열차자동정지장치

철도 보안장비

통표 - ATS(ATP) - ATC(TVM) - CBTC

번외: ATO[주의]

[주의] ATO는 '신호보안장비'가 아님.

위 장비들은 개발시기 순으로 정렬되지 않음.

1. 개요
2. 제어 방식에 따른 분류
2.1. ATS-S1 (점제어식)
2.2. ATS-S2 (속도조사식)
2.3. ATS-P (패턴조사식)
2.3.1. ATS-Ps (패턴조사식)
2.3.2. ATS-D (패턴조사식)
3. 현시 방식에 따른 분류
3.1. 2현시
3.2. 3현시
3.3. 4현시
3.4. 5현시
3.5. 한국철도공사의 신호현시 방식
3.5.1. ATS 지상장치별 설치 구간
3.5.1.1. 점제어식
3.5.1.2. 속도조사식(5현시 구간용)
3.5.1.3. 속도조사식(4현시 구간 전동차용)
3.5.1.4. KTX 응동용(3현시 구간용)
4. 기타
5. 관련 문서

1. 개요

Automatic Train Stop(ATS) / 열차자동정지장치

말 그대로 열차를 자동으로 멈추게 하는 장치다. 크게 GO-STOP으로 통제하는 점제어식(ATS-S1)과 신호단계에 맞춰 최대속도를 조절할 수 있는 속도조사식(ATS-S2, ATS-P)으로 나눌 수 있다.

2. 제어 방식에 따른 분류

2.1. ATS-S1 (점제어식)

점제어식 ATS는 정지신호 (R0)에서만 반응하며, ATS 지상자에서 (R0) 130kHz 주파수를 송신하여 차상장치가 수신하면 경고음이 울리는데 이 때 기관사가 5초이내에 제동취급 및 확인버튼 취급을 하지 않으면 즉시 비상제동이 체결된다.

일부 열차에서는 따르르릉 소리가 들리는 것을 시점으로. 띵똥띵똥 소리를 반복하면서 주의나 감속신호에서 ATS확인취급을 하고 정차지점에 도달할 때까지 속도를 제어하기도 한다.

전동열차(수도권 광역전철)에서는 사용하지 않으며 보통 4현시 이하의 주요 간선에서 사용하고 있다.

2.2. ATS-S2 (속도조사식)

ATS-S1의 개량형식으로 주의 (Y) 신호부터 반응한다.

지상자의 전파 (정지 R0 130kHz R1 122kHz, 경계 114kHz, 주의 106kHz (5현시 주의는 90kHz))를 받아 지시속도를 초과했을 시 경보음이 울리며 3초 이내에 제동취급을 하지 않으면 즉시 비상제동이 체결된다.

수도권 전동열차 ATS구간 및 5현시화 및 준고속화된 주요 간선철도에서 사용하고 있다.

2.3. ATS-P (패턴조사식)

일본에서는 ATS의 단점을 개선하기 위해 ATC와 흡사하게 열차속도에 따라 신호를 달리 하는 새로운 통제방식을 개발하게 되었는데 바로 그것이 패턴조사식 ATS(ATS-P)이다. 즉, 구간별로 열차속도를 검출해서, 허용속도와 대조하여, 과속중일 경우, 열차를 허용속도까지 자동으로 감속 및 제어하는 방식이다. [1] (한국에서 쓰이는 ETCS Level 1과 흡사하다.) 다만, ATS 기반 위에서 ATC 형태로 작동하는 것이기 때문에 근본적으로 선로용량을 늘리는 데에는 한계가 있다.[2]

실제 작동 영상

아날로그 방식인 ATS-S에서 개량을 한 디지털 패턴형이기 때문에 기존의 S형만을 대응하는 차량들은 새로운 차상장치를 달아야한다.

3대 도시권중 ATC구간이 아닌 지역은 모두 이것으로 설치가 되어있다.

기존의 ATS-S와 신호의 호환이 되지 않기 때문에, 비용을 아끼기 위해 역의 출발, 장내, 건널목앞 같은 주요 거점에만 P형 지상자를 설치하고, 나머지 구간은 S형 지상자를 설치한 거점 P방식이 있다.

비슷한 신호장비로 오다큐 전철에서 도입한 D-ATS-P라는 신호체계가 있다. 원래 오다큐 전철에서는 다변주식신호 ATS라는 속도조사식 ATS를 사용하고 있었는데 디지털 ATC에서 사용하는 궤도회로 제어를 도입하면서 지상자는 고정정보만을 담당하고 궤도회로가 변동정보를 담당하는 방식드로 ATS-P를 구현하였다.

2.3.1. ATS-Ps (패턴조사식)

바로 위의 ATS-P를 설치하는데 차량은 물론 지상자까지 모두 개량을 해야하는 비용문제 때문에 나온 방식이다. ATS-S와 ATS-P의 중간 방식으로 차량에 들어가는 차상장치는 그대로 S형의 것을 활용하고 대신 S형 지상자에 P형 지상자를 추가로 설치한뒤 이를 S형 신호로 변경하여 P방식과 유사한 동작이 나오도록 한다.

니가타센다이 지구에 설치하고 있는 방식이다.

2.3.2. ATS-D (패턴조사식)

위의 ATS-P를 설치하는데 차량은 물론 지상자까지 모두 개량을 해야하는 비용문제 때문에 나온 방식인 동시에 아날로그 방식인 S형과 디지털 방식인 P형의 호환을 위해 나온 방식이다. ATS-S와 ATS-P의 중간 방식으로 Ps형과는 다른방식으로 구현을 했는데, 지상장치는 S형신호와 P형 신호를 동시에 발생시킬수 있는 신형 지상자를 설치하고, 차량은 그대로 S형 차상장치를 놔두되, 차세대로 들어오는 신형차량은 P형 차상장치로 설치하여 P형과 S형의 차량이 공존할 수 있는 방식이다.

대표적으로 JR 홋카이도(ATS-DN), JR 큐슈(ATS-DK), JR 니시니혼(ATS-DW)의 노선들이 이 신호방식을 사용중이다.

3. 현시 방식에 따른 분류

ATS는 2현시, 3현시, 4현시, 5현시 등으로 구별한다. 6현시 등도 있다[3]. ATS에서 신호의 현시는 신호기를 이용하는데 주로 색등식 신호기를 사용한다. 그럼 완목식을 쓸까

한국의 5현시 ATS신호체계는 독자적으로 개발한 것으로, 80년대 경부선의 선로용량 증대를 위해 샬롬엔지니어링 등 국내의 신호업체와 철도청이 협력하여 만든 것이다.

  자세한 내용은 신호기 문서를 참고하십시오.

3.1. 2현시

간단하게 신호기에 진행(녹색)과 정지(적색)만이 있는 것으로, 가장 원시적이면서도 기초적인 방법이다. 사고 위험이 매우 높아, 거의 쓰이지 않는다.[4]

전차로 고 시리즈에서는 여정편으로. 이 신호가 자주 쓰이기도 한다. 대표적으로 에노시마 전철 / 케이후쿠 전기철도.

3.2. 3현시

신호기에 진행(녹색), 주의(황색), 정지(적색)이 있는 것으로, 철도회사별로 다르나, 진행신호의 경우엔 열차의 제한없는 진행을, 주의신호의 경우엔 45km/h의 제한[A]을, 정지신호의 경우엔 열차의 정지를 의미한다.

3.3. 4현시

신호기에 진행(녹색, 최고속도), 주의(황색 1개[A]), 경계(황색 2개, 25km/h), 정지(적색, 0km/h)의 방식과 진행(녹색, 최고속도), 감속(녹색 1개와 황색 1개[A]), 주의(황색 1개, 45km/h), 정지(적색, 0km/h)의 두가지 방식으로 나뉜다.

3.4. 5현시

신호기에 진행(녹색, 최고속도), 감속(녹색 1개와 황색 1개[A]), 주의(황색 1개[A]), 경계(황색 2개, 25km/h), 정지(적색, 0km/h)을 모두 현시하는 방식이다.

일본의 5현시 B형의 경우 호쿠호쿠선의 특급 선더버드 전용으로써 사용된 게 최초였는데, 당시에는 녹색신호 2개가 고속진행으로 1067mm 협궤에서 160km/h라는 엄청난 파격행보를 보였다고 한다. 현재는 츄오쾌속선 일부에만 사용되며, 역간 거리가 긴 편인 도카이도 본선에서도 일부 사용된다.

3.5. 한국철도공사의 신호현시 방식

구분

5번 신호기

4번 신호기

3번 신호기

2번 신호기

1번 신호기

배선

선행열차

지상신호구간

2현시

진행(G)

진행(G)

진행(G)

진행(G)

정지(R)

3현시

진행(G)

진행(G)

진행(G)

주의(Y)
45km/h 이하

정지(R)

4현시

지상구간

진행(G)

감속(YG)
75km/h 이하

주의(Y)
25km/h 이하

정지(R1)
15km/h 이하

정지(R0)

지하구간

진행(G)

주의(Y)
45km/h 이하

경계(YY)
25km/h 이하

정지(R1)
15km/h 이하

정지(R0)

5현시

진행(G)

감속(YG)
105km/h 이하

주의(Y)
65km/h 이하

경계(YY)
25km/h 이하

정지(R)

본 현시방식은 장내신호, 출발신호, 폐색신호, 엄호신호에 한한다.

4현시 구간 정지(R1)의 경우 일단정지 후 15km/h 이하로 통과할 수 있으며, 정지(R0)의 경우 반드시 신호기 외방에 정지상태로 대기하여야 한다.

3.5.1. ATS 지상장치별 설치 구간

3.5.1.1. 점제어식

선 명

구 간

선 명

구 간

경부선(제2본선)

서울 ~ 천안

효창선

용산 ~ 효창

경부선(제3본선)

용산 ~ 구로

수색선

수색 ~ 가좌

경인선

구로 ~ 인천

경원선

용산 ~ 백마고지

남부화물기지선

의왕 ~ 오봉

대전선

대전 ~ 서대전

장항선

천안 ~ 익산

북송정삼각선

호남선 ~ 경전선

오송선

서창 ~ 오송

광주선

북송정 ~ 광주

충북선

조치원 ~ 봉양

경전선

진주 ~ 광양

경북선

김천 ~ 영주

순천 ~ 광주송정

대구선

동대구 ~ 영천

중앙선

청량리 ~ 용문

가야선

사상 ~ 범일

서원주 ~ 제천

북영주선

중앙선 ~ 영동선

도담 ~ 경주

영천삼각선

중앙선 ~ 대구선

제천조차장선

제천조차장 ~ 제천

대불선

일로 ~ 대불

함백선

예미 ~ 조동

동해남부선

부산진 ~ 포항

정선선

민둥산 ~ 구절리

부전선

부전 ~ 가야

태백삼각선

태백선 ~ 영동선

태백선

입석리 ~ 백산

영동선

영주 ~ 강릉

여천선

덕양 ~ 적량

안산선

금정 ~ 안산

병점차량기지선

병점차량사업소 ~ 병점

장성화물선

안평 ~ 장성화물

경의선(제1본선)

문산 ~ 도라산

동해북부선

제진 ~ 감호

신광양항선

초남 ~ 신광양항

구로삼각선

경부본선 ~ 경인본선

3.5.1.2. 속도조사식(5현시 구간용)

선 명

구 간

비 고

경부선(제1본선)

서울 ~ 부산

경부선(제3,4본선)

서울 ~ 용산

단, 신호는 3현시 방식

경의선(제1본선)

서울 ~ 능곡

고양차량기지선

화전 ~ 고양차량사업소

호남선

대전조차장 ~ 목포

전라선

익산 ~ 여수엑스포

경전선

삼랑진 ~ 진주
광양 ~ 순천

전경삼각선

평화 ~ 성산

중앙선

용문 ~ 서원주
제천 ~ 도담

미전선

미전 ~ 낙동강

단, 신호는 3현시 방식

경춘선

망우 ~ 춘천

용산선

공덕 ~ 디지털미디어시티

평내기지선

평내호평 ~ 평내차량사업소

용문기지선

용문 ~ 용문차량사업소

단, 신호는 3현시 방식

부산신항선

진례 ~ 부산신항

신항북선

부산신항 ~ 북철송장

신항남선

부산신항 ~ 남철송장

태백선

제천 ~ 입석리

3.5.1.3. 속도조사식(4현시 구간 전동차용)

선 명

구 간

비 고

경부선(제2본선)

서울 ~ 천안

경부선(제3본선)

용산 ~ 구로

장항선

천안 ~ 신창

경인선

구로 ~ 인천

경의선(제1본선)

능곡 ~ 문산

경의선(제2본선)

디지털미디어시티 ~ 능곡

수인선

오이도 ~ 신인천

안산선

금정 ~ 오이도

경원선

용산 ~ 소요산

중앙선

청량리 ~ 용문

구로기지선

경부본선 ~ 경인본선

병점차량기지선

병점차량사업소 ~ 병점

경부선(제2본선) ~ 시흥연결선

하2선

고속선진입신호기 ~ 광명

단, 신호는 3현시 방식

상2선

광명 ~ 금천구청 상장내신호기

광명주박기지선

광명 ~ 광명주박기지

단, 신호는 3현시 방식

3.5.1.4. KTX 응동용(3현시 구간용)

선 명

구 간

선 명

구 간

경전선

북송정 ~ 동송정

가야선

가야 ~ 범일

광주선

동송정 ~ 광주

가야차량기지선

가야차량사업소 ~ 가야

북송정삼각선

호남선 ~ 경전선

고양차량기지선

수도권철도차량정비단

동해남부선

부산진 ~ 범일

4. 기타

90년대에는 3현시로 진행신호를 구분했는데 신호등의 녹색과 붉은색의 위치가 정 반대다. 이를 흔히 신호기의 정위가 바뀌었다고(녹색 정위>>>적색 정위) 한다.

황신호가 켜질 경우 변속구간으로 기준속도이하로 속도를 줄여야하기 때문에 이를 어기고 강제가속을 하거나 신호를 위반하게 되면 ATS가 작동되어 신호음과 동시에 강제로 열차가 멈추게 된다.[6] 당연한 얘기지만, 만약 열차가 멈춘다면 도착시간이 상당히 지연되므로 반드시 신호를 지켜야 한다.

ATS와 비슷한 LZB[7]라는 신호시스템이 있는데, 독일 지멘스에서 개발한 방식으로, 선로 두 가닥 사이 정중앙에 특유의 선처럼 생긴 리니어식 지상자가 설치된 것이 특징이다. 이 지상자가 교차유도선 역할을 하며, 12km마다 블록(block)으로 나누어진 제어소와 열차 사이에 정보전송을 수행하는 방식으로, ATS-P와 유사한 기능을 제공한다고 한다. 대표적으로 인천 도시철도 1호선ICE 노선이 이 신호체계를 사용한다. ATP 방식으로 업그레이드된 버전인 LZB700M도 있는데, 서울 지하철 2호선대전 도시철도 1호선에서 사용 중이다. LZB와는 달리 지상자가 없는 궤도회로를 사용한다.

5. 관련 문서


  1. [1] ATS-PT의 경우 가차없이 비상제동을 때려버리니 제외.
  2. [2] 츄오 쾌속선이 ATS-P의 한계를 보여주는 한 가지 예시다.
  3. [3] 나리타 공항선, 게이큐 전철
  4. [4] 중•고속으로 달리던 열차가 적신호를 보고 신호기 이전에 정차하는 것은 거의 불가능하므로.
  5. [A] 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 제한 속도는 철도회사별로 차이가 있다.
  6. [6] ATS-S방식 한정. ATS-P에서는 허용속도까지 자동적으로 감속된다.
  7. [7] Linienzugbeeinflussung (Lines train control) Linien(라인)+zug(기차)+...라는 식으로 약어가 띄어쓰기없이 붙어 있는데 여러 단어를 붙여서 복합어를 만드는 방식은 독일어에서 흔한 표기법이다.

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