• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.1-14
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• 2013

In this paper, a finite element analysis technique of rolling stock models for collision-induced derailments was suggested using rolling contacts for wheel-rail interaction. The collision-induced derailments of rolling stock can be categorized into two patterns of wheel-climb and wheel-lift according to the friction direction between wheel flange and rail. The wheel-climb derailment types are classified as Climb-up, Climb/roll-over and Roll-over-C types, and the wheel-lift derailment types as Slip-up, Slip/roll-over and Roll-over-L types. To verify the rolling contact simulations for wheel-rail interaction, dynamic simulations of a single wheelset using Recurdyn of Functionbay and Ls-Dyna of LSTC were performed and compared for the 6-typical derailments. The collision-induced derailment simulation of the finite element model of KHST (Korean High Speed Train) was conducted and verified using the theoretical predictions of a simplified wheel-set model proposed for each derailment type.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.95-101
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• 2017

본 연구에서는 철도차량의 사고의 유형 중 가장 많이 발생되는 지그재깅 현상에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 지그재깅 거동에 대한 운동방정식을 도출하였다. 운동방정식을 풀기 위하여 미분방정식 수치해석법 중 가장 대표적인 Runge-Kutta 4차식을 사용하였고, 휠-레일 인터페이스에 의한 휠의 횡 변위는 운동에너지를 이용하여 추정하였다. 그리고 이론식을 검증하기 위하여 재그재깅 현상에서 가장 변위가 큰 연결기 위치에서의 횡 변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 비 탈선 충돌조건에서 최대 편차율은 0.8 [%] ~ 4.7 [%] 발생하고, 탈선 충돌조건에서는 탈선이 일어나는 시점에서 차량의 횡 변위를 비교한 결과 최대 편차율이 0.6 [%] ~ 5.1 [%]로 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이론식을 사용하여 사고나 현상을 시뮬레이션으로 재현할 때 필요한, 전체적인 거동에 부합하는 차량 간 연결의 초기 off-set량을 예측할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.443-445
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• 1999

본 연구에서는 고도의 전문가 수준에서 역구내 상황을 고려하여 실시간 전자연동처리전략을 수립함으로써 열차운행을 안전하고 정확하게 제어 열차충돌이나 탈선 등의 사고를 사전에 방지함으로써 보다 높은 안전도가 보장될 수 있도록 지원하는 전문가 시스템이 제안된다. 전문가 시스템은 열차의 역구내 운행시 신호기, 전철기 궤도회로 등의 입력정보로부터 연동 지식베이스에 근거하여 신호설비들간의 연쇄관계를 확인, 실시간 연동전략을 수립하며, 연동규칙을 정확하고 효과적으로 표시할 수 있도록 규칙기반 시스템으로 구현된다. 특히, 제어실패시 논리적 추론기능과 협조하여 합리적인 진로를 제시함으로써 비상시 역무원이 당황하지 않고 신속하고 안전하게 연동업무를 처리할 수 있도록 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1185_1186
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• 2009

철도신호시스템은 열차들의 운행간격과 열차진로를 제어하는 기능을 담당함으로써 열차를 안전하고 효율적으로 운영하는 데 있어 핵심적인 역할을 수행한다. 철도신호시스템의 고장은 열차운행중지를 비롯하여 열차충돌이나 탈선등과 같은 치명적인 사고로 직결될 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성과 안전성이 매우 중요하다. 현재까지 철도신호시스템에서는 지존의 지상신호방식이 많이 사용되어 왔으나 지상에 설치된 신호기 현시상태를 기관사가 확인하여 열차속도를 제어함으로써 기관사의 인적 오류 등의 사고 위험이 있다. 아울러 시스템의 수명이 다 되어 시스템절체의 필요성이 있다. 이에 따라 최근에는 컴퓨터 및 통신기술을 이용하여 열차속도제어 정보를 차상으로 송신하고, 차량에서 열차속도를 제어하는 차상신호방식이 도입 적용 되어 효과를 보고 있다. 따라서 수명이 다된 신호시스템을 교체하기 위하여 승객을 위한 운행서비스를 하면서 새로운 방식으로 절체 하는 것이 필요하다. 이에 본 논문에서는 시스템 절체과정의 절차와 시스템검증을 위한 일련의 과정중 간섭의 문제점을 시험평가를 통해 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.122-128
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• 2012

차량기지 검수고에 구조를 고려하였을 시, 철제빔으로 인해 열차를 검지하기 위한 궤도회로를 설치하기가 어렵고, 레일과 대지가 철제빔으로 연결되어 누설전류가 많아지므로 궤도회로 시스템을 적용할 수 없다. 그러므로 열차가 검수고에 들어오면 수작업으로 차량이 있다는 표시를 하여 사용하고 있으며, 잘못 취급할 시에는 열차충돌 혹은 탈선으로 이어지는 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 검수고에서 소프트웨어 프로그램을 이용하여 가상궤도회로를 적용하였다. 가상궤도회로의 알고리즘을 제시하였으며, 열차가 점유된 검수고 방향으로 신호를 취급하는 경우에 검수고 열차점유 표시 및 신호기 정지신호 표시로 인해 검수고에서 열차의 안전성을 확보하였다. 또한 프로그램의 신뢰도 및 가용도를 분석하여 소프트웨어에 적합한 결함허용 기법을 적용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.469-475
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• 2010

철도신호시스템은 열차들의 운행간격과 열차진로를 제어하는 기능을 담당함으로써 열차를 안전하고 효율적으로 운영하는 데 있어 핵심적인 역할을 수행한다. 철도신호시스템의 고장은 열차운행중지를 비롯하여 열차충돌이나 탈선등과 같은 치명적인 사고로 직결될 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성과 안전성이 매우 중요하다. 현재까지 철도신호시스템에서는 기존의 지상신호방식이 많이 사용되어 왔으나, 지상에 설치된 신호기 현시상태를 기관사가 육안으로 확인하여 열차속도를 제어함에 따른 기관사의 인적오류 등의 사고 위험이 있다. 아울러 시스템의 수명이 다 되어 시스템절체의 필요성이 있다. 이에 따라 최근에는 컴퓨터 및 통신기술을 이용하여 열차속도제어 정보를 차량으로 송신하여 차량에서 열차속도를 제어하는 차상신호방식이 도입 및 적용되어 효과를 나타내고 있다. 수명이 다 된 신호시스템을 교체하기 위하여 승객을 위한 운행서비스를 하면서 새로운 방식으로 절체하는 것이 필요하다. 이에 본 논문에서는 열차를 운영하면서 기존의 시스템과 새로운 시스템을 혼용하여 사용하면서 절체과정의 절차와 시스템 검증을 위한 일련의 과정 중 간섭 문제에 대하여 특정한 기능을 부가하여 해결된 사례를 시험평가를 통해 검증하였다.