열차자동제어장치
1. 개요
'''A'''utomatic '''T'''rain '''C'''ontrol / 열차자동제어장치
ATC는 신호보안장치 중 하나이다.
차내신호 방식을 사용하며 선행열차의 위치를 파악하여 후속열차에 안전한 운행속도와 정지신호등을 지시하여 충돌과 추돌을 방지한다. 연속제어 방식이기 때문에 선행열차의 거리에 따라 민감하게 반응하므로 ATS보다 선로이용률을 더 높일 수 있다. 절대안전시스템의 한 종류로서 역속하여 속도를 확인, 열차의 안전사고를 사전에 방지한다.
2. 상세
열차위치를 검지하기 위한 궤도회로의 길이는 ATS와 같으며 레일을 송신 안테나로 이용하여 신호기를 대용한다. 지상 ATC시스템은 선행열차의 위치를 파악하여 후속열차에 적정한 운행속도를 지시한다. 궤도회로의 경계에는 '궤도회로경계표지'가 설치되며 경계표지의 위치에서 지령속도 코드를 수신하게 된다. 그리고 운행중인 열차의 차상 ATC시스템은 궤도주파수 송수신기, 궤도계전기로부터 지령속도를 수신하며, 실제속도와 비교하여 ATC 상용제동을 체결 여부를 판단한다.[1] 이 때, 지령속도보다 실제속도가 더 높이 운행할 경우 자동으로 지시하는 속도로 감속한다. 이 경우 ATC 상용제동[2]이 걸리고 경보음과 함께 지령속도 표시등이 깜박거린다. 기관사는 1스텝 이상 7스텝 이하(B1~B7)의 확인제동을 체결하여야 한다. 확인제동의 체결이 없는 경우[3] 자동으로 비상제동을 체결하여 열차의 제동력을 확보한다.
과천선, 4호선 전동차의 경우 운전제어대 중앙에 ADU(차내신호기)[4]가 설치되어 있으며 궤도주파수 송수신기, 궤도계전기로부터 받은 지령속도 코드와 속도발전기에서 검지한 열차의 실제속도가 ADU에 현시된다. 한국에 도입된 형태의 ATC에서 사용되는 속도코드는 YARD, STOP, 15, 25, 40, 60, 70, 80, 100, 110(단위: km/h)이 있다.[5][1]
한국의 고속선은 TVM430 시스템을 사용하고 있다. 다만 이쪽은 제한속도 초과시 일반적인 ATC처럼 즉각적으로 상용제동을 이용해 감속을 하는것이 아닌 TVM430 차상정보에 따라 정해진 제한속도 이상으로 다음 폐색 발리스를 지날시 비상제동이 작동된다. 작동방식이 ATS와 ATC를 섞어놓은 느낌이다.
3. 해외
도카이도, 산요, 큐슈 신칸센의 경우 ATC-NS, 큐슈계열은 KS-ATC를 사용중이며 도호쿠, 호쿠리쿠, 조에츠 신칸센의 경우 DS-ATC 및 대용폐색시스템인 RS-ATC를 사용하고 있다.
초기 도입당시에는 ATC-1형과 ATC-2형을 사용하였으나, 신호장비의 노후화로 새로운 디지털 ATC를 개발하여 현재는 전 신칸센 노선에 적용되어 운행중이다.
또한 야마노테선과 케이힌토호쿠선, 네기시선과 도영지하철 신주쿠선에서 쓰이는 신호 역시 디지털 ATC계열인 D-ATC를 사용중이고, 츠쿠바 익스프레스 및 도쿄메트로에서 CS-ATC를 사용하며, 각 지역별 지하철에선 해당 노선에 맞는 ATC 신호를 사용하고 있다.
여담으로 세이칸 터널의 경우, ATC-L이란 신호장비를 사용하기도 하였다. 지금은 철거되고 신형 DS-ATC로 개량.
기타 ATC 신호장비에 대한 자세한 내용은 이곳을 참고할것.
4. 국내 ATC 구간
나머지 차상신호 도시철도는 모두 ATP를 사용하고 있으며, 동작방식은 ATC와 거의 동일하다.
5. 관련 문서
[1] ATC 장치의 구성은 1'''. ADU(차내신호기), 2, ATC Rack(차상장치), 3. Pick up Coil(지령속도 검지용), 4. 속도발전기(실제속도 검지용)'''로 구성된다. Pick up Coil에서 수신한 '''1) 지령속도'''와 속도발전기에서 감지한 '''2) 실제 속도'''는 바로 ADU에 현시되며, '''1), 2)'''를 ATC Rack에 보내면, Speed Governor에서 실제속도와 지령속도를 비교하여 운전상태를 감시한다.[2] 과천선 VVVF는 상용 7스텝 제동, 4호선 VVVF는 상용 6스텝 제동[3] 제동력이 발생한 후 3초 이내에 감속도가 최소 2.4km/h/sec 이상이 확보되지 않으면[4] '''ATC 차상신호장치'''의 구성요소 중 하나이다. ADU의 역할은 운전조건 및 상황에 대한 정보를 제공해주는 것이다. ATC는 지상신호기가 없기 때문에 ADU의 지령속도 표시가 곧 차내신호 방식으로 폐색의 주체 역할을 한다. 열차의 실제 속도를 감지하는 장치는 속도발전기이다.[5] YARD는 구내운전 모드로 제한 속도는 25km/h 이하이다. 나머지 지령 속도 코드는 본선운전 모드에서 사용한다.[1] 현대 일본에서 사용되는 ATC의 코드는 대부분 5km/h 단위로 되어 있어 세밀한 운전 조정이 가능하며, 대피선 등에서는 제한속도가 그래프 형식으로 점점 줄어드는 ORP 신호를 내보내 안정적인 정차를 가능한 경우도 존재한다.