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개인 고속 수송 시스템

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목차

1. 개요

개인 고속 수송 시스템(PRT)은 소규모의 자동화된 차량이 별도의 궤도를 따라 운행하며, 승객을 목적지까지 직통으로 수송하는 교통 시스템이다. 1953년 돈 피처에 의해 처음 개념이 제시되었으며, 1960년대 후반부터 여러 국가에서 개발이 시작되었다. 현재는 대한민국 순천시, 아랍에미리트 마스다르 시티, 영국 런던 히드로 공항 등에서 운영되거나 계획 중이다. PRT는 차량 설계, 기반 시설 설계, 운영 특성 등에서 다양한 기술적 시도가 이루어졌으며, 에너지 효율성과 안전성 측면에서 장점을 가진다. 하지만 기술적 타당성, 규제 문제, 자율 주행 자동차와의 경쟁 등 여러 논쟁과 비판에 직면해 있다.

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개인 고속 수송 시스템
개요
개인 고속 수송 차량
개인 고속 수송 차량
유형자동화된 대중교통
기술자동 가이드웨이 교통
특징승객의 요청에 따라 운행되는 자동화된 차량 시스템
목표대중교통과 개인 교통의 장점을 결합
작동 방식
작동 원리폐쇄된 전용 선로를 따라 소형 차량이 운행
승객은 원하는 목적지를 선택
차량은 무정차로 해당 목적지까지 운행
장점대기 시간 감소
에너지 효율성 향상
교통 체증 완화
개인 맞춤형 서비스 제공
기술적 측면
제어 시스템컴퓨터 제어 시스템을 통해 차량의 운행과 안전을 관리
차량 크기일반적으로 1~6명의 승객을 수용할 수 있는 크기
선로고가 또는 지상에 건설된 전용 선로
전력 공급일반적으로 전기 모터를 사용
잠재적 이점
교통 체증 감소기존 도로 교통 체증을 완화하고 이동 시간 단축
환경 친화적전기 에너지를 사용하고 배출 가스를 줄여 환경 오염 감소
에너지 효율성필요에 따라 운행되므로 에너지 소비 효율 향상
접근성 향상교통 약자를 포함한 모든 사람에게 편리한 이동 서비스 제공
고려 사항
높은 초기 투자 비용시스템 구축에 많은 비용이 소요될 수 있음
안전 문제자동화 시스템의 안전성 확보가 중요
사회적 수용새로운 교통 시스템에 대한 대중의 수용도 확보 필요
개발 및 구현
연구 및 개발전 세계적으로 다양한 PRT 시스템 연구 및 개발 진행 중
상용 시스템일부 공항, 도시, 테마파크 등에서 상용 시스템 운영 중
한국의 사례순천만국제정원박람회에서 운영된 Vectus PRT 시스템
기타
관련 기술자동화된 대중교통, 개인용 이동 수단
참고 문헌Shannon S. McDonald, Encyclopedia of Sustainability Science and Technology
Richard Gilbert, Anthony Perl, Grid-connected vehicles as the core of future land-based transport systems
외부 링크PRT System to Open for Suncheon Bay Garden Expo
Suncheon Bay Project, South Korea
Just now! Its in Beijing! Chengdu Tianfu International Airports first public appearance
New airport opens to flights in China's Chengdu

2. 역사

현대적인 개인 고속 수송 시스템(PRT)의 개념은 1953년 도시 계획가인 돈 피처(Donn Fichter)가 PRT와 대체 교통 수단에 대한 연구를 시작하면서 비롯되었다.[37] 피처는 1964년에 출판한 책에서 인구 밀도가 중간에서 낮은 지역을 위한 자동 대중 교통 시스템을 제안했다. 그는 사람들이 기존 시스템보다 훨씬 더 나은 유연성과 종단 간 이동 시간을 제공하는 시스템이 아니면 대중교통을 이용하기 위해 자동차를 포기하지 않을 것이라고 믿었으며, PRT 시스템만이 이러한 유연성과 성능을 제공할 수 있다고 생각했다.[37]

PRT는 현재 대한민국의 순천시와 인도의 암리차르 등 전 세계 여러 곳에서 계획되고 있다.

2. 1. 기원

현대적인 개인 고속 수송 시스템(PRT) 개념은 1953년 도시 교통 계획가인 돈 피처(Donn Fichter)가 PRT 및 대체 교통 수단에 대한 연구를 시작하면서 시작되었다.[37] 1964년 피처는 인구가 중간에서 낮은 밀도의 지역을 위한 자동 대중 교통 시스템을 제안하는 책을 출판했다. 이 책에서 핵심적으로 제시된 내용 중 하나는 사람들이 기존 시스템보다 훨씬 더 나은 유연성과 종단 간 이동 시간을 제공하지 않는 한, 대중교통을 선호하여 자동차를 떠나지 않을 것이라는 피처의 믿음이었다.[37] 그는 PRT 시스템만이 이러한 유연성과 성능을 제공할 수 있다고 생각했다. 몇몇 다른 도시 및 교통 계획가들도 이 주제에 대해 글을 썼고, 초기 실험도 이어졌지만, PRT는 비교적 알려지지 않은 상태로 남아 있었다.

2. 2. UMTA 설립과 PRT 연구 시작

1950년대 후반, 미국에서는 도시 팽창에 따른 문제점들이 뚜렷하게 나타났다. 도시들이 도로를 개선하고 이동 시간을 단축하면서, 교외는 도시 중심부에서 점점 더 멀리 떨어진 곳으로 개발되었고, 사람들은 도심 지역에서 벗어나기 시작했다. 오염 방지 시스템이 부족한 상황에서 자동차 소유가 급증하고 출퇴근 거리가 늘어나면서 심각한 대기 질 문제가 발생했다. 게다가 교외로의 이동은 도심 지역으로부터의 자본 유출을 초래했으며, 이는 미국에서 급속히 나타난 도시 쇠퇴의 한 원인이 되었다.[39]

이러한 문제에 대처하기 위해 대중교통 시스템이 한 가지 방법으로 제시되었다. 그러나 이 시기에 연방 정부는 주간 고속도로 시스템 개발에 자금을 지원하여 문제점을 심화시키는 동시에, 대중교통에 대한 자금 지원을 급격히 축소했다. 그 결과 대부분의 도시에서 대중교통 이용객 수가 급감했다.[39]

1962년, 존 F. 케네디 대통령은 미국 의회에 이러한 문제를 해결할 과제를 부여했다. 이 계획은 1964년 린든 B. 존슨 대통령이 1964년 도시 대중교통법에 서명하면서 결실을 맺었고, 도시 대중교통 관리국(UMTA)이 설립되었다.[40] UMTA는 1956년 연방 지원 고속도로법이 주간 고속도로 건설을 지원한 방식과 동일하게 대중교통 개발 자금을 지원하기 위해 설립되었다. 즉, UMTA는 새로운 인프라 구축에 필요한 자본 비용을 지원하는 역할을 했다.

그러나 PRT 개념을 알고 있던 기획자들은 피처가 이전에 언급했듯이, 기존 기술을 기반으로 더 많은 시스템을 구축하는 것은 문제 해결에 도움이 되지 않을 것이라고 우려했다. 이들은 시스템이 자동차와 같은 유연성을 제공해야 한다고 주장했다.

2. 3. 시스템 개발

1960년대 후반부터 여러 국가에서 개인 고속 수송 시스템(PRT) 개발이 시작되었다.

국가프로젝트명시작 연도종료 연도결과비고
프랑스아라미스1967년1987년실패제어 소프트웨어 문제[45]
일본컴퓨터 제어 차량 시스템(CVS)1970년1978년취소안전 규정 위반, 1초 차두 시간 달성, 80만 명 이상 수송
미국고용량 PRT (HCPRT)1973년-연구 자금 확보 실패이해 관계자 로비[46][47]
미국모가운타운 개인 고속 수송 시스템1975년-운영 중약 14.00km 트랙, 71대 차량, 5개 역, 일일 15,000명 수송, 높은 운영비[48], 2010년대 시스템 교체 예정
독일카비네택시1969년1980년중단함부르크 설치 예산 삭감
미국듀크 대학교 의료 센터 환자 고속 수송 시스템1979년2009년폐쇄3개 역, "수평 엘리베이터" 차량
미국PRT 20001990년대-실패로즈몬트 시스템 설치 실패[51][52]
네덜란드파크셔틀1999년-운영 중12인승 무인 버스, 2005년 확장, 플로리아드 4인승 "사이버캡" 운행[53]
아랍에미리트2getthere 시스템2010년-운영 중 (확장 취소)마스다르 시티, 10대 차량, 2개 역, 지하 공간 건설 비용 문제[54]
영국울트라2003년-운영 중웨일스 카디프 시험 트랙 승객 운송 자격 획득, 2011년 히드로 공항 3개 역 시스템 운행[55][25]
대한민국/스웨덴벡투스(Vectus)2006년-운영 중스웨덴 웁살라 시험 트랙 건설[57], 2014년 대한민국 순천 4.46km "스카이큐브" 개통[59]
멕시코Modutram2010년대-개발 중서부 기술 고등 연구소 LINT 프로젝트, 2014년 과달라하라 시험 트랙 건설[61][62]
중국청두 톈푸 국제공항 PRT2018년-2021년 개장 예정4개 역, 22개 캡슐[6][63]


2. 4. 최근 개발 동향

1999년, 네덜란드 로테르담의 크랄린겐 지역에서 2getthere가 설계한 파크셔틀 시스템이 개통되었다. 이 시스템은 12인승 무인 버스를 사용했으며, 2005년에 확장되어 2세대 차량이 도입되었다. 새로운 차량은 일반 도로를 가로지르는 5개의 평면 교차로를 포함하여 1.8km 구간의 5개 역을 운행한다. 운행은 피크 시간대에 예정되어 있으며, 그 외 시간대에는 수요에 따라 운행된다.[53] 2002년에는 플로리아드 원예 박람회에서 25대의 4인승 "사이버캡"이 운행되어 빅 스포터스 힐 정상까지 승객을 수송했다. 이 트랙은 약 600m 길이(편도)였으며 두 개의 역만 있었다. 6개월 동안의 운행은 PRT 유사 시스템에 대한 대중의 수용도를 연구하기 위한 것이었다.

2010년, 아랍에미리트 마스다르 시티에서 10대의 차량(각 4석)과 2개의 역을 갖춘 2getthere 시스템이 개통되어 주차장과 주요 지역을 연결했다. 이 시스템은 도시 아래의 지하 공간에서 운행되었으며, 화물 수송을 포함하는 더 큰 네트워크의 파일럿 프로젝트로 기획되었다. 그러나 지하 공간 건설 비용으로 인해 시스템 확장이 취소되었고, 이후 다른 전기 차량이 제안되었다.[54]

2003년 1월, 영국 웨일스 카디프에서 프로토타입 울트라 ("도시형 경량 수송") 시스템이 1km 시험 트랙에서 승객 운송 자격을 획득했다. 2011년 5월부터 3개 역 시스템이 대중에게 공개되어 원격 주차장에서 런던 히드로 공항 터미널 5까지 승객을 수송하고 있다.[25] 히드로 공항 소유주는 시스템 배치 과정에서 UltrPRT 설계를 소유하게 되었다. 2013년 5월, 히드로 공항 유한회사는 터미널 2와 터미널 3을 각 비즈니스 주차장과 연결하는 PRT 시스템 계획을 5개년 마스터 플랜 초안에 포함시켰으나, 다른 자본 프로젝트에 우선순위가 주어져 연기되었다.[56] 히드로에 세 번째 활주로가 건설되면 기존 시스템은 파괴될 예정이며, 다른 PRT로 대체될 것이다.

2006년 6월, 한국/스웨덴 컨소시엄인 벡투스(Vectus Ltd)가 스웨덴 웁살라에 400m 시험 트랙 건설을 시작했다.[57] 이 시험 시스템은 2007년 웁살라에서 열린 PodCar City 컨퍼런스에서 발표되었다.[58] 2014년 4월, 대한민국 순천에서 40대의 차량과 2개의 역으로 구성된 4.46km 시스템인 "스카이큐브"가 개통되었다.[59]

2010년대, 멕시코 서부 기술 고등 연구소는 LINT ("린 지능형 네트워크 교통") 프로젝트에 대한 연구를 시작하여 1/12 축소 모형을 제작했다.[60] 이는 Modutram[61] 시스템으로 발전했으며, 2014년까지 과달라하라에 실제 크기의 시험 트랙이 건설되어 운영되었다.[62]

2018년, 청두 톈푸 국제공항에 PRT 시스템이 설치될 것이라고 발표되었다.[6] 이 시스템은 6마일의 유도 경로, 4개의 역, 22개의 캡슐을 포함하며 공항 주차장과 두 개의 터미널 건물을 연결할 것이다. Ultra MTS에서 공급하며, 2021년에 개장할 예정이다.[63]

3. 시스템 설계

대부분의 대중 교통 시스템은 정해진 경로를 따라 사람들을 그룹으로 이동시키기 때문에 본질적인 비효율성을 가지고 있다.[8] 승객들은 다음 차량을 기다리고, 목적지까지 우회하며, 다른 승객을 위해 정차하는 등 시간을 낭비한다. 무거운 차량을 늦추고 가속하는 것은 교통 체증을 유발하여 대중 교통의 환경적 이점을 약화시킨다.[8]

개인 고속 수송 시스템(PRT)은 고정된 궤도를 따라 자동화된 차량으로 소규모 그룹을 논스톱으로 이동시켜 이러한 낭비를 제거한다. 승객은 역에 도착하자마자 바로 탑승할 수 있으며, 궤도 네트워크를 통해 정차 없이 직접적인 경로로 목적지까지 이동할 수 있다.[8][9]

PRT의 소형 차량은 경전철보다 작은 가이드웨이와 지지 구조를 허용한다.[8] 더 작은 구조는 건설 비용 절감, 토지 수용 감소, 시각적으로 눈에 띄지 않는 인프라를 가능하게 한다.[8]

현재까지 많은 노선과 촘촘한 간격의 역을 갖춘 도시 전체 규모의 PRT는 건설되지 않았다. 과거 프로젝트는 자금 조달, 비용 초과, 규제 갈등, 정치적 문제, 기술 적용, 설계, 엔지니어링 또는 검토상의 결함으로 실패했다.[8]

하지만 PRT의 이론은 여전히 유효하다. 2002년부터 2005년까지 유럽 연합의 지원을 받은 EDICT 프로젝트는 유럽 4개 도시에서 PRT의 타당성을 연구했다. 12개 연구 기관이 참여한 이 연구는 PRT가 다음과 같다고 결론 내렸다.[10]


  • 미래 도시에 "접근성이 뛰어나고, 사용자 친화적이며, 환경 친화적인 운송 시스템을 제공하여 지속 가능하고 경제적인 솔루션을 제공"한다.
  • "운영 비용을 충당하고 자본 비용의 대부분 또는 전부를 지불할 수 있는 수익을 제공"할 수 있다.
  • "기존 대중 교통보다 우수한 수준의 서비스를 제공"한다.
  • "대중 교통 및 자동차 이용자 모두 대중에게 좋은 반응을 얻을 것"이다.


이러한 장점에도 불구하고, 보고서는 공공 당국이 최초의 공공 구현과 관련된 위험 때문에 PRT 건설에 전념하지 않을 것이라고 결론 내렸다.[10][11]

개인 고속 수송 시스템과 기존 운송 시스템 비교
자동차와 유사|
전차, 버스, 모노레일과 유사|
자동화된 사람 이동 장치와 유사|
특징|



PRT 차량은 개인 또는 소수(3~6명)의 이동에 사용된다. 모든 역에 분기기가 설치되어 있으며, 플랫폼은 측선에 설치된다. 이를 통해 차량은 출발역과 목적지 외의 중간역을 통과할 수 있다. 출발지에서 목적지로 직접 이동한다는 점에서 택시나 엘리베이터와 유사하다.

3. 1. 차량 설계

PRT 차량은 무게, 승객 수, 추진 방식, 스위칭 방식 등에서 다양한 설계 방식을 보인다.

차량 무게는 시스템의 가이드웨이 크기와 비용에 큰 영향을 미친다. 더 큰 차량은 생산 비용이 더 많이 들고, 더 크고 비싼 가이드웨이가 필요하며, 더 많은 에너지를 소모한다.[64] 반면, 작은 차량은 승객당 표면적이 넓어 공기 저항이 커지고, 일반적으로 더 큰 모터가 효율적이다.

승객 수는 차량 설계를 결정하는 중요한 요소이다. 미국의 평균 차량 탑승 인원은 1.16명이며,[64] 낯선 사람과 차량을 공유하지 않는 것이 개인 교통의 장점이다. 이러한 이유로 스카이 트랜, EcoPRT, Glydways와 같이 차량당 2명 또는 1명의 승객을 기준으로 설계하기도 한다. 다른 디자인은 자동차를 모델로 하여 가족, 자전거, 휠체어, 화물 등을 수용할 수 있는 더 큰 차량을 선택한다.

현재 설계된 모든 방식(인력으로 구동되는 쉬브 제외)은 전기로 구동된다. 차량 무게를 줄이기 위해 선로 측 도체를 통해 전력을 전송하지만, ULTra, 2getthere는 차량 내 배터리를 사용한다.[65] J. 에드워드 앤더슨의 스카이웹/택시2000은 선형 유도 전동기(LIM)를 사용하여 추진과 제동을 모두 수행한다. 대부분의 설계는 회전형 전동기를 사용하며, 정전 시 다음 정류장까지 도달하기 위해 소형 배터리를 사용한다. 캐빈택시는 LIM을 사용하여 0.5초 간격을 입증했다. 벡터스는 차량에 반응판을 설치하고 LIM을 연속 궤도에 장착하여 차량의 추진 시스템과 전력 필요성을 제거했다.

ULTra와 2getthere는 역에서 재충전되는 차량 내 배터리를 사용하며, 이는 안전성을 높이고 가이드웨이의 복잡성, 비용, 유지 보수를 줄인다. ULTRa 가이드웨이는 연석이 있는 보도와 유사하여 건설 비용이 저렴하다. ULTRa와 2getthere 차량은 소형 자동 전기 자동차와 유사하며, 유사한 부품을 사용한다.

대부분의 설계는 선로 전환 대신 차량 장착형 스위치(교차로에서 특수 가이드 레일과 결합) 또는 일반적인 조향 방식을 사용한다. 차량 스위칭은 더 빠른 경로 설정을 가능하게 하여 차량 간격을 좁히고 수송 능력을 높인다. 또한 가이드웨이를 단순화하고 시각적 방해를 줄이며 오작동의 영향을 줄인다.

선로 전환은 차량 간 간격을 크게 늘린다. 차량은 앞 차량이 교차로를 통과하고 선로가 전환, 검증될 때까지 기다려야 한다. 통신 지연과 고장 지점이 증가하며, 선로 전환 결함 시 모든 차량이 영향을 받는다.

기계식 차량 스위칭은 간격을 최소화하지만, 인접 교차로 사이의 최소 거리를 증가시킨다. 차량은 새로운 스위치 위치를 채택하고 검증될 때까지 기다려야 하며, 차량 스위칭 결함 시 모든 차량이 영향을 받는다.

일반적인 조향 방식은 차량의 조향 센서를 위한 참조선이 있는 도로 표면만으로 구성된 간단한 '트랙'을 허용한다. 스위칭은 차량이 적절한 참조선을 따라감으로써 수행된다.

3. 2. 기반 시설 설계

가능한 PRT 네트워크의 단순화된 묘사. 파란색 사각형은 역을 나타냅니다. 확대된 부분은 역 오프램프를 보여줍니다.


대부분의 개인 고속 수송 시스템(PRT) 디자인은 차량을 트랙 위에 배치하여 시각적 방해와 건설 비용을 줄이고, 지상 설치를 용이하게 한다. 고가 트랙은 더 높지만 좁게 건설할 수 있다. 대부분 유도로를 통해 전력 및 데이터 통신을 분배한다. 모건타운 PRT는 유도로에 눈과 얼음이 쌓이는 것을 막기 위해 증기 가열 트랙을 사용했는데, 이는 차량 추진에 사용되는 에너지의 최대 4배를 소모하여 비용 효율성이 떨어지는 것으로 나타났다.[66] 히드로 시스템과 같이 눈과 얼음에 저항하는 다른 방식들은 더 적은 비용이 소요될 것으로 예상된다.

다양한 형태의 유도로가 제안되거나 구현되었는데, 모노레일과 유사한 빔, 내부 트랙을 지지하는 다리 형태의 트러스, 도로에 내장된 케이블 등이 있다.

제안된 PRT 시스템은 일반적으로 역 간 간격이 가깝고, 통과 차량이 승객을 태우거나 내리는 차량을 우회할 수 있도록 측선에 역을 배치한다. 각 역은 여러 개의 정류장을 가질 수 있으며, 시스템 내 차량의 약 3분의 1은 역에서 승객을 기다린다. 역은 최소한의 시설만 갖추고, 화장실과 같은 편의시설은 없을 수 있다. 고가 역의 경우 접근성을 위해 엘리베이터가 필요할 수 있다.

메트리노(Metrino)는 궤도에 톱니바퀴 방식을 사용하여 휠체어와 화물 접근성을 제공하며, 차량 자체가 지상 정류장에서 고가 궤도로 이동할 수 있다.

일부 설계에서는 역에서 차량 감속 및 가속에 필요한 궤도가 추가 비용을 발생시킨다. 아라미스의 경우, 이로 인해 필요한 부지 폭과 비용이 거의 두 배로 증가하여 논스톱 운행 개념이 폐기되기도 했다. 다른 설계에서는 수직 병합을 통해 공간을 줄이는 방식으로 이러한 비용을 절감하기도 한다.

3. 3. 운영 특성

대부분의 대중 교통 시스템은 정해진 경로를 따라 사람들을 그룹으로 이동시키는데, 이는 본질적인 비효율성을 가지고 있다.[8] 개인 고속 수송 시스템(PRT)은 고정된 궤도를 따라 자동화된 차량으로 소규모 그룹을 논스톱으로 이동시켜 이러한 낭비를 제거하려고 시도한다. 승객은 이상적으로 역에 도착하자마자 바로 탑승할 수 있으며, 충분히 광범위한 궤도 네트워크를 통해 정차 없이 비교적 직접적인 경로로 목적지까지 이동할 수 있다.[8][9]

PRT의 소형 차량은 경전철과 같은 대중 교통 시스템보다 더 작은 가이드웨이와 지지 구조를 허용한다.[8]

개인 고속 수송 시스템과 기존 운송 시스템 비교
자동차와 유사|
전차, 버스, 모노레일과 유사|
자동화된 사람 이동 장치와 유사|
특징|



PRT 차량은 개인 또는 소수의 이동에 사용되며, 일반적으로 1대당 3~6명이 탑승한다. 모든 역에 분기기가 설치되어 있으며, 플랫폼은 측선에 설치된다. 이를 통해 차량은 출발역과 목적지 외의 중간역을 통과할 수 있다. 출발지에서 목적지로 직접 이동한다는 점에서 택시나 엘리베이터와 유사하다.

궤도상의 차량 간 간격은 트랙의 최대 수송 능력에 영향을 미치므로 설계자들은 더 작은 차두 간격을 선호한다. 컴퓨터 제어와 능동형 전자 제동(모터)은 이론적으로 고속 차량에 권장되는 2초 간격보다 훨씬 좁은 간격을 허용한다.

매우 짧은 차두 간격은 논란의 여지가 있다. 영국 철도 감찰관은 ULTra 설계를 평가했으며, 2초 이상에서 초기 운영 테스트를 성공적으로 완료하는 것을 전제로 1초 차두 간격을 허용할 의향이 있다.[67] 다른 관할 구역에서는 기존 철도 규정이 PRT 시스템에 적용된다.

PRT는 일반적으로 철도 시스템의 대안으로 제안되므로 비교는 철도와 이루어지는 경향이 있다. PRT 차량은 기차나 버스보다 적은 수의 승객을 수용하며, 더 높은 평균 속도, 다양한 노선 및 더 짧은 간격을 결합하여 이를 상쇄해야 한다.

주어진 최고 속도에서, 논스톱 이동은 중간 정차를 포함하는 이동보다 약 3배 빠르다. 정해진 운행 차량은 여러 목적지를 위한 승하차로 인해 속도가 늦춰진다.

일부 PRT 설계는 100km/hour의 운행 속도를 가지고 있으며, 최고 241km/hour에 달하는 경우도 있지만,[72] 대부분 40km/hour 범위에 있다. 철도 시스템은 일반적으로 더 높은 최고 속도를 가진다.

PRT 설계가 교통 체증이 심한 지역에서 자동차보다 훨씬 빠르다는 주장의 이점을 제공한다면, 시뮬레이션 결과에 따르면 PRT는 다른 대중 교통 시스템보다 훨씬 더 많은 자동차 운전자를 유치할 수 있다.

전형적인 제어 알고리즘은 차량을 트랙 루프를 따라 움직이는 가상의 "슬롯"에 배치한다. 실제 차량은 트랙 측면 컨트롤러에 의해 슬롯을 할당받는다.

차량 내 컴퓨터는 지시된 슬롯의 중심에 머물기 위해 피드백 제어를 사용하여 위치를 유지한다. 초기 PRT 차량은 주행 거리계를 사용하여 거리를 합산하여 위치를 측정했으며, 누적 오차를 보정하기 위해 주기적인 검사 지점을 사용했다.[44] 차세대 GPS 및 무선 위치 측정을 통해서도 위치를 측정할 수 있다.

컴퓨터 제어는 운전자의 오류를 제거하므로 통제된 환경의 PRT 설계는 도로에서 개인 자가용 운전보다 훨씬 안전해야 한다. 대부분의 설계는 탈선을 방지하기 위해 주행 장치를 안내로에 설치한다. 고가 안내로는 보행자나 수동 제어 차량과의 충돌을 방지한다.

그룹 래피드 트랜짓(GRT) 유형의 자동 유도 운송 시스템(AGT)으로 더 정확하게 설명되는 모건타운 시스템은 심각한 부상 없이 1억 1천만 승객 마일을 완료했다. 미국 교통부에 따르면 AGT 시스템은 다른 형태의 철도 기반 대중교통보다 부상률이 높지만, 일반 버스나 자동차보다 훨씬 더 안전하다.

PRT 지지자들이 주장하는 에너지 효율의 장점은 PRT의 두 가지 기본적인 운행 특성, 즉 평균 탑승률 증가와 중간 출발 및 정지의 제거를 포함한다.[77]

운송 시스템에서 평균 탑승률은 총 탑승자 수와 총 이론적 수용 인원의 비율이다. 정원 승객을 태운 운송 수단의 탑승률은 100%인 반면, 빈 차량은 0%의 탑승률을 갖는다.

반면 PRT 차량은 수요에 따라 움직이기만 하므로 평균 탑승률에 대한 이론적 하한선을 설정한다. 이는 계획된 대중 교통 시스템의 많은 비용 없이 24시간 서비스를 가능하게 한다.[78]

ULTra PRT는 자사의 시스템이 승객 1마일당 839 BTU(승객 1km당 0.55 MJ)를 소비할 것으로 추정한다.[79][80] 이에 비해 자동차는 승객 1마일당 3,496 BTU를, 개인 트럭은 4,329 BTU를 소비한다.[81]

PRT의 효율성으로 인해 일부 지지자들은 태양이 실행 가능한 동력원이 된다고 말한다.[82] PRT 고가 구조는 태양광 집열 장치를 위한 준비된 플랫폼을 제공하므로, 일부 제안된 설계는 태양광 발전을 네트워크의 특징으로 포함한다.

4. PRT 목록

현재까지 여러 국가에서 개인 고속 수송 시스템(PRT)이 도입되었거나 계획되고 있다.



이 외에도 대한민국의 순천시[95], 인도의 암리차르 등 전 세계 여러 도시에서 PRT 도입이 계획되고 있다.

4. 1. 운영 중인 자동 수송 네트워크 (ATN) 시스템

현재 운영 중인 첨단 대중교통망(ATN) 시스템은 다음과 같다.[14]

시스템제조사유형위치길이역 / 차량 수비고
모건타운 PRT보잉GRT 미국 웨스트버지니아주 모건타운 (1975)[15]13.2km5[16] / 73[15]차량당 최대 20명의 승객 탑승 가능, 사용량이 적은 시간에는 일부 노선이 지점 간 운행이 아닐 수 있음[15]
파크셔틀[https://web.archive.org/web/20161227195810/http://www.2getthere.eu/projects/rivium-grt/ 2getthere]GRT 네덜란드 리비움 (2005년 11월)1.8km52세대 GRT(그룹 급행 수송) 차량으로 최대 24명의 승객(12명 착석) 수용 가능. 피크 시간에는 2.5분 간격으로 정시 운행하며, 비수기에는 수요에 따라 운행.
사이버캡[http://www.2getthere.eu/ 2getthere][18]PRT 아랍에미리트 마스다르 시티, 아부다비 (2010년 11월)1.5km2/10 승객, (3/3 화물, 운행 중단)[19]초기 계획은 PRT를 유일한 동력 도시 내 교통 수단으로 하고, 자동차 운행을 금지하는 것이었음.[20] 그러나, 보행자 교통과 시스템을 분리하는 지하 공간 조성 비용으로 인해 PRT가 파일럿 계획 이상으로 확장되지 않을 것이라고 발표됨.[54][22]
울트라 PRT히드로 팟PRT 영국 히드로 공항 (2011년 6월)3.8km[25]3 / 21[26]히드로 PRT 시스템은 터미널 5와 장기 주차장을 연결.[27]
스카이큐브[28]벡투스PRT 대한민국 순천시 (2013년 9월)[28]4.64km[29]2 / 40[28]2013 순천만 국제 정원 박람회 부지에서 순천 문학관 옆 습지 "완충 구역"의 역까지 연결;[30] 노선은 순천만 동천과 평행하게 운행.[31]
울트라 PRT쿤밍 조선 설비[32]PRT 중국 청두 톈푸 공항5km3 / 22[32]


4. 2. ATN 공급업체

다음은 2014년을 기준으로 잘 알려진 여러 자동 수송 네트워크(ATN) 공급업체를 요약한 목록이며, 이후 수정 사항이 있다.[33]

  • 상업 운행: 보잉(모건타운 PRT), 히스로 팟, [http://www.2getthere.eu 2getthere], [https://web.archive.org/web/20090817143907/http://www.vectusprt.com/index.php Vectus].
  • 전체 테스트 트랙: [http://www.modutram.com/ Modutram], 캐비넷택시,[34] [https://www.glydways.com/ Glydways], [http://urbanloop.univ-lorraine.fr/ Urbanloop]
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5. 시스템 비교

개인 고속 수송 시스템과 기존 운송 시스템 비교
자동차와 유사
전차, 버스, 모노레일과 유사
자동화된 사람 이동 장치와 유사
특징


6. 논쟁 및 비판

PRT(개인 고속 수송 시스템) 계획에 대한 반대 의견은 다음과 같다.


  • 기술적 타당성 논쟁: 펜실베이니아 대학교 교통 공학 교수 부칸 R. 부치치는 PRT가 도시 지역에서는 수용 능력 부족, 교외 지역에서는 과도한 건설 비용 문제를 야기하여 비실용적이라고 비판했다.[83] 그러나 PRT 지지자인 J. 에드워드 앤더슨은 부치치 교수의 주장이 잘못된 가정에 근거한다고 반박했다.[83]
  • 규제 관련 우려 사항: 일본에서는 기존 철도 안전 규정 위반으로 CVS 프로젝트가 취소되었다.[45] 다른 국가에서도 철도 규정이 PRT에 적용되어 용량 제한 문제가 발생할 수 있다. 비상 안전, 운행 간격/헤드웨이, 장애인 접근성 등도 고려해야 할 문제이다.
  • PRT 연구 관련 우려: 1973년 석유 파동 이후 PRT 연구가 활발해졌지만, 도시 통합, 투자 위험, 기술적 문제 등 추가 연구가 필요한 부분이 많다.[90]
  • 뉴어버니즘 관점: 뉴 어버니즘과 보행 도시 옹호론자들 사이에서도 PRT에 대한 의견이 엇갈린다. 피터 캘소프와 피터 홀 경은 지지했지만, 제임스 하워드 쿤슬러는 반대했다.[91][92][93]
  • PRT vs. 자율 주행 자동차: 자율 주행 자동차 기술 발전으로 PRT 유도 기술이 구식으로 보일 수 있지만, PRT는 분리된 노선 네트워크 운영에서 이점을 가질 수 있다.

6. 1. 기술적 타당성 논쟁

부칸 R. 부치치 펜실베이니아 대학교 교통 공학 교수는 개인 고속 수송 시스템(PRT)에 대해 비판적인 입장을 보였다. 그는 소형 차량과 고가의 유도로를 조합하는 방식이 도시 지역에서는 수용 능력 부족을, 교외 지역에서는 과도한 건설 비용 문제를 야기하여 매우 비실용적이라고 주장했다.[83] 부치치 교수는 다음과 같이 언급했다. "PRT 개념은 매우 작은 차량과 복잡한 유도로 및 역이라는, 서로 양립할 수 없는 두 가지 요소를 결합한 시스템이다. 교통량이 많은 도심에서는 유도로 투자를 정당화할 수 있지만, 차량이 수요를 충족하기에는 너무 작다. 반면 교외에서는 소형 차량이 이상적이지만, 광범위한 인프라는 경제적으로 실행 불가능하고 환경적으로 용납할 수 없다."[83]

하지만 PRT 지지자들은 부치치 교수의 주장이 잘못된 가정에 근거한다고 반박한다. PRT 지지자인 J. 에드워드 앤더슨은 다음과 같이 주장했다. "부치치 교수의 논문에 제시된 것을 포함하여 PRT에 대한 모든 반대에 대해 동료 및 반대자들과 연구하고 논쟁했지만, 실질적인 내용은 찾지 못했다. 자세한 설명을 듣고 모든 질문과 우려에 대한 답변을 받으려는 사람들 사이에서 시스템 구축에 대한 큰 열정을 발견했다."[83]

ULTra PRT 시스템 제조사는 현재 시스템 형태로는 런던 중심부와 같은 고밀도 지역에서 충분한 수용 능력을 제공하기 어렵고, 트랙 및 역 건설 비용이 새로운 도로 건설 비용과 비슷하다는 점을 인정한다. 따라서 현재 버전의 ULTra는 교외 지역이나 대도시의 보조 시스템과 같이 중간 정도의 수용 능력이 필요한 곳에 더 적합하다고 볼 수 있다.

6. 2. 규제 관련 우려 사항

일본은 1970년부터 1978년까지 "컴퓨터 제어 차량 시스템"(CVS)이라는 프로젝트를 운영했지만, 일본 국토교통성이 제동 및 차두 간격을 포함한 기존 철도 안전 규정을 위반하여 안전하지 않다고 선언하면서 취소되었다.[45]

영국 철도 감찰관은 ULTra 설계를 평가했으며, 초기 운영 테스트를 2초 이상에서 성공적으로 완료하면 1초 차두 간격을 허용할 의향이 있다고 밝혔다.[67] 다른 관할 구역에서는 기존 철도 규정이 PRT 시스템에 적용되는데, 이러한 규정은 일반적으로 서 있는 승객을 고려하여 절대 정지 거리에 대한 차두 간격을 계산한다. 이는 용량을 심각하게 제한하여 PRT 시스템을 실행 불가능하게 만든다. 또 다른 표준은 선행 차량이 즉시 정지(또는 "벽돌 벽"처럼)하면 후행 차량이 정지해야 한다고 명시했다. 2018년 미국 기계 기술자 협회 위원회는 "벽돌 벽" 표준을 선행 차량의 최소 정지 거리와 후행 차량의 최대 정지 거리를 기반으로 차량이 안전한 "분리 구역"을 유지하도록 요구하는 것으로 대체하는 것을 고려했다.[68] 이러한 변경 사항은 2021년에 표준에 도입되었다.

가능한 규제 관련 우려 사항으로는 비상 안전, 운행 간격/헤드웨이, 장애인 접근성이 있다. 많은 관할 구역에서는 PRT 시스템을 마치 열차처럼 규제한다. 최소한 하나의 성공적인 프로토타입인 CVS는 규제 기관으로부터 허가를 받지 못해 배포에 실패했다.[84]

여러 PRT 시스템이 캘리포니아에 제안되었지만,[85][86] 캘리포니아 공공 설비 위원회(CPUC)는 자사의 철도 규정이 PRT에 적용된다고 밝히며, 이는 철도 수준의 운행 간격/헤드웨이를 요구한다.[87] CPUC가 PRT에 "경전철" 및 "철도 고정 유도 시스템" 안전 기준을 어느 정도 적용할지는 불분명하다. 왜냐하면 특정 면제를 부여하고 규정을 개정할 수 있기 때문이다.[88]

안전 또는 접근성 고려 사항으로 인해 PRT 유도 시스템에 보도, 사다리, 플랫폼 또는 기타 비상/장애인 접근 또는 탈출 시설을 추가해야 하는 경우, 유도 시스템의 크기가 증가할 수 있다. 이는 PRT 시스템의 실행 가능성에 영향을 미칠 수 있지만, 그 영향의 정도는 PRT 설계와 해당 지방 자치 단체 모두에 따라 달라진다.

6. 3. PRT 연구 관련 우려

1973년 석유 파동으로 차량 연료 가격이 상승하면서, 사람들은 자연스럽게 대체 교통 수단에 관심을 갖게 되었다.[90] 유타 대학교의 웨인 D. 코트렐은 1960년대 이후의 개인 고속 수송 시스템(PRT) 학술 문헌에 대한 비판적 검토를 수행했다. 그는 도시 통합, PRT 투자 위험, 부정적인 홍보, 기술적 문제, 다른 운송 수단과의 경쟁 등 더 많은 연구가 필요한 여러 문제점이 있다고 결론지었다. 그는 이러한 문제들이 "해결 불가능한 것은 아니지만, 만만치 않다"고 언급하며, PRT에 대한 더 나은 자기 성찰과 비판을 통해 문헌이 개선될 수 있다고 제안했다. 또한 그는 이러한 연구를 진행하기 위해, 특히 미국에서 더 많은 정부 자금이 필수적이라고 제안했다.[90]

6. 4. 뉴어버니즘 관점

뉴 어버니즘과 보행 도시를 옹호하는 도시 설계 운동 지지자들은 개인 고속 수송 시스템(PRT)에 대한 의견을 표명했다.

피터 캘소프와 피터 홀 경은 이 개념을 지지했지만,[91][92] 제임스 하워드 쿤슬러는 동의하지 않는다.[93]

6. 5. PRT vs. 자율 주행 자동차

자율 주행 자동차 및 셔틀의 자율 주행 기술 개발이 발전함에 따라,[94] 개인 고속 수송 시스템(PRT)의 유도 기술은 언뜻 보기에 구식처럼 보인다. 자동 운전은 기존 도로에서도 실현 가능해질 수 있다. 반면에 PRT 시스템은 자율 주행 기술을 활용할 수도 있으며, 분리된 노선 네트워크에서 운영되는 데서 상당한 이점이 여전히 존재한다.

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