ETCS 차로의 통과속도를 감안한 안테나 통신 영역 적합성 검증

Abstract

본 연구의 핵심은 국내 고속도로 ETCS Lane에 설치되는 적외선 안테나 12m의 통신 영역이 적당한가를 검증하는 것이다. 차량단말기(OBU)가 초기화 완료후, BST를 확인후 안테나로 VST를 전송하는 시간부터 전자 카드의 요금을 차감할 때까지의 통행료지불처리(Transaction) 시간을 산출하고, ETCS Lane의 통과속도를 분석하여 ETCS용 안테나 통신 영역에 대한 적합성을 검증 하였다. 이를 위해 ETCS Lane의 교통량을 분석한 결과 금요일 교통량이 최고이며, 교통량이 가장 적은 요일은 일요일로 나타났고, 8-9시가 오전 첨두시로, 19-20시가 오후 첨두시로 분석되었다. ETCS용 안테나 통신 영역 설정을 위한 중요한 파라메타로는 통행료지불처리 시간(T)과 차량의 통과속도(V)이다. 수집한 로그데이타를 기반으로 보급률이 가장 많은 IR OBU 차량만을 선별하여 통행료지불처리 시간을 산출한 결과 통행료지불처리 시간이 208㎳가 소요되었고 대체로 40~50㎞속도로 통과하였다. 최고 통과속도는 205㎞로 나타났고, 최고 ETCS Lane에서의 차량대수는 1,335대이며, 이때 통과속도는 20㎞이고 통과시간은 대당 2.7초가 소요되었다. 통행료지불처리 시간 208㎳와 205㎞ 최고 통과속도를 모두 고려할 때 적정한 통신 영역은 11.8m로 판명되었으며, 현재의 12m 통신 영역은 적합하다는 것이 검증 되었다. 또한 최고 통과속도를 보인 205㎞에서도 통행료 과금은 정상적으로 차감되었으며, 이는 현재 적외선 안테나의 12m 통신 영역에서 최고 210㎞ 속도까지도 처리할 수 있는 것으로 분석되었다. 이러한 확인은 향후 확대되어질 ETCS의 시스템 설계에 기존 3m 차로 폭을 변형함으로서 ETCS용 안테나 12m의 통신 영역을 적절하게 변경하여 운용되어 질수 있을 것으로 판단된다.