• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제35권6호
• /
• pp.375-380
• /
• 2022

고속철도 교량은 열차 하중에 의한 공진으로 인한 동적응답 증폭의 위험이 존재하므로 설계기준에 따른 동적해석을 통한 주행안전성 및 승차감 검토를 반드시 수행하여야 한다. 그러나 주행안전성 및 승차감 산정 절차는 열차의 종류별로 임계속도를 포함하여 설계속도의 110km/h까지 10km/h 간격으로 동적해석을 일일이 수행해야 하므로 많은 시간과 경비가 소요된다. 이 연구에서는 딥러닝 알고리즘을 활용하여 별도의 동적해석 없이 주행안전성 및 승차감을 사전에 예측할 수 있는 딥러닝 기반 예측 시스템 개발하였다. 제안된 시스템은 철도교량의 열차별, 속도별 동적해석 결과를 학습한 후 학습 완료된 신경망을 기반으로 한 예측 시스템이며, 열차속도, 교량 특성 등의 입력파라미터에 따른 주행안전성 및 승차감 산정 결과를 사전에 예측할 수 있다. 제안된 시스템의 성능을 확인하기 위하여 단경간 직선 단순보 교량을 대상으로 한 주행안전성 및 승차감 예측을 수행하였고, 주행안전성 및 승차감 산정을 위한 상판 연직변위 및 상판 연직가속도를 높은 정확도로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.385-393
• /
• 2015

철도기술의 발달에 따라 열차의 주행속도는 점차 증가하였으며 최근에 들어 400 km/h 이상의 초고속열차가 등장하기에 이르렀다. 최근 우리나라에서도 열차의 주행속도를 300 km/h에서 350 km/h 이상으로 증가시키려고 했으나 주행 시 소음 및 진동의 문제가 발생할 우려가 있어서 현실화되지 못하고 있다. 그러나 고속열차의 주행속도가 증가함에 따라 소음 진동이 증가되는 피해가 우려되며 그 중에서도 철도 역사는 고속열차의 정차 및 통과시에 열차와 가장 근거리에 위치한 건축물로써 열차소음에 의한 사용자의 피해가 가장 크게 발생한다. 소음의 피해는 고속철도 역사의 건축방식에 따라 다를 것으로 예상되며 본 연구에서는 지하역과 선하역 2종류, 지상역, 선상역 등 총 5가지의 역사형식의 고속철도 역사를 대상으로 소음분석을 실시하였다. 본 논문에서는 고속열차의 속도 증가에 따른 역사의 실내 소음 을 예측하고 실내 허용 소음기준(Noise Criteria, NC)과 비교 분석하여 적정성을 평가하였다. 또한 차음성능 예측 공식 및 컴퓨터 프로그램을 활용하여 건축 부위별 마감재의 차음성능을 계산하였다. 최종적으로 마감재 변경을 통해 역사시설의 소음환경이 적정 실내허용소음을 만족할 수 있도록 개선하는 일련의 과정을 도출하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
• /
• pp.182-185
• /
• 2011

본 논문에서는 국내 고속철도 차량 즉, 경부고속철도를 운행하는 KTX, KTX산천 그리고 현재 개발중인 HEMU400x을 대상으로 운행속도 및 운행패턴에 따른 열차 소비전력을 분석하였다. 이를 위해, 선로조건을 고려한 차량의 운전속도 조건과 운행시간,소비전력 등을 예측하기 위한 TPS(Train Performance Simulation)프로그램을 이용하였다. 열차운행 시뮬레이션을 수행하기 위해선 차량, 선로, 속도의 기본 데이터를 필요로 한다. 차량에 대한 데이터는 차량의 최고속도, 제동성능, 견인력 등의 기본 성능과 열차편성에 따른 중량, 길이, 동력차량형식, 열차주행저항등에 대한 제원을 요한다. 선로데이터는 운행시간 예측을 대상으로 하는 선로에 대한 거리별 구배 및 선형, 정거장 위치 및 정차시간에 대한 데이터이다. 속도조건은 구배 및 곡선에 대한 선로제한속도로, 선로데이터와 연계하여 각 선로위치별 차량의 제한속도로 이용된다. 본 논문에서는 경부고속철도 구간에서 운행하는 고속차량 3가지를 대상으로 증속에 따른 전력소모량을 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권1호
• /
• pp.134-143
• /
• 2000

A train performance simulation (TPS) software is a computer program that simulates the operation of a train system over a specified railway route and it is widely used in railroad operation and research applications. Numerical and graphical results from the simulation software, which is developed in this study, provide information on such performance variables as travel time. running speed, energy consumption at a specific time interval and in overall service time as the train moves along the route. Three types of input data are required for a computer simulation: track information, train information, and running conditions. The simulation of train performance starts with several simple mathematical models including train configuration. traction efforts, running resistance. and braking requirements. Based on the basic specifications of Korean High Speed Railway, System. this study, puts a focus on the estimation and assessment of train performance comparing. the specific train configurations of KEST20/11. CPLE20/10. PROP20/10, which are proposed from the previous G7 projects.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2014

본 논문에서는 레일형 초고속 열차의 개념 설계안을 제안하고 동역학 해석을 통해 주행 동특성을 예측하고자 한다. 초고속 열차에는 단일 윤축세트가 포함된 새로운 형태의 대차가 적용되었으며, 기존의 일체형 차축 대신 독립차륜이 적용되었다. 초고속 열차의 동특성을 파악하기 위하여 먼저, 차량에 대한 동역학 수치해석모델을 개발하고 고유치 해석을 통해 해석 모델의 기본적인 타당성을 검증하였다. 또한, 임계속도 해석을 통하여 기존 고속철도 HEMU-430X 차량에 비해 향상된 성능을 확인하였으며, 7000R 곡선선로에서 550km/h 주행해석을 통하여 횡압, 탈선계수 등을 예측하고 초고속 열차 개념 설계안의 적용 가능성을 파악하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.304-313
• /
• 2016

고속열차의 정확한 위치를 검지하기 위해서는 차상에 설치된 트랜스폰더 리더가 지상에 설치된 트랜스폰더 태그로부터 텔레그램을 오류없이 정확하게 수신하여야 한다. 고속철도 환경에서 텔레그램 수신 성능은 선로 변에 설치된 전기/신호 설비 및 열차에 설치된 전장품으로부터 발생하는 전자기 간섭의 영향을 받는다. 본 연구에서는 열차 위치검지시스템에 절대위치를 제공하기 위해 개발된 철도교통용 고속 트랜스폰더시스템 시작품의 철도환경 적합성을 검증하기 위하여, 호남고속선에 트랜스폰더 태그를 설치하고 HEMU-430X가 268km/h~334km/h로 운행할 때 트랜스 폰더 리더가 각 태그로부터 텔레그램을 오류없이 몇 회 수신하는지 측정하는 방식으로 실차 테스트를 수행하였다. 이를 바탕으로 트랜스폰더 리더와 태그 사이에 형성된 컨택 존의 길이를 추정하고, 400km/h의 고속주행환경에서 태그로부터 오류없이 수신가능한 텔레그램 개수를 예측하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권3호
• /
• pp.845-849
• /
• 2024

현재 도시철도 레일의 노후화로 인한 레일표면결함이 증가하고 있으나 국가에서 제정된 궤도성능평가에 관한 세부지침에서 레일표면손상을 기술자의 육안, 간단한 측정 도구로 점검을 수행하는 실정이다. 주기적인 선로순회작업 및 육안점검을 통해 레일표면의 결함을 발견하는 것은 매우 중요하다. 그러나 점검자의 주관적 판단에 의해 레일표면의 결함의 경중을 평가하는 것은 레일 내부의 손상을 예측하기에 상당한 제약이 따른다. 본 연구에서는 레일표면손상에 따른 레일내부 균열특성에 관한 연구로서 현장측정에서는 레일표면 손상개소를 선정하여 가속구간 및 제동구간의 노후레일 시료를 채취하여 레일표면손상 상태를 평가하고자 전자주사현미경(SEM)을 이용하여 균열특성을 분석하였다. 분석결과, 주행 중인 열차로 인해 발생하는 균열 메커니즘과 레일표면방향으로 올라오는 각도로 균열이 발생하는 가속구간의 균열특성을 실험적으로 입증하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.186-192
• /
• 2014

본 연구에서는 콘크리트 진공튜브 구조의 설계에 있어서 주어진 재료 및 시스템 구성에서 존재하는 불확실성을 정량화하여 내부기압의 변화를 확률적으로 예측할 수 있는 신뢰성 평가를 수행하였다. 시스템 등가투기계수의 산정 및 외부기압에 영향을 주는 인자들 중 불확실성을 내재하고 있는 인자들을 확률변수로 모델링한 후 수식 유도 및 시뮬레이션을 통해 시간에 따른 내부기압의 변화를 확률적으로 예측하였으며 확정적 해석과 그 결과를 비교 분석한 결과 적정 수준의 신뢰성을 얻기 위해서는 단면의 변화가 반드시 필요한 것으로 나타났다. 이와 같은 튜브구조의 기밀성능에 대한 확률적 해석 결과는 튜브 내부를 주행하는 열차 또는 다른 운송수단의 추진력과 공기저항, 그리고 펌프의 용량을 복합적으로 고려하여 목표 압력을 정하고 튜브 단면을 결정하는데 필요한 기술적 자료로써 활용될 수 있을 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.119-128
• /
• 2006

철도운행에 있어 분기기는 열차를 주행선로에서 이웃한 선로로 이동시키는 매우 중요한 역할을 수행하는 장치로써 포인트부, 리드부 그리고 크로싱부로 이루어져 있다. 그러나 분기기는 레일 주변설비 중 유일한 가동부로 구조도 복잡하고 천이과정 중 차륜, 레일간의 급격한 운동변화가 필연적으로 발생되어 안전성 문제가 항상 거론되고 있다. 실제로, 국내외에서 차량의 탈선사고가 빈번히 발생되는 취약부위이기도 하다. 또한 차량, 궤도, 통신 그리고 전기 분야 등 분기기는 각각 다른 기능을 수행하는 매우 복잡한 장치들의 조합 시스템이므로 각각의 단위 개체들의 최적화만으로는 분기기의 전반적 성능을 향상시키기는 힘들며 이들에 대한 통합 기술의 확보가 필수적이다. 우리나라 철도는 기존선의 최고운행속도를 200km/h까지 향상 시키는 장기계획을 수립하고, 곡선부가 많은 우리나라 지형에 적합한 최고운행속도 180km/h의 틸팅열차를 개발 중이다. 그러나, 기존선로에 틸팅열차를 적용하기 위해서는 속고의 저감없이 틸팅열차를 통과시킬 수 있는 안정적인 분기기시스템의 확립이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 틸팅열차 통과 시 기존선 속도향상을 위해 개발된 개량분기기 주변의 소음진동 정도를 예측하기 위해 시뮬레이션을 실시하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.32-39
• /
• 2013

차세대고속열차는 국가 연구개발사업으로 국내에서 최초로 개발한 동력분산식 차량이다. 차세대고속열차의 성능시험을 위해 경부고속 구간에서 속도 354.64km/h 까지 1차 시운전을 종료하였다. 따라서 주행안전성을 위해 대차 및 차체의 동적 거동 분석을 통한 안전성 평가가 필요하다. 본 연구의 동적 거동 안전성 분석방법은 UIC 518 OR의 가속도계를 이용한 단순방법(Simplified method)를 이용하였고, 분석구간은 최고속도 지점 기준으로 ${\pm}10{\sim}20km/h$ 범위로 하였다. 이에 분석된 결과 값을 UIC 518 OR의 제한기준 값과 비교하여 차량마다 해당속도에서의 동적 거동과 속도증가에 따른 경향을 분석하였다. 본 연구의 결과, 동적 거동 분석결과는 UIC 518 OR 제한기준에 모두 만족하였고, 이러한 경향은 속도 354km/h이상에서도 지속될 것이라 예측된다.