처리를 담당한다. GoA 2 수준의 열차는 GoA 3 수준의 시스템과 마찬가지로 승무원이 없으면 안전한 운행이 담보되지 못한다. | 2 |
| GoA 3 | 운전자 생략 가능 (DTO) | 열차의 발차와 정차는 자동화되어 있으나, 비상시에는 열차 승무원[3]이 출입문을 취급하고 열차를 운전하게 된다. 이 시스템에서, 열차는 역간을 자동으로 운행하지만 직원이 항상 열차에 탑승하고 있어야 하며, 긴급 상황 처리를 담당하게 된다. GoA 3 시스템에서는 열차 승무원 없이 안전한 운행을 담보하지 않는다. | 3, 4 |
| GoA 4 | 무인운전 (UTO) | 열차의 발차와 정차, 출입문의 동작이 전부 자동화되어 있으며 열차에는 이와 관련된 관계 직원이 승차하지 않는다. 다만, 각 역에는 승강장 안전문의 설치가 권고된다. 이 시스템 하에서는 열차는 문닫힘, 장애물 감지 및 비상 대응 등에 대해서 완전히 자동으로 동작할 수 있다. 승무원은 여객 서비스 등과 같은 다른 역할을 부여받아 승무할 수 있겠지만, 열차 안전과 직접 관계되는 자격이 요구되지는 않는다. 열차의 제어대는 제어컴퓨터의 고장 등의 상황에서 수동운전 등을 하기 위해 대개 설치된다. | 5 |