• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.2600-2608
• /
• 2011

The dynamic stability of railway vehicle has been one of the important issues in railway safety. The dynamic simulator has been used in the study about the dynamic stability of railway vehicle and wheel/rail interface. Especially, a small scale simulator has been widely used in the fundamental study in the laboratory instead of full scale roller rig which is not cost effective and inconvenient to achieve diverse design parameters. But the technique for the design of the small scale simulator for the fundamental study about the dynamic characteristics of the wheel-rail system and the bogie system has not been well developed in Korea. Therefore, the research about the development of the small scale simulator and the bogie has been conducted. As this paper, To predict the dynamic behavior of railway vehicle, we studied running stability test of 1/5 scaled bogie that similarity laws is applied using small scale derailment simulator. For the operation of the small scale derailment simulator, it is required to investigate the performance and characteristics of the system. This could be achieved by a comparative study between an analysis and an experiment. This paper presented the analytical model which could be used for verifying of the test results and understanding of the physical behavior of the dynamic system comprising the small scale bogie and the simulator.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.793-799
• /
• 2011

A comprehensive analysis of wheel force spectrum is conducted to provide the KTX safety evaluation with structural behaviour of Pre-Stressed Concrete (PSC) box bridge due to various high speeds. The wheel spectrum for KTX locomotive running over road and PSC bridge tracks is compared using irregular track responses with numerical models of 170m approach road track and 40m span length of PSC box bridge The high-speed railway locomotive is used as 38-degree of freedom system. Three displacements (vertical, lateral, and longitudinal) and three rotational components (pitching, rolling, and yawing) for one car-body and two bogies are considered in the 38-degree of freedom model. Three dimensional frame element of finite element method (FEM) is used to model of the simply supported PSC box bridge. The irregulation of rail-way is derived using the experiential spectrum density function under assumption of twelve level tracks conditions based on the normal probability procedure. The dynamic analyses by Runge-Kutta method which are able to analyze the high frequency wheel force spectrum. A dynamic behaviour of KTX due to high speeds until 450km/h developing speed with relative time is analysed and compared the characteristics running over the road and PSC box bridge tracks. Finally, the KTX integrated evaluation method of safety between high speed train and bridge is presented.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.75-80
• /
• 2011

In the area of wheel on rail vehicle, hunting stability which is generated by lateral motion is one of important characteristics for running safety. It might cause not only oscillation of vehicle but also derailment in an unstable area of the high speed. A Maglev vehicle is usually controlled the voltage to maintain the air gap between electromagnet and track. However, in Maglev system, an occurrence possibility of hunting motion could be high, because Maglev vehicle is not controlled directly lateral force between electromagnet and track in the curved guideway. In this paper, running safety is evaluated when Maglev vehicle run on guideway at high speed according to installment of damper between maglev vehicles and bogies, and to analyze the effect of it. Also, the parametric study is carried out for selecting effective lateral damper properties through the simulation. To accurately predict the running safety, 3d multibody dynamics models which are included air spring, guideway conditions and irregularities profile are used. With the results acquired, suggestions were made whether to adopt the damper and how to optimize the damping characteristics.

• 한국측량학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.229-239
• /
• 1996

교통기관으로서의 역할을 충분히 수행하기 위해서 철도속도향상을 통한 운행시간 단축은 인간의 생활양식 고급화 및 시간가치의 증대로 인해 절실히 요구되는 사항으로 부각되고 있다. 특히 열차운행속도에 매우 큰 영향을 주는 선형 요소는 곡선구간으로서, 우리나라의 경우 곡선구간이 많은 비율을 차지하고 있어 이 구간에서의 속도향상은 전체구간의 운행시간을 단축시킬 수 있기 때문에 우리나라의 선형에 대한 특성을 고려하여 곡선부 전체구간에 걸쳐서는 선형을 지배하고 있는 요소의 개량 및 부분적 개량방법으로 사용되는 완화곡선 연장기법을 각 단계에 걸쳐 주행안정성 및 승차감의 지표로서 이용하고 있는 횡가속도 값을 적용하여 속도향상를 통한 운행시간 단축효과를 얻었다. 이 결과 우리나라 선형조건상 곡선부 전구간을 개량하는 것이 운행시간을 단축하기 위해서는 완화곡선의 연장 방법 보다 효과적임을 나타내고 있다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.396-404
• /
• 2009

고속열차의 개발과 함께 구름접촉피로에 의한 레일의 피로균열 및 피로파괴에 대한 연구를 통해 주행안정성을 확보할 수 있는 방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Eisenmann의 근사계산식(실용식)을 이용하여 속도, 차륜반경, 궤도지지강성, 침목간격, 축중, 궤도품질에 따른 레일내부 발생응력을 검토하였다. 또한, 유한요소해석을 통해 초기균열의 길이 및 각도, 온도에 따라 레일두부에서 발생하는 전단응력을 검토하여 모드별 응력확대계수를 도출하였다. 이로써 고속철도 레일의 피로수명에 영향을 미치는 주요인자들을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.309-316
• /
• 2010

철도선형에서 평면곡선과 종곡선의 경합은 차량의 주행안정성, 승차감, 그리고 궤도유지보수비에 많은 영향을 끼친다. 그러나 신선건설 혹은 기존선 개량 시 기존의 고정점(터널, 교량, 분기기, 전차선주 등)들과 예기치 않은 주위 환경조건들에 의해 부득이 부설될 경우가 발생된다. 본 연구에서는 평면곡선과 종곡선 경합 시 승차감 측면에서의 최적 평면선형 설계를 위한 승차감 목적함수를 도출하고 차량동역학 해석을 통해 검증하였다. 또한 제시된 승차감 목적함수를 이용해 승차감이 최대가 되는 선형조건을 간단히 평가할 수 있는 해법알고리즘을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.620-623
• /
• 2016

열차의 진로를 제어하는 선로전환기는 열차의 안정적인 주행에 있어서 매우 중요한 시설이다. 본 논문에서는 선로전환기의 작동 시 발생하는 소리 정보를 이용하여 선로전환기의 스트레스를 탐지하는 시스템을 제안한다. 먼저 제안하는 시스템은 선로전환기에 스트레스가 쌓인 상태의 소리 정보와 스트레스가 제거된 소리 정보를 수집한 후, 다양한 소리특징들을 추출한다. 추출된 특징들로 부터 t-test를 이용하여 유의성이 확보된 소리 특징 파마미터만을 최종 특징벡터로 선택한다. 마지막으로, 소리 특징 벡터를 입력으로 하는 이진 분류기인 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여, 선로전환기의 스트레스 상태 여부를 실시간으로 탐지한다. 실제 테스트용 선로전환기에서 취득한 소리 정보 데이터 셋을 이용하여 본 논문에서 제안하는 시스템의 성능을 실험적으로 검증한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.479-486
• /
• 2000

최근에 철도분야에서는 철도차단시간을 최소화하는 상태에서 현장케도의 동적성능을 향상시키고자하는 노력이 지속되어 왔다. 본 연구에서는 철도케도의 거동 및 동특성규명을 위해 운행선 궤도를 대상으로 도상안정제 살포 전ㆍ후 열차주행시험, 횡저항력시험 및 정ㆍ동적해석을 실시하였다. 이들 결과를 토대로 도상안정제의 효과를 확인하였으며, 아울러 궤도상태를 나타내는 궤도계수 산출을 위한 도표와 도상궤도 구성요소의 진동 및 하부구조로 전달되는 분포력 저감방안을 제시하였다. 본 연구에서 제시되는 결과는 향후 궤도상태판정 및 유지관리를 위한 기초자료로서 널리 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.257-263
• /
• 2022

Active stabilizers use signals such as steering angle, yaw rate, and lateral acceleration to vary the roll stiffness of the front and rear suspension depending on the vehicle's driving conditions, and are attracting attention as RSC (Roll Stability Control) system that suppresses roll when turning and improves ride comfort when going straight. Various studies have been conducted in relation to active stabilizer bars and RSC systems. However, accurate modeling of passive stabilizer model and active stabilizer model and vehicle dynamics analysis result verification are insufficient, and performance result analysis related to vehicle roll angle estimation and electric motor control is insufficient. Therefore, in this study, an accurate vehicle dynamics model was constructed by measuring the passive/active stabilizer bar model and component parameters. Based on this, the analysis result with high reliability was derived by comparing the roll angle estimation algorithm based on the lateral acceleration and suspension of the vehicle with the actual vehicle driving test result. In addition, it was intended to accurately analyze the motor torque characteristics and roll reduction effects of the electric motor-driven RSC system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
• /
• pp.86-92
• /
• 1993

자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.