철도연, 자율주행·AI와 제어기술 융합
열차끼리 통신, 속도 감시, 운행 상황 판단 등 성능 검증

스스로 운행 상황을 판단하고 제어하는 자율주행 열차가 시험운행을 통과했다.

한국철도기술연구원(원장 나희승·이하 철도연)은 자율주행·인공지능을 열차제어기술과 융합한 '열차자율주행 제어시스템' 주행시험을 성공했다고 26일 밝혔다.

열차자율주행 제어기술은 열차와 열차가 통신해 경로·정차역·주행속도 등을 공유하고, 스스로 가감속·정지 등 운행 상황을 실시간 판단·제어하는 시스템이다.

현재 열차는 중앙집중형 지상 장치를 통한 이동 명령 시스템으로 운영된다. 따라서 열차의 간격을 제어하고 설비 투자·유지보수 등을 효율적으로 높이는 데 한계가 있다.

철도연은 지난 7월 원주 주행시험 현장에서 축소열차를 이용해 ▲열차 간 통신을 통한 차량 이동 결정 ▲속도 프로필 생성 ▲속도 감시 등 기능을 구현하고 차량의 추진·제동 성능 시험을 마쳤다. 차륜의 속도센서, 위치 검지 수신기, 추진·제동제어기, 열차자율주행 차상장치와의 인터페이스도 검증했다.

원주 시험선에서 시험 중인 열차자율주행제어 실물 축소열차. 실물 축소열차는 열차자율주행 제어시스템의 핵심 기능인 자동열차보호장치(ATP) 성능을 확인하기 위해 제작된 4m 길이 시험용 열차다. <사진=철도연 제공>
원주 시험선에서 시험 중인 열차자율주행제어 실물 축소열차. 실물 축소열차는 열차자율주행 제어시스템의 핵심 기능인 자동열차보호장치(ATP) 성능을 확인하기 위해 제작된 4m 길이 시험용 열차다. <사진=철도연 제공>
철도연이 개발 중인 열차자율주행 제어기술은 열차의 운전 간격을 30% 이상 줄일 수 있어 출퇴근 시간 등 붐비는 시간에 활용되면 운행 효율이 높아질 것으로 예상된다. 또, 선로·분기기 등을 열차 스스로 최적 상태로 제어하고 설비 투자 비용과 인적 오류도 줄일 수 있다.

철도연은 열차자율주행 제어기술을 검증할 시뮬레이터를 개발해 다양한 운영 조건에서 기술을 평가하고 있다. 선로 용량 증대, 열차 운전 간격 단축 효과 등도 분석 중이다. 향후 실제 열차를 철도종합시험선로에서 검증할 계획이다.

나희승 원장은 "열차자율주행 제어기술은 열차 차량들이 스스로 통신을 통해 간격과 속도를 제어하는 효율성과 안전성을 획기적으로 높이는 미래 기술"이라며 "철도기술과 4차 산업혁명 기술을 융합해 국민이 체감하는 안전하고 편리한 철도교통 스마트혁신을 위해 더욱 노력하겠다"고 말했다.

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