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CBTC

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1. 개요

CBTC(Communication-Based Train Control)는 IEEE 1474 표준에 의해 정의된 디지털 철도 신호 시스템으로, 열차의 위치를 고해상도로 파악하여 열차 간 간격을 줄이고 수송 능력을 향상시키는 기술이다. 1990년대 디지털 무선 통신 기술의 발전과 함께 도입되었으며, 기존의 고정 폐색 방식 대신 이동 폐색 방식을 사용하여 열차의 안전 거리를 지속적으로 조정한다. CBTC 시스템은 자동화 등급(GoA)에 따라 GoA 0부터 GoA 4까지 구분되며, 주요 구성 요소로는 지상 설비, 차량 설비, 통신 설비 등이 있다. 대한민국에서는 신분당선, 김포 도시철도, 부산-김해 경전철 등에서 운영 중이며, 신안산선과 수도권 광역급행철도 노선에도 도입될 예정이다. CBTC는 신뢰성, 유지 보수 용이성, 에너지 효율성 등의 장점을 가지지만, 통신 장애, 사이버 보안 위협, 높은 초기 도입 비용 등의 위험 요소도 존재한다.

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CBTC
개요
이름통신 기반 열차 제어
영어 명칭Communications-Based Train Control
약칭CBTC
특징
주요 기능열차 간 안전 거리 유지
열차 운행 간격 최적화
에너지 효율 향상
운영 및 유지 보수 비용 절감
장점높은 정확성과 신뢰성
실시간 정보 제공
유연한 시스템 구성
단점초기 투자 비용 높음
시스템 복잡성 증가
보안 문제 발생 가능성
기술
통신 방식무선 통신 (주로 와이파이)
위치 파악위성 항법 시스템(GNSS)
RFID
타코미터
가속도계
주요 구성 요소차상 장치 (Onboard Unit, OBU)
지상 장치 (Zone Controller, ZC)
중앙 제어 시스템 (Central Control System, CCS)
구현
적용 분야도시 철도 (지하철, 경전철)
고속철도
화물 철도
적용 사례마드리드 지하철
상파울루 지하철
단계GoA1 (수동 운전)
GoA2 (반자동 운전)
GoA3 (준자동 운전)
GoA4 (완전 자동 운전)
관련 기술 및 표준
관련 기술자동 열차 운전(ATO)
자동 열차 보호(ATP)
자동 열차 감시(ATS)
관련 표준IEEE 1474
IEC 62290
기타
참고CTBC Bank (약칭이 같음)

2. 역사적 배경

CBTC는 1980년대 중반 캐나다에서 알카텔 SEL(현재 탈레스)이 개발한 유도 루프 기반 시스템에서 시작되었다.[43] 이 시스템은 TBTC (Transmission-Based Train Control)라고도 불렸으며, 궤도 회로 대신 유도 루프를 이용해 지상과 차량 간 통신을 했다. 이 기술은 30~60킬로헤르츠의 주파수를 사용했으며, 설치, 보수, 전자기적합성 문제에도 불구하고 도시 철도 사업자들에게 사용되었다.[43]

1990년대 디지털 무선 통신 기술이 발전하면서, 미국유럽의 신호 시스템 제조사들은 유도 루프 방식보다 용량이 크고 비용이 저렴한 무선 통신 기술 연구를 시작했다.[43] 2003년 2월, 봄바디어는 샌프란시스코 공항의 자동 승객 수송 시스템(APM)인 에어트레인에 세계 최초로 무선 기반 CBTC 시스템을 개통하였다. -- 이후 2003년 6월, 알스톰은 싱가포르 북동선에 자사의 무선 기반 CBTC 기술을 적용하였다.[43]

초기에는 호환성 및 상호 운용성 문제가 있었으나,[44][45] 지속적인 개선을 통해 현재는 높은 신뢰성을 확보하게 되었다.

3. 주요 특징

CBTC 시스템은 기존의 고정 폐색 시스템과 달리, 열차 위치에 따라 동적으로 변하는 이동 폐색 방식을 사용하여 열차 간격을 제어하고 선로 용량을 극대화한다.[3] 또한, IEC 62290-1에 정의된 자동화 등급(Grades of Automation, GoA)을 지원하여, 무인 또는 자동화된 열차 운행을 가능하게 한다.[8]

자동화 등급(GoA)은 다음과 같이 분류된다.

등급설명
GoA 0비자동화 상태로, 시야 확보를 통해 운행한다.
GoA 1수동 운전으로, 운전자가 모든 열차 운전을 제어한다.
GoA 2반자동 운전(Semi-automatic Train Operation, STO)으로, 출발 및 정지는 자동화되지만 운전실에 있는 운전자가 문을 제어하고 비상시 운전한다.
GoA 3무인 열차 운전(Driverless Train Operation, DTO)으로, 출발 및 정지는 자동화되지만 객실 승무원이 열차 내에서 문을 제어한다.
GoA 4무인 자동 운전(Unattended Train Operation, UTO)으로, 출발, 정지 및 문 제어가 모두 자동화되며, 객실에 승무원이 필요 없다.


3. 1. 이동 폐색 (Moving Block)

기존의 고정 폐색 시스템과 달리, CBTC는 열차의 위치에 따라 동적으로 변하는 이동 폐색 방식을 사용한다. 각 열차는 자신의 위치, 속도, 제동 거리 등의 정보를 지속적으로 선로변 장비에 무선 통신으로 전송하고, 선로변 장비는 이 정보를 바탕으로 각 열차의 안전 거리를 계산하여 열차 간격을 제어한다.[3] 이동 폐색 방식을 통해 열차 간격을 최소화하여 선로 용량을 극대화할 수 있다.

고정 폐색 및 이동 폐색 신호 시스템에서 열차 간의 안전 거리(안전 제동 거리). 출처: Wikimedia Commons의 Bombardier Transportation


신호 시스템 관점에서 첫 번째 그림은 열차가 위치한 전체 폐색을 포함하여 선행 열차의 총 점유율을 보여준다. 이는 시스템이 열차가 실제로 이 폐색 내 어디에 있는지 정확히 알 수 없기 때문이다. 따라서 고정 폐색 시스템은 후속 열차가 마지막 비점유 폐색의 경계까지 이동하도록 허용한다.

두 번째 그림과 같이 이동 폐색 시스템에서 열차의 위치와 제동 곡선은 열차에 의해 지속적으로 계산된 다음 무선으로 선로변 장비에 전달된다. 따라서 선로변 장비는 각각 이동 권한 제한(LMA)이라고 하는 보호 구역을 가장 가까운 장애물(그림에서 앞 열차의 꼬리)까지 설정할 수 있다. 이동 권한(MA)은 인프라의 제약 내에서 속도 감독과 함께 열차가 특정 위치로 이동할 수 있는 권한이다.[7]

권한 종료는 열차가 진행하도록 허용된 위치이며 목표 속도가 0과 같은 위치이다. 이동 종료는 MA에 따라 열차가 진행하도록 허용된 위치이다. MA를 전송할 때 MA에 제공된 마지막 섹션의 끝이다.[7]

이러한 시스템에서 계산된 점유율에는 열차 길이에 추가된 위치 불확실성에 대한 안전 여유(그림에서 노란색)가 포함되어야 한다는 점을 언급하는 것이 중요하다. 이 둘은 일반적으로 '풋프린트'라고 불리는 것을 형성한다. 이 안전 여유는 열차의 주행 거리 측정 장치 시스템의 정확도에 따라 달라진다.

이동 폐색을 기반으로 하는 CBTC 시스템은 두 대의 연속 열차 사이의 안전 거리를 줄일 수 있다. 이 거리는 열차 위치 및 속도의 지속적인 업데이트에 따라 달라지며 안전 요구 사항을 유지한다. 이는 연속 열차 간의 간격이 줄어들고 수송 능력이 증가하는 결과를 가져온다.

1990년대에 디지털 무선 통신의 기술이 실용화되면서, 지상과 차량 간의 통신의 실용적인 수단으로, 지금까지 사용되었던 유도 루프에 기반한 통신 기술에 비해 용량을 증대시키고 비용을 절감하는 것을 주요 이유로 미국에서도 유럽에서도 신호 시스템 제조사가 무선 통신을 사용하는 연구를 시작했다. 이와 같이 CBTC 시스템이 발전하게 되었다.[43]

결과적으로, 봄바디어 운송이 샌프란시스코 국제공항신교통 시스템인 에어트레인을 2003년 2월에 세계 최초의 무선 통신 이용 CBTC 시스템 도입 노선으로 개통시켰다. 그 후 얼마 지나지 않아, 2003년 6월에 알스톰싱가포르의 MRT 노스이스트 선에 무선 통신 기술을 적용했다. 이전에 CBTC는 알카텔(후의 탈레스)이 1980년대 중반에 봄바디어의 캐나다의 신교통 시스템을 위해 개발했던, 유도 루프 방식의 시스템에 기원을 두고 있다. 이러한 시스템은 TBTC (Transmission-Based Train Control)라고도 불리며, 궤도 회로가 아닌 유도 루프에 의한 통신 기술을 지상과 차량 간의 통신에 사용했다. 이 기술은 지상과 차량 간의 통신에 30~60킬로헤르츠의 주파수를 사용하고 있었으며, 설치나 보수, 혹은 전자기적합성의 문제가 있었음에도 불구하고, 도시 철도 사업자에게 사용되게 되었다.

3. 2. 자동화 등급 (Grades of Automation, GoA)

CBTC 시스템은 IEC 62290-1에 정의된 다양한 수준의 자동화 등급(Grades of Automation, GoA)을 지원한다.[8] CBTC는 무인 또는 자동화된 열차의 동의어는 아니지만, 이러한 목적으로 사용되는 기본 기술로 간주된다.

자동화 등급(GoA)은 다음과 같이 4가지로 분류된다.

  • GoA 0: 비자동화 상태로, 시야 확보를 통해 운행한다.
  • GoA 1: 수동 운전으로, 운전자가 모든 열차 운전을 제어한다.
  • GoA 2: 반자동 운전(Semi-automatic Train Operation, STO)으로, 출발 및 정지는 자동화되지만 운전실에 있는 운전자가 문을 제어하고 비상시 운전한다.
  • GoA 3: 무인 열차 운전(Driverless Train Operation, DTO)으로, 출발 및 정지는 자동화되지만 객실 승무원이 열차 내에서 문을 제어한다.
  • GoA 4: 무인 자동 운전(Unattended Train Operation, UTO)으로, 출발, 정지 및 문 제어가 모두 자동화되며, 객실에 승무원이 필요 없다.


4. 주요 구성 요소

CBTC 시스템은 일반적으로 다음과 같은 주요 하위 시스템으로 구성된다.[1]

CBTC 시스템의 아키텍처

  • 궤도변 장비: 연동 장치와 노선 또는 네트워크의 모든 구역을 제어하는 하위 시스템을 포함한다. (일반적으로 궤도변 ATPATO 기능 포함)
  • CBTC 차량 탑재 장비: 차량 내 ATPATO 하위 시스템을 포함한다.
  • 열차-궤도변 통신 하위 시스템: 무선 링크를 기반으로 한다.
  • ATS 시스템: 운영자와 시스템 간의 인터페이스 역할을 하여 트래픽을 관리하며, 이벤트 및 알람 관리, 외부 시스템과의 인터페이스 등의 작업도 수행한다.
  • 연동 장치 시스템: 분기기 또는 신호와 같은 궤도변 객체의 중요한 제어를 담당한다. 더 간단한 네트워크 또는 노선의 경우, 연동 장치의 기능은 궤도변 ATP 시스템에 통합될 수 있다.


CBTC 기술은 최신 기술과 부품을 사용하여 시스템을 간소화하고 아키텍처를 단순화하는 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 현대 전자 기술의 발전으로 한 곳의 고장으로 운행 가용성이 저해되지 않도록 중복성을 갖춘 구성을 할 수 있게 되었다.[47]

또한, CBTC는 기존의 수동 운전 시스템에 비해 에너지 절약적인 것으로 나타났다.[47] 자동 운전 곡선 조정이나 실제 수송 수요에 맞춰 수송 능력을 조정하는 새로운 기능을 통해 에너지 소비를 대폭 절감할 수 있다.

4. 1. 궤도변 장비 (Wayside Equipment)

연동 장치와 궤도변 ATP, ATO 기능을 포함한다. 궤도변 ATP 시스템은 해당 구역 내 열차와의 모든 통신을 관리하고, 열차가 준수해야 하는 이동 권한의 제한을 계산하며, 이는 운전 안전에 매우 중요하다. 궤도변 ATO 시스템은 모든 열차의 목적지 및 규정 목표를 제어하며, 역 정차 시간과 같은 데이터를 제공하고, 알람 및 이벤트 통신, 관리, 건너뛰기/정지 역 명령 처리와 같은 보조적인 작업을 수행할 수 있다.[52]

4. 2. 차량 탑재 장비 (Onboard Equipment)

차량 탑재 장비는 차량 내 ATPATO 하위 시스템을 포함한다.[1]

  • 차량 탑재 ATP 시스템: 안전 프로필에 따라 열차 속도를 지속적으로 제어하고, 필요한 경우 제동을 적용한다.[1] 궤도변 ATP 하위 시스템과 통신하여 속도 및 제동 거리 정보를 전송하고, 안전 운전을 위한 이동 권한 제한을 수신한다.[1]
  • 차량 탑재 ATO 시스템: ATP 하위 시스템에서 설정한 임계값 미만으로 열차를 유지하기 위해 견인 및 제동력을 자동으로 제어한다.[1] 운전자 또는 보조원의 기능을 용이하게 하거나, 교통 규정 목표 및 승객의 편안함을 유지하면서 완전히 자동 모드로 열차를 운전한다.[1] 또한 운행 시간을 조정하거나 전력 소비를 줄이기 위해 다양한 자동 운전 전략을 선택할 수 있다.[1]

4. 3. 열차-궤도변 통신 시스템 (Train-Wayside Communication System)

무선 링크를 기반으로 열차와 궤도변 장비 간의 양방향 통신을 제공한다. 일반적으로 2.4GHz 대역(와이파이와 동일) 또는 900 MHz, 5.8 GHz 등의 주파수가 사용된다.[3]

최신 CBTC 시스템의 전형적인 아키텍처는 다음과 같은 주요 하위 시스템으로 구성된다.[1]

  • '''궤도변 장비''': 연동 장치와 노선 또는 네트워크의 모든 구역을 제어하는 하위 시스템 (일반적으로 궤도변 ATPATO 기능 포함)
  • '''CBTC 차량 탑재 장비''': 차량 내 ATPATO 하위 시스템
  • '''열차-궤도변 통신 하위 시스템'''


CBTC 아키텍처는 공급업체 및 기술적 접근 방식에 따라 다르지만, 일반적으로 다음과 같은 논리적 구성 요소가 포함된다.

  • '''차량 탑재 ATP 시스템''': 안전 프로필에 따라 열차 속도를 지속적으로 제어하고 필요한 경우 제동을 적용한다. 궤도변 ATP 하위 시스템과 통신하여 속도, 제동 거리, 이동 권한 제한 등을 주고받는다.
  • '''차량 탑재 ATO 시스템''': ATP 하위 시스템에서 설정한 임계값 미만으로 열차를 유지하기 위해 견인 및 제동력을 자동으로 제어한다. 운전자의 기능을 보조하거나 완전 자동 모드로 열차를 운전하며, 런타임 조정 또는 전력 소비 감소를 위한 자동 운전 전략을 선택할 수 있다.
  • '''궤도변 ATP 시스템''': 해당 구역 내 열차와의 모든 통신을 관리하고, 각 열차가 준수해야 하는 이동 권한의 제한을 계산한다.
  • '''궤도변 ATO 시스템''': 모든 열차의 목적지 및 규정 목표를 제어한다. 역 정차 시간 등을 제공하며, 알람/이벤트 통신 및 관리, 건너뛰기/정지 역 명령 처리 등 보조적인 작업을 수행한다.
  • '''통신 시스템''': 안테나 또는 누설 동축 케이블을 통해 디지털 네트워크 무선 시스템을 통합하여 궤도 장비와 열차 간의 양방향 통신을 수행한다. 2.4GHz 대역(와이파이와 동일), 900 MHz (미국), 5.8 GHz 또는 기타 허가된 대역과 같은 다른 대체 주파수도 사용 가능하다.[3]
  • '''ATS 시스템''': 운영자와 시스템 간의 인터페이스 역할을 하여 트래픽을 관리한다. 이벤트 및 알람 관리, 외부 시스템과의 인터페이스 등의 작업도 수행한다.
  • '''연동 장치 시스템''': 분기기 또는 신호와 같은 궤도변 객체의 중요한 제어와 기타 관련 기능을 담당한다. 간단한 네트워크의 경우 궤도변 ATP 시스템에 통합될 수 있다.

4. 4. 자동 열차 감시 장치 (ATS, Automatic Train Supervision)

ATS는 대부분의 CBTC 솔루션에 통합되어 있으며, 운영자와 CBTC 시스템 간의 인터페이스 역할을 하여 특정 규정 기준에 따라 트래픽을 관리한다.[58] ATS는 이벤트 및 알람 관리, 외부 시스템과의 인터페이스 역할 등의 작업도 수행한다.[58]

ATS는 열차 운행 계획을 관리하고, 비상 상황에 대응하는 등의 기능을 수행하여 열차 운행을 효율적으로 감시하고 제어한다.

5. 한국의 CBTC 도입 현황

대한민국에서는 신분당선, 부산-김해 경전철, 인천 2호선, 용인 경전철에서 CBTC 시스템이 운영 중이며,[18] 김포 골드라인신안산선에도 도입될 예정이다.

대한민국에 도입되었거나 도입 예정인 CBTC
노선시스템비고
신분당선셀트랙그린필드
부산-김해 경전철셀트랙그린필드
인천 2호선셀트랙그린필드
용인 경전철CITYFLO 650그린필드
김포 골드라인
신안산선


5. 1. 운영 중

운영 중인 CBTC 노선
위치/시스템노선공급업체솔루션시운전연장(km)열차 수비고
신분당선신분당선셀트랙그린필드
부산-김해 경전철부산-김해 경전철셀트랙그린필드
인천 도시철도2호선셀트랙그린필드
용인 경전철용인 경전철CITYFLO 650그린필드


5. 2. 건설 또는 계획 중

세계 CBTC 프로젝트 (무선 통신식・이동 폐색)
소재지노선공급 업체시스템명운용 개시 연도노선 연장열차 수신선/기존선자동화 정도비고
대한민국 서울특별시, 안산시, 시흥시신안산선신선
대한민국 수도권GTX-A신선
대한민국 수도권GTX-C신선


6. 장점 및 위험 요소

CBTC 시스템은 철도 인프라를 최적으로 활용하고, 수송 능력을 극대화하며, 운행 열차 간의 운행 간격을 최소화하는 동시에 안전 요구 사항을 충족한다.[9] 지난 30년간 기술 발전과 운영 경험을 통해 현대식 CBTC 시스템은 구형 열차 제어 시스템보다 더 신뢰할 수 있고 고장 발생률이 낮다. CBTC 시스템은 일반적으로 궤도변 장비가 적고 진단 및 모니터링 도구가 개선되어 구현 및 유지 보수가 용이하다.[11]

CBTC 기술은 최신 기술과 구성 요소를 활용하여 더욱 소형화된 시스템과 단순화된 아키텍처를 제공하며 발전하고 있다. 또한 이러한 시스템은 운영 일정 또는 시간표 측면에서 완벽한 유연성을 제공하여 도시 철도 운영자가 특정 교통 수요에 더 빠르고 효율적으로 대응하고 교통 혼잡 문제를 해결할 수 있도록 한다. 자동 운전 시스템은 수동 운전 시스템에 비해 열차 간격을 크게 줄이고 열차 간격#수송 능력을 향상시킬 수 있다.[12][13] CBTC 시스템은 기존의 수동 운전 시스템보다 에너지 효율성이 높다.[11]

CBTC 시스템의 주요 위험은 열차 간 통신 링크가 중단될 경우, 시스템 전체 또는 일부가 문제가 해결될 때까지 안전 모드로 진입해야 할 수 있다는 것이다. 통신 손실의 심각성에 따라 차량이 일시적으로 속도를 줄이거나, 정지하거나, 통신이 다시 설정될 때까지 저하된 모드로 작동할 수 있다.[14] 통신 중단이 영구적이면 대비 계획을 구현해야 하며, 이는 절대 블록을 사용한 수동 작동이나 최악의 경우 대체 교통 수단 대체로 구성될 수 있다.[14]

CBTC 시스템의 높은 가용성은 적절한 작동에 매우 중요하며, 특히 이러한 시스템이 운송 능력을 높이고 운행 간격을 줄이는 데 사용되는 경우 더욱 그렇다. CBTC 시스템의 주요 시스템 위험 중 하나는 시스템을 사용할 수 없게 될 경우 인간의 오류와 복구 절차의 부적절한 적용 가능성이다.

통신 실패는 장비 오작동, 전자기 간섭, 약한 신호 강도 또는 통신 매체의 포화로 인해 발생할 수 있다.[15] CBTC 시스템은 높은 가용성을 가져야 하며 특히 우아한 성능 저하를 허용해야 하므로, CBTC를 부분적으로 또는 완전히 사용할 수 없을 때에도 어느 정도의 비저하 서비스를 보장하기 위해 보조 신호 방식을 제공할 수 있다.[16]

6. 1. 장점

CBTC 시스템은 철도 인프라를 최적으로 활용하고, 수송 능력을 극대화하며, 운행 열차 간의 운행 간격을 최소화하는 동시에 안전 요구 사항을 충족한다. 이러한 시스템은 새롭게 요구되는 도시 노선에 적합하며, 기존 노선의 성능을 개선하기 위해 적용할 수도 있다.[9]

지난 30년간 기술 발전과 운영 경험을 통해 현대식 CBTC 시스템은 구형 열차 제어 시스템보다 더 신뢰할 수 있고 고장 발생률이 낮다. CBTC 시스템은 일반적으로 궤도변 장비가 적고 진단 및 모니터링 도구가 개선되어 구현이 더 쉬울 뿐만 아니라 유지 보수도 용이하다.[11]

CBTC 기술은 최신 기술과 구성 요소를 활용하여 더욱 소형화된 시스템과 단순화된 아키텍처를 제공하며 발전하고 있다. 예를 들어, 현대 전자 기술의 등장으로 단일 고장이 운영 가용성에 부정적인 영향을 미치지 않도록 이중화를 구축할 수 있게 되었다.

또한 이러한 시스템은 운영 일정 또는 시간표 측면에서 완벽한 유연성을 제공하여 도시 철도 운영자가 특정 교통 수요에 더 빠르고 효율적으로 대응하고 교통 혼잡 문제를 해결할 수 있도록 한다. 실제로 자동 운전 시스템은 수동 운전 시스템에 비해 열차 간격을 크게 줄이고 수송 능력을 향상시킬 수 있다.[12][13]

CBTC 시스템은 기존의 수동 운전 시스템보다 에너지 효율성이 높다.[11] 자동 운전 전략 또는 실제 수요에 대한 교통 수단의 더 나은 적응과 같은 새로운 기능의 사용은 전력 소비를 줄여 상당한 에너지 절약을 가능하게 한다.

6. 2. 위험 요소

CBTC 시스템의 주요 위험은 열차 간 통신 링크가 중단될 경우, 시스템 전체 또는 일부가 문제가 해결될 때까지 안전 모드로 진입해야 할 수 있다는 것이다. 통신 손실의 심각성에 따라 차량이 일시적으로 속도를 줄이거나, 정지하거나, 통신이 다시 설정될 때까지 저하된 모드로 작동할 수 있다.[14] 통신 중단이 영구적이면 대비 계획을 구현해야 하며, 이는 절대 블록을 사용한 수동 작동이나 최악의 경우 대체 교통 수단 대체로 구성될 수 있다.[14]

CBTC 시스템의 높은 가용성은 적절한 작동에 매우 중요하며, 특히 이러한 시스템이 운송 능력을 높이고 운행 간격을 줄이는 데 사용되는 경우 더욱 그렇다. 따라서 시스템의 중복성과 복구 메커니즘을 철저히 점검하여 작동의 높은 견고성을 달성해야 한다. CBTC 시스템의 가용성이 증가함에 따라 복구 절차에 대한 시스템 운영자의 광범위한 교육과 정기적인 재교육이 필요하다. CBTC 시스템의 주요 시스템 위험 중 하나는 시스템을 사용할 수 없게 될 경우 인간의 오류와 복구 절차의 부적절한 적용 가능성이다.

통신 실패는 장비 오작동, 전자기 간섭, 약한 신호 강도 또는 통신 매체의 포화로 인해 발생할 수 있다.[15] 이 경우 중단으로 인해 서비스 브레이크 또는 비상 브레이크가 작동될 수 있는데, 실시간 상황 인식이 CBTC의 중요한 안전 요구 사항이며 이러한 중단이 충분히 자주 발생하면 서비스에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

개방형 ISM 무선 대역(예: 2.4 GHz 및 5.8 GHz)을 통한 새로운 서비스가 등장하고 중요한 CBTC 서비스에 대한 잠재적인 중단이 발생함에 따라, 국제 사회에서는 무선 기반 도시 철도 시스템을 위해 특별히 주파수 대역을 예약해야 한다는 압력이 증가하고 있다.

CBTC 시스템은 높은 가용성을 가져야 하며 특히 우아한 성능 저하를 허용해야 하므로, CBTC를 부분적으로 또는 완전히 사용할 수 없을 때에도 어느 정도의 비저하 서비스를 보장하기 위해 보조 신호 방식을 제공할 수 있다.[16]

CBTC가 이전에 운전자가 육안으로 완전한 제어를 하는 시스템에 적용될 경우 (안전성은 증가하지만) 용량이 감소할 수 있다. 이는 CBTC가 인간의 시력보다 덜 정확한 위치 정보를 사용하여 작동하고, 최악의 열차 매개변수가 설계를 위해 적용될 때 더 큰 오차 마진을 사용하기 때문이다.

참조

[1] 간행물 IEEE Standard for Communications-Based Train Control (CBTC) Performance and Functional Requirements https://ieeexplore.i[...] IEEE 1999
[2] 서적 Communication based train control (CBTC): Train controller and dynamics https://acquire.cqu.[...] CQUniversity 2023-01-01
[3] 뉴스 Digital radio shows great potential for Rail http://findarticles.[...] International Railway Journal 2001-05
[4] 보도자료 Bombardier Marks 15th Anniversary of Its World-First Radio-Based, Driverless Rail Control System http://www.marketwir[...] Bombardier Transportation 2019-01-22
[5] 웹사이트 CBTC Projects http://www.tsd.org/c[...] 2005
[6] 웹사이트 CBTC radios: What to do? Which way to go? http://www.tsd.org/p[...] 2005
[7] 서적 Subset-023. "ERTMS/ETCS-Glossary of Terms and Abbreviations" https://www.era.euro[...] ERTMS USERS GROUP 2018-12-21
[8] 간행물 Railway applications – Urban guided transport management and command/control systems – Part 1: System principles and fundamental concepts http://webstore.iec.[...] IEC 2006
[9] 웹사이트 CITYFLO 650 Metro de Madrid, Solving the capacity challenge http://Bombardier.co[...] Bombardier Transportation Rail Control Solutions 2010
[10] 뉴스 Madrid's silent revolution http://goliath.ecnex[...] International Railway Journal 2010
[11] 웹사이트 Semi-automatic, driverless, and unattended operation of trains http://www.irse-itc.[...] IRSE-ITC 2010
[12] 웹사이트 CBTC: más trenes en hora punta http://www.madrid.or[...] Comunidad de Madrid 2010
[13] 뉴스 How CBTC can Increase capacity – communications-based train control http://findarticles.[...] Railway Age 2001
[14] 웹사이트 ETRMS Level 3 Risks and Benefits to UK Railways, pg 19 https://web.archive.[...] Transport Research Laboratory 2011-12
[15] 웹사이트 ETRMS Level 3 Risks and Benefits to UK Railways, Table 5 https://web.archive.[...] Transport Research Laboratory 2011-12
[16] 웹사이트 ETRMS Level 3 Risks and Benefits to UK Railways, pg 18 https://web.archive.[...] Transport Research Laboratory 2011-12
[17] 웹사이트 CBTC World Congress Presentations, Stockholm, November 2011 https://web.archive.[...] Global Transport Forum 2011-12
[18] 보도자료 Bombardier to Deliver Major London Underground Signalling http://www.bombardie[...] Bombardier Transportation Media Center 2011
[19] 문서 Only radio-based projects using the moving block principle are shown.
[20] 웹사이트 Mass transit signalling https://web.archive.[...] 2022-01-01
[21] 문서 This is the number of four-car train sets available. The BMT Canarsie Line runs trains with eight cars.
[22] 웹사이트 Service Summary http://www.ttc.ca/PD[...]
[23] 트윗 This weekend's scheduled #TTC subway closure is now over and full service has resumed. Crews have completed the work on this phase of the new Automatic Train Control signaling system on Line 1. ATC now operating Vaughan MC to Eglinton. 2021-10-02
[24] 웹사이트 New signal system is three years behind schedule and $98M over budget: report https://www.cp24.com[...] 2019-04-05
[25] Youtube Modernizing the signal system: 2017 subway closures https://www.youtube.[...] Toronto Transit Commission 2017-01-18
[26] 뉴스 Helsinki Metro automation ambitions are scaled back http://www.railwayga[...] Railway Gazette International 2012
[27] 웹사이트 Thales awarded signalling contract for new Salvador metro https://www.thalesgr[...] Thales Group 2014-03-24
[28] 문서 This is the number of eleven-car train sets available. The IRT Flushing Line runs trains with eleven cars, though they are not all linked together; they are arranged in five- and six-car sets.
[29] 문서 Work being done in phases; the main phase between [[50th Street station (IND lines)|50th Street]] and [[Kew Gardens–Union Turnpike station]]s was completed in 2022
[30] 문서 Includes a 1.48 km "express bypass" where non-stopping [[express train]]s take a different route than stopping local trains.
[31] 뉴스 Full-day signalling tests on North-South Line to start on Sunday https://www.todayonl[...] 2017-04-12
[32] 문서 Work being done in phases; the first phase is between [[59th Street–Columbus Circle station (IND Eighth Avenue Line)|59th]] and [[High Street station (IND Eighth Avenue Line)|High Street station]]s.
[33] 보도자료 Siemens Mobility and Stadler consortium wins contract to modernize and upgrade the Lisbon Metro https://press.siemen[...] Siemens Mobility 2021-05-10
[34] 뉴스 三菱電機、東京メトロ丸ノ内線に列車制御システム向け無線装置を納入 https://news.mynavi.[...] Mynavi Corporation 2018-02-22
[35] 웹사이트 JR East selects Thales to design first Japanese CBTC http://www.railjourn[...] Holland 2014-01-08
[36] 웹사이트 ja:首都圏のICT列車制御、JR東が海外方式導入を断念-国産「ΑTΑCS」推進 https://www.nikkan.c[...] Nikkan Kogyo Shimbun 2018-01-12
[37] 웹사이트 MTA awards Crosstown Line CBTC contract to Thales and TCE https://www.railjour[...] 2023-03-07
[38] 간행물 Alstom's leading urban signalling technology selected to enhance passenger connectivity on the Metro do Porto Pink Line in Portugal https://www.alstom.c[...] Alstom 2024-03-12
[39] 문서 Total number of railcars ordered, service is typically operated using four-car trains.
[40] 간행물 MDOT MTA to test CTBC system on Metro Subway stations https://www.masstran[...] 2024-10-02
[41] 웹사이트 Busiest Subways. http://geography.abo[...] Matt Rosenberg for About.com, Part of the New York Times Company. 2012-07
[42] 간행물 IEEE Standard for CBTC Performance and Functional Requirements (1474.1-1999). http://grouper.ieee.[...] IEEE Rail Transit Vehicle Interface Standards Committee of the IEEE Vehicular Technology Society 1999
[43] 뉴스 Digital radio shows great potential for Rail http://findarticles.[...] Bruno Gillaumin, International Railway Journal 2001-05
[44] 웹사이트 CBTC Projects. http://www.tsd.org/c[...] www.tsd.org/cbtc/projects 2005
[45] 웹사이트 CBTC radios: What to do? Which way to go? http://www.tsd.org/p[...] Tom Sullivan, 2005. www.tsd.org.
[46] 간행물 IEC 62290-1, Railway applications - Urban guided transport management and command/control systems - Part 1: System principles and fundamental concepts. http://webstore.iec.[...] IEC 2006
[47] 웹사이트 Semi-automatic, driverless, and unattended operation of trains . http://www.irse-itc.[...] IRSE-ITC, 2010. Accessed through www.irse-itc.net
[48] 간행물 CITYFLO 650 http://Bombardier.co[...] Bombardier Transportation Rail Control Solutions 2010
[49] 뉴스 Madrid's silent revolution. http://goliath.ecnex[...] Keith Barrow, International Railway Journal 2010
[50] 웹사이트 CBTC: más trenes en hora punta. http://www.madrid.or[...] Comunidad de Madrid, www.madrig.org 2010
[51] 뉴스 How CBTC can Increase capacity - communications-based train control. http://findarticles.[...] William J. Moore, Railway Age 2001
[52] 간행물 ETRMS Level 3 Risks and Benefits to UK Railways, pg 19 http://www.trl.co.uk[...] Transport Research Laboratory
[53] 간행물 ETRMS Level 3 Risks and Benefits to UK Railways, Table 5 http://www.trl.co.uk[...] Transport Research Laboratory
[54] 웹사이트 Communications security concerns in communications based train control http://library.witpr[...] M. Hartong, R. Goel & D. Wijesekera
[55] 간행물 ETRMS Level 3 Risks and Benefits to UK Railways, pg 18 http://www.trl.co.uk[...] Transport Research Laboratory
[56] 웹사이트 CBTC World Congress Presentations, Stockholm, November 2011 http://www.cbtcworld[...] Global Transport Forum
[57] 간행물 Bombardier to Deliver Major London Underground Signalling. http://www.bombardie[...] Press release, Bombardier Transportation Media Center 2011
[58] 문서 UTO = Unattended Train Operation(無人運転)、STO = Semi-automated Operation Mode(運転士が乗務している自動運転)
[59] 문서 この数値は4両編成の本数である。BMTカナージー線は2本組み合わせて8両編成で走っている。
[60] 문서 « Alstom fournira son système de pilotage automatique à la ligne 6 du métro parisien » alstom.com 2018-04-23
[61] 웹사이트 Helsinki Metro automation ambitions are scaled back. http://www.railwayga[...] Railway Gazette International
[62] 문서 この数値は11両編成での値である。IRTフラッシング線は11両編成であるが、1両・5両・6両の組み合わせで運行している。
[63] 웹사이트 JR East selects Thales to design first Japanese CBTC http://www.railjourn[...] Holland 2014-01-08
[64] 서적 常磐緩行線へのCBTC導入検討の設計契約をタレスと締結しました https://www.jreast.c[...] 東日本旅客鉄道 2014-05-22
[65] 뉴스 交通新聞 2017-10-05
[66] 웹사이트 次世代の列車制御、JR東日本が海外方式の導入を断念 http://newswitch.jp/[...]
[67] 서적 丸ノ内線に無線式列車制御システム(CBTCシステム)を導入します https://www.tokyomet[...] 東京メトロ 2016-01-28
[68] 서적 東京メトロ丸ノ内線に無線式列車制御システム向け無線装置を納入 http://www.mitsubish[...] 三菱電機 2018-02-22
[69] 웹사이트 台湾・新北市 三鶯線建設プロジェクトを受注 https://www.hitachi.[...] 日立製作所 2016-06-21
[70] 웹사이트 Siemens delivers rail technology to Taiwan https://www.siemens.[...] シーメンス 2018-07-05
[71] 웹사이트 Alstom to supply integrated metro system for Taipei Metro Line 7 http://www.alstom.co[...] アルストム 2018-07-10
[72] 뉴스 西武線全線に無線式列車制御システム導入を目指し、多摩川線で無線式列車制御(CBTC)システムの 実証試験を実施します https://www.seiburai[...] 西武鉄道 2023-01-18
[73] 뉴스 西武鉄道多摩川線無線式列車制御(CBTC)システムの実証試験に向けたシステム設計を受注 https://www.signal.c[...] 日本信号 2023-01-18
[74] 간행물 西武線全線への導入を目指し、2024年3月10日より、多摩川線で無線式列車制御(CBTC)システムの走行試験を開始します https://www.seiburai[...] 西武鉄道 2024-03-06
[75] 학술지 大江戸線への無線式列車制御システム(CBTC)の導入 https://www.kotsu.me[...] 2022-03
[76] 간행물 都営⼤江⼾線 無線式列⾞制御システムを全線一括受注 https://www.signal.c[...] 日本信号 2019-09-12



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