1. 서 론

열차제어시스템은 컴퓨터 및 통신기술의 발달에 따라 점차 지상·전기·HW 중심에서 차상·컴퓨터·SW 중심의 제어시스템으로 발전이 이루어지고 있다. 열차제어의 효율성 향상과 성능향상, 그리고 유지보수비용 절감 등의 이유로 지상 중심에서 차상 중심으로 기능이 확대하고 지상설비를 최소화하는 방향으로 연구개발이 이루어지고 있다. 최신의 열차제어시스템인 CBTC(Computer- Based Train Control) 기술은 차지상간의 무선통신을 통한 열차제어방식으로 기존 신호제어 방식보다 열차제어의 성능에 많은 발전이 있었고 지상설비들도 많이 축소되었지만, 아직도 일정 이상의 운전시격 단축 등 성능향상과 차량고장 등 이례 상황 발생 시 관제설비에 의한 제어로 인한 많은 시간과 열차 지연 등이 발생하고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서는 지금까지의 열차제어에 대한 근본적인 변화가 필요하다^[1]-^[3].

해외의 경우 영국의 Closer Running^[4][5], 알스톰의 Urbalise Fluence ^[6]-^[8], EU의 Shift2Rail^[9][10] 등이 이처럼 현재의 CBTC 열차제어 방식을 뛰어넘는 차상 중심의 새로운 열차제어 기술을 연구개발하고 있다. 국내에서도 기존의 CBTC 방식의 한계를 극복하기 위해서 지상 중심의 열차제어에서 차상 중심의 열차 자율주행 제어시스템(ATCS : Autonomous Train Control System)을 개발하고 있다^[3][11]-^[13]. ATCS 기술은 기존의 CBTC와 같은 무선통신기반 열차제어시스템의 지상 중심의 제어 패러다임을 완전한 차상 중심으로 하는 차세대 열차제어시스템으로 지능화된 차상의 열차제어장치 간의 협업을 통한 보다 향상된 열차제어 성능을 제공하는 시스템이다. 그림 1은 이러한 ATCS 기술의 개요를 나타낸 것으로 주요 기술적 특징은 다음과 같다^[3]-^[13].

- 열차 간 통신기반 간격제어 및 분기제어 : 열차 간 통신기반 열차 자율주행 제어는 지상 제어장치의 제어에 의존하지 않고 열차와 열차 간, 열차와 선로변 설비 간 직접 통신을 통해 열차 스스로 이동권한과 분기제어를 수행

- 혼잡 상황인지 기반 열차자율주행 운영 : 혼잡상황에서 열차 스스로 주변 열차와 협업하여 전방의 상황을 인지하고 자신이 경로를 제어

이러한 현재 개발 중인 새로운 신호체계인 열차자율주행 기술은 열차 간 직접 통신을 통한 지상 신호설비를 통하지 않고 차상에서 열차 간 간격제어를 수행하는 현재의 CBTC 신호기술을 띄어 넘는 차세대 신호제어 기술이다. 이러한 새로운 신호체계기반의 열차자율주행제어 기술을 개발하면서 당연히 새로운 신호체계에 대한 성능분석이 필요하다. 그리고 도시철도, 고속철도 노선 등 다양한 운행노선과 다양한 차종에서의 기존 신호체계와의 성능 비교분석 등을 통한 새로운 신호체계의 개발이 필요하다. 실제 운행선로에서 이처럼 다양한 차종별, 다양한 신호체계별 열차 주행을 통한 성능분석을 통한 개발기술을 검증하는 것은 비용이나 안전측면 등에서 적용하기 어렵다. 즉, 자율주행제어 같은 새로운 신호기술에 대한 연구개발은 여러 분야의 협업을 통해 수행됨에 따라 개발과정에서 자유로운 개발환경이 필요하다. 이에 따라 본 논문에서는 무인 항공기 분야^[15][16] 등 실제 현장에서 검증 이전에 실험실에서 소프트웨어 기반으로 시뮬레이션 환경 구축을 통한 성능분석을 하는 SITL(Software In-The Loop)기반 시뮬레이터의 구조를 제안 및 설계하였다.

이러한 소프트웨어 기반 신호체계 성능분석 도구는 현재 국내 일부 신호 제조사별 고유한 소프트웨어를 사용하고 있다. 하지만, 성능분석이 필요한 특정 신호체계와 차종, 그리고 특정 노선에 적합한 시뮬레이션 도구를 만들어 활용하는 제작사별 필요에 따라 제한된 범위 및 운영환경에서 적용할 수 있어 자율주행제어와 같은 새로운 열차제어기술의 개발과정에 SITL 시뮬레이터로 활용하기에는 한계가 있다. 즉, 신호체계의 성능분석이 필요한 노선이나 차종에 대해 별도의 도구를 만들어 결과를 얻고 있으며, 동일노선에 다른 신호체계에 따른 다른 차종이 주행할 경우 별도로 이에 적합한 시뮬레이션을 수행하고 있다. 더군다나 현재 가장 최신의 신호체계인 CBTC 시뮬레이션이 가능한 소프트웨어도 새로운 신호체계인 열차자율주행제어 기술을 적용할 수 없어 본 논문에서 제안하는 다양한 가상운행선로 생성 도구가 있다면 국내의 신호체계에 대한 성능분석 및 새로운 신호체계의 연구에 많은 도움이 된다.

본 논문은 기존의 CBTC와 같은 기존 신호체계뿐 아니라 열차자율주행제어 같은 새로운 신호체계에 성능분석이 가능한 소프트웨어 기반 SITL 시뮬레이터의 구조를 제안하며 이 중 다양한 운행노선에서 열차 주행을 통한 시뮬레이션이 가능한 가상운행선로 생성 모듈에 대한 설계 및 개발 결과를 제시한다. 본 논문의 의의는 다음과 같다. 첫째 본 논문에서 제안하는 도구는 기존의 각 신호 제조사들이 가지고 있는 특정 조건에만 특화된 도구들과는 달라 다양한 노선, 차량, 신호체계에 대해 시뮬레이션이 가능하도록 설계되었다. 이에 따라 동일 차량이 동일노선에서 주행할 때 신호체계의 차이에 따른 성능의 비교분석도 가능하다. 둘째, 현재 해외에서도 연구 중인 새로운 신호체계인 열차자율주행제어의 세부 알고리즘들도 연구개발 및 시뮬레이션을 할 수 있다. 이 도구의 개발이 완료되면 향후 국내에서 신호체계에 대한 다양한 노선에서 시뮬레이션을 통한 성능분석이 가능한 플랫폼의 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 이 논문은 제안한 시뮬레이터의 설계단계를 정리한 것으로, 시뮬레이터의 구조 및 요구사항, 그리고 세부 모듈 중 가상운행선로 생성 모듈의 개발 결과를 제시하였다.

Fig. 1. Configuration of ATCS

2. SITL기반 열차제어 시뮬레이터의 요구사항

국내의 경전철, 도시철도 및 일반철도 노선에 다양한 신호체계가 적용되고 있고 또 해외뿐 아니라 국내에서도 현재의 신호체계를 뛰어넘는 새로운 신호체계를 개발하고 있어 특정 노선, 특정 차종, 특정 신호체계에 한정되지 않는 확장성을 갖는 열차제어 시뮬레이션을 위한 도구가 필요하다^[3][16]. 이러한 소프트웨어 기반 열차제어 시뮬레이터를 개발하기 위해 국내 전문가들과 신호설비 제조사들로부터의 의견수렴, 그리고 열차자율주행제어 기술의 개발과정에서의 수요, 철도현장을 최대한 모의할 수 있는 검증환경, 검증할 열차제어기술의 실제 적용현장과 일치성, 주행 차종의 추가 등 실제 적용될 현장에서 발생할 수 있는 상황 등을 종합적으로 분석하여 다음과 같은 요구사항을 도출하였다.

1) 신호체계의 성능분석을 위해 국내의 실제 운행뿐 아니라 극한적인 가상의 운행노선도 생성할 수 있어야 한다.

특정 노선에만 적용될 수 있는 도구가 아닌 원하는 노선을 자유롭게 설정하여 시뮬레이션할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 현재 분기부 선형 등 국내 철도 노선의 속성들이 컴포넌트화되어 본 도구의 사용자가 자유롭게 선택해서 가상운행노선을 생성할 수 있어야 하며, 또 실제 열차운행과 상관없이 연구 중인 ACTS 알고리즘 성능분석을 위한 극단적인 노선도 생성할 수 있어야 한다.

2) 이미 확립되어 운용 중인 CBTC와 같은 신호체계는 그대로 구현되어야 한다.

IEEE 1474^[1][2]와 KRS SG 0069^[12]와 같은 국내외에서 표준으로 제정되어 철도현장에서 적용되어 운용 중인 CBTC와 같은 신호체계는 그대로 시뮬레이터에서 구현되고 사용자에 의해 선택되어 적용될 수 있어야 한다. 또한, 이미 확립된 신호체계라 하더라도 적용노선에 따라 변경 가능한 변수들은 시뮬레이터에서 수정할 수 있는 가지고 있어야 한다.

3) 국내에서 적용 중인 가장 앞선 CBTC뿐 아니라 현재 연구 중인 열차자율주행제어 기술도 시뮬레이션 될 수 있어야 한다.

이미 확립되어 철도현장에서 적용되고 있는 CBTC와 같은 신호체계도 시뮬레이션이 수행되어야 하지만, 국내에서 연구개발 중인 차세대 신호체계인 ATCS의 경우 현재 연구된 수준에서 구현되어야 하며, 또한 연구 중인 신호체계이므로 신호체계 알고리즘들을 개발 및 분석을 할 수 있도록 내부 모듈화 및 UI가 구현되어야 한다.

4) 가상운행선로 위로 주행하는 열차는 실제 해당 차량의 동특성이 반영된 모델로 구현되어야 한다.

ATCS의 경우 기존 신호체계와는 달리 이동권한이 한계를 넘어선 선행 열차와의 간격제어를 함에 따라 보다 정확한 열차의 주행모델이 필요하다. 이러한 요구를 반영하여 시뮬레이터에는 실제 국내에서 운행 중인 차량의 동특성이 반영된 차량모델이 구현되어 있어야 한다.

5) 하나의 시뮬레이터에서 도시철도나 고속철도 차량과 같은 다수의 차종이 모의 주행 가능하여야 한다.

본 도구는 도시철도나 일반철도 모두에 적용될 수 있는 신호체계 시뮬레이션을 위한 플랫폼으로 활용되기 위해서는 도시철도 차량이나 고속철도 차량처럼 다수의 차량모델이 있어야 하며 사용자에 의해 시뮬레이션을 위한 차종이 선택될 수 있어야 한다.

6) 도구 활용자의 선택에 따라 다양한 형태의 신호체계, 차종, 운용 시나리오에 따라 수행할 수 있어야 한다.

신호체계의 성능을 위해서는 다수의 열차가 동시 또는 일정 시차를 두고 열차별 진로를 가지고 주행하거나 열차별 중간 정차역을 통과 또는 정차하는 등 다양한 운행시나리오에 따라 시뮬레이션이 되어야 한다. 이를 위해 사용자가 시나리오를 직접 설정할 수 있어야 하며, 또한 시나리오 생성의 편의를 위해 이미 설정된 시나리오를 기반으로 수정할 수 있어야 한다.

7) 국내에서 열차제어 성능분석의 플랫폼으로 활용할 수 있도록 윈도 기반으로 동작하여야 한다.

국내의 일부 제조사의 경우 서버급 컴퓨터에서만 수행되는 프로그램을 활용하고 있고, 또 다수의 시뮬레이션 모듈별 네트워크로 연결된 각각 별도의 컴퓨터에서 수행되고 있어 활용성과 확장성이 떨어지는 경우가 있다. 본 도구는 활용성 및 확장성을 위해 윈도 기반의 하나의 컴퓨터에서 시뮬레이션이 수행될 수 있도록 소프트웨어가 설계되어야 한다.

3. SITL기반 열차제어 시뮬레이터의 구조 및 설계

2장에서는 ATCS를 포함한 다양한 신호체계의 성능분석을 위한 열차제어 시뮬레이터의 요구사항을 설명하였으며, 본 절에서는 이러한 도출된 요구사항을 바탕으로 SITL 기반 열차제어 시뮬레이터의 구조 및 설계에 관해 설명한다.

ATCS는 기존 신호기술을 띄어 넘는 차세대 신호제어 기술로서 도시철도, 고속철도 노선 등 다양한 운행노선과 다양한 차종에서의 기존 신호체계와의 성능 비교분석 등을 필요로 한다. 하지만 실제 운행선로에서 이처럼 다양한 차종별, 다양한 신호체계별 열차 주행을 통한 성능분석이 불가능하다. 이를 위해 SITL 기반 시뮬레이터를 설계하였으며, 이런 시뮬레이터는 그림 2와 같이 크게 가상운행선로 생성 모듈, 열차 주행 모듈, 시뮬레이션 결과 분석 및 출력 모듈로 구성한다.

이들 각각은 서로 별개의 모듈이 아닌 서로 인터페이스를 통해 신호체계에 따른 열차 주행을 통한 성능분석 시뮬레이션이 수행되도록 하고, 향후 필요에 따라 다른 모듈들이 추가될 수 있도록 모듈 간 인터페이스는 파일 형태로 하도록 설계하였다. 즉, 가상운행선로 생성 모듈에서 생성한 가상선로는 파일 형태로 출력되고 이 파일을 열차 주행 모듈이 입력으로 받아들여 그 생성된 가상 노선을 따라 주행하도록 하였다. 그리고 각 모듈 간 인터페이스 되는 파일들은 SITL 시뮬레이터에서 제공하는 시뮬레이션 결과뿐 아니라 연구자들이 다양하게 분석 등 활용할 수 있도록 테스트 파일과 엑셀 파일 형태로 출력 및 입력되도록 설계하였다. 시뮬레이터 설계 시 다양한 차종, 다양한 신호체계가 향후 추가될 수 있도록 모듈화 및 인터페이스를 설계하여 확장성을 갖도록 개발한다. 그림 2는 이러한 시뮬레이터의 구조를 보여준다.

그림 2에서처럼 시뮬레이터는 가상열차운행선로 생성 모듈과 열차 주행 모듈이 있어야 소프트웨어에 의해 생성된 운행선로를 따라 열차가 신호체계에 따라 주행하면서 다양한 성능분석을 할 수 있다. 이에 따라 다수의 열차모델과 신호체계가 시뮬레이터 내에 구현이 가능한 구조로 설계하였으며, 시뮬레이션 결과는 가상운행선로 생성 모듈에서 생성된 노선에 따라 열차가 주행하는 비주얼화와 다양한 메트릭들에 대한 분석결과들의 표출을 위한 결과 출력 모듈로 구성하였다. 즉, 본 논문에서 제안하는 시뮬레이터는 가상운행선로 생성 모듈, 신호체계를 포함한 열차 주행 모듈, 그리고 시뮬레이션 결과 분석 모듈로 구성되도록 하였다. 가상운행선로 생성 모듈은 SITL기반 시뮬레이션을 위한 분기부 등 선형과 지상 신호설비의 특성을 가진 컴포넌트화하여 열차가 주행할 수 있는 가상선로를 생성하는 기능을 담당하는 모듈로, 이때에서 자율주행제어 뿐 아니라 CBTC와 같은 신호체계에 적합한 지상설비들도 구성되도록 하였다. 열차 주행 모듈은 실제 국내에서 운행 중인 다수의 차들의 동특성을 그대로 모델링하여 실제 열차가 주행하는 것과 유사한 주행특성을 얻을 수 있도록 하였으며, 다수의 차종 모델을 포함하였다. 또한, 열차 주행 시뮬레이션을 위한 각종 저항 모델, 회복운전 등 사용자가 일부 변수들을 수정할 수 있도록 UI를 설계하였다. 열차 주행은 기본적으로 신호체계에 기반하여 주행함에 따라 신호체계와 열차모델을 각각 별도로 모델링하고 공유변수들을 통해 이 두 모듈을 링크되도록 하였다. 즉, 열차주행 모듈은 신호체계 모델과 차량 동특성이 반영된 열차모델로 구성되어 있다. 시뮬레이션 출력결과 출력 모듈은 시뮬레이션 도중 실시간으로 열차의 주행 위치와 운행속도와 신호체계에 따른 제한속도나 선행 열차와의 간격 등 신호성능 분석을 위한 데이터들을 시각적으로 확인할 수 있는 시각적인 출력과 시뮬레이션 후 데이터를 통해 분석할 수 있도록 시뮬레이션을 통해 생성되는 다양한 데이터를 파일로 생성하도록 하였다. 그림 3은 그림 2의 기본 구성안을 바탕으로 각 모듈 간 인터페이스를 나타낸 것이다. 그림에서처럼 같은 운행선로에서 CBTC, ATCS와 같은 다양한 신호체계가 적용되어 성능 비교분석이 될 수 있도록 가상운행선로 생성 모듈과 열차 주행 모듈에서는 신호체계가 선택될 수 있도록 하였고, 도시철도와 고속철도 차량과 같은 다수의 차종에 열차 모의 주행에 적용될 수 있도록 열차 주행 모듈의 UI를 통해 입력될 수 있도록 하였다. 가상운행선로 편집기에서 모의 주행할 선로 데이터가 생성되면 열차 주행 모듈과 결과 출력 모듈로 인터페이스 되고, 열차 주행 모듈에서는 선택된 신호체계와 차량을 통한 가상운행선로로 주행한 결과를 결과 출력 모듈로 전송하게 된다.

이러한 SITL 기반 시뮬레이터 세부 모듈 중 가상 운행선로를 생성 및 편집할 수 있는 가상선로 에디터를 먼저 개발하였다. 개발한 에디터는 선로생성이 가능하도록 직선선로, 다양한 형태의 분기부, 종단점 등을 생성할 수 있는 선로 선형들을 각각 하나의 클래스로 설계하였고, 또한 선로에 있는 신호기, 선로전환기 등 다양한 컴포넌트들도 별도의 클래스로 설계하였다. 그림 4는 설계한 클래스의 한 예로 선로 선형 생성 프레임 생성을 위한 클래스 구조를 나타낸 것으로 이 클래스를 통해 선로 선형 생성 다이얼로그의 프레임과 생성하고자 하는 선로 선형에 따라 각종 다이얼로그 클래스(CRailSettingsDlg, CBranchSettingsDlg, CCross BranchSettingsDlg, CPlatformSettingsDlg)를 하위클래스로 가지는 구조로 하였다. 이러한 실제 선로에 있는 물리적인 컴포넌트들을 편집 윈도에 원하는 위치에 드래그해서 연결할 수 있는 UI 설계 및 정보를 입력할 수 있는 윈도 등을 설계 및 시작품을 제작하였다.

그림 5는 본 연구를 통해 설계 및 개발한 가상운행선로 에디터의 메인 화면을 나타낸 것으로 윈도 상단에는 가상 선로생성의 기본이 되는 선형선로 컴포넌트 툴바와 분기선로 선형 컴포넌트 툴바가 선택될 수 있도록 하였고, 왼쪽에는 생성할 선로나 분기선로의 세부정보를 입력 및 편집할 수 있는 뷰어가 위치되도록 개발하였다. 선로 선형 설정 관련해서 몇 가지 헤더 파일을 통해 정의하였으며, 선로 선형 종류, 선로 선형 위치 및 방향, 선로 인덱스 등이 정의되어 있다. 이중 선로 인덱스는 플랫폼 인덱스, 분기선로 인덱스, 교차 분기 인덱스로 구성되며, 이중 분기선로 인덱스는 그림 6과 같으며 이는 그림 5의 상단에 아이콘으로 표출되어 선로생성 시 직관적으로 활용할 수 있도록 하였다. 앞에서 설명한 에디터를 통해 생성된 가상 운행선로의 태그에는 ATCS나 CBTC와 같은 신호체계 지원을 위한 정보들이 포함되어 있으며, 이 태그 정보를 포함한 가상운행선로로 열차를 모의로 주행시키면서 운전시격 등 신호성능을 분석하게 된다. 이에 따라 모의 주행을 위한 열차의 생성, 열차의 출발 위치나 출발시각, 정차역, 주행 진로 등 운행 관련 시나리오가 성능분석에 필요하다. 본 논문에서는 열차 모의 주행을 통한 신호성능의 분석이 효과적으로 이루어질 수 있도록 사용자가 운행시나리오를 다양하게 설정할 수 있도록 하였다. 즉, 운행시나리오의 설정은 모의 주행 시작 조건을 설정하는 것으로 생성된 가상선로에서 다수의 열차가 각각 어느 위치에서 어떤 시간에 출발할지와 같은 운행 계획 설정 기능, 또 열차별 정차역과 통과역 그리고 정차시간 등을 설정할 수 있는 기능 등 다음과 같은 기능을 갖도록 설계하였다. 그리고 모의 주행할 때마다 매번 사용자가 운행시나리오를 설정하지 않고 기존에 설정한 시나리오를 기반으로 변경하여 새로운 운행시나리오를 설정할 수 있는 기능을 가지도록 하였다.

- 적용될 차량의 종류 선택 및 선택된 차량의 데이터 수정기능

- 적용될 주행저항의 선택 및 변수 수정기능

- 신호체계의 선택 기능

- 열차별 출발 위치 및 상대 출발시각 설정

- 열차별 정차역 및 정차 신분, 주행 진로 설정

- 사전 설정된 열차운행 시나리오의 선택 및 선택된 시나리오의 수정기능, 등

본 논문의 시뮬레이터는 가상운행선로 생성 모듈, 열차 주행 모듈, 시뮬레이션 결과 표시 모듈 간의 인터페이스를 통해 종합적인 성능분석이 가능하다. 이 모듈 중 우선 개발한 가상운행선로 생성 모듈의 검증을 위해 기존에 활용 중이던 도구들과 인터페이스 되도록 설계 및 개발하였다. 본 논문을 통해 개발하는 시뮬레이터는 향후 다양한 차종 및 신호체계로의 확장성과 사용자의 편의성 등을 고려하여 운영체제는 Windows OS(Windows 10 이상), 개발언어는 MFC(Microsoft Foundation Class), 그리고 개발 도구는 Microsoft Visual Studio 2019의 환경을 통해 개발하였다. 현재 국내에서 자율주행제어 시스템의 온보드 제어기가 탑재된 축소 차량에 탑재되어 시험선에서 시험 중에 있다.

본 논문을 통해 개발한 가상운행선로 생성 모듈의 신뢰성 확인을 위해 시험선로에서 시험 중인 차량에 탑재된 온보드 제어기를 연동시켜 모듈의 생성결과물인 가상선로로 정상적으로 주행하는지 확인하였다. 즉, 본 연동시험은 시험선에서 시험 중인 온보드 제어기가 실제 선로가 아닌 가상운행선로 생성 모듈을 통해 생성된 가상선로 위로 정상적으로 주행하는지 확인하기 위해 수행되었으며, 신호체계에 따른 성능분석은 수행하지 않았다. 그림 7은 본 논문을 통해 개발한 가상운행선로 편집기의 검증을 위해 실제 선로에서 시험 중인 ATCS 온보드 제어 모듈과 시험에 사용한 관제프로그램과의 연동시험 결과화면을 보여주고 있다. (a)는 실제 ATCS 개발에 사용 중인 관제프로그램으로 이것과 동일한 가상운행노선을 개발한 편집기를 통해 생성 및 정보를 입력하여 연동시험하는 과정으로 관제프로그램에 열차가 정상적으로 운영 및 반영되고 있음이 확인되고 있다. 또한 (b)는 온보드 제어장치의 운전자 화면으로 여기에서도 열차가 가상운행선로를 따라 정상적으로 주행되고 있는 것을 확인하였다.

Fig. 2. Architecture of SITL-based simulator for railway signaling

Fig. 3. Functional architecture and interface of SITL-based simulator

Fig. 4. Line Linear Generation Frame Dialog Class

Fig. 5. Main windows of developed editor for SITL-based simulator

Fig. 6. Branch line index in virtual rail line editor

Fig. 7. Inter-working test with on-board control module

5. 결 론

본 논문에서는 최근 국내에서 개발 중인 열차 자율주행제어 시스템이나 CBTC 같은 다수의 신호체계에 대해 성능분석을 할 수 있는 SITL 기반 시뮬레이터의 구조를 제시하였다. 제안한 시뮬레이터는 개발 중인 ATCS 뿐 아니라 CBTC와 같은 신호체계도 적용할 수 있고, 동시에 국내에서 운행 중인 실제 도시철도나 고속철도 차량의 동특성을 갖는 열차가 가상운행선로 위를 주행하면서 성능분석이 가능한 구조로 하였다. 그리고 개발 중인 신호체계의 성능 비교분석을 위해 현실에서는 고속철도 차량이 주행하는 노선에서 도시철도 차량의 주행이 불가능하지만 같은 가상운행 선로에서 선택된 신호체계를 가진 고속철도나 도시철도 차량이 주행할 수 있도록 하였다. 특히 본 논문에서는 설계한 시뮬레이터 중 가상운행선로 편집기를 개발하여 실제 열차에 탑재하여 시험 중인 온보드 제어기와 연동시험을 통해 설계 및 개발된 모듈의 적절성과 효용성을 확인하였다. 제안된 구조를 갖는 도구의 개발이 완료되면 향후 국내에서 신호체계에 대한 다양한 노선에서 시뮬레이션을 통한 성능분석이 가능한 플랫폼의 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.