• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.532-539
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• 2012

This paper proposes a balancing and driving control system for a bicycle robot. A reaction wheel pendulum control method is adopted to maintain the balance while the bicycle robot is driving. For the driving control, PID control algorithm with a variable gain adjustment has been developed in this paper, where the gains are heuristically adjusted during the experiments. To measure the angles of the wheels the encoders are used. For the balancing control, a roll controller is designed with a non-model based algorithm to make the shortest cycle. The tilt angle is measured by the fusion of the acceleration and gyroscope sensors, which is used to generate the control input of the roll controller to make the tilt angle zero. The performance of the designed control system has been verified through the real experiments with the developed bicycle robot.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3037-3054
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• 2019

Public bicycle system (PBS) is a new emerging and popular mode of public transportation. PBS data can be adopted to analyze human movement patterns. Previous work usually focused on specific scales, and the relationships between different levels of hierarchies are ignored. In this paper, we introduce a multi-scale and interactive visual analytics system to investigate human cycling movement and PBS usage condition. The system supports level-of-detail explorative analysis of spatio-temporal characteristics in PBS. Visual views are designed from global, regional and microcosmic scales. For the regional scale, a bicycle network is constructed to model PBS data, and an flow-based community detection algorithm is applied on the bicycle network to determine station clusters. In contrast to the previous used Louvain algorithm, our method avoids producing super-communities and generates better results. We provide two cases to demonstrate how our system can help analysts explore the overall cycling condition in the city and spatio-temporal aggregation of stations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.475-486
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• 2021

본 연구는 서울시 공공자전거 이용환경 만족도에 영향을 미치는 물리적 특성을 파악함으로써 서울시 공공자전거 서비스 개선을 위한 정책방향을 제안하는데 목적이 있다. 이를 위해 서울시 공공자전거를 이용한 경험이 있는 이용자를 대상으로 설문조사를 수행하였으며, 최종적으로 567명의 설문조사 자료를 분석에 활용하였다. 분석방법은 IPA분석과 순서형 로지스틱 분석을 활용하였으며, 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 서울시 공공자전거 IPA 분석 결과 모든 항목에서 중요도에 비해 만족도가 낮게 나타났다. 특히 자전거 도로설치, 자전거 도로의 연결성 개선, 자전거 도로관리상태 개선, 차도와 자전거 도로 구분, 야간주행 시 안전성 개선, 안전시설물 설치의 경우 중요도는 높은 반면 만족도는 낮은 것으로 나타나 가장 시급하게 개선이 필요한 것으로 나타났다. 둘째, 서울시 공공자전거 이용환경 만족도에 영향을 미치는 요인을 분석한 결과 인지된 근린환경특성 변수를 추가함에 따라 모형의 설명력이 0.062에서 0.437로 크게 증가한 것으로 나타나 인지된 근린환경특성이 서울시 공공자전거 이용환경 만족도를 결정하는 중요한 변수임을 확인하였다. 또한 인지된 근린환경특성 중에서는 접근성, 편의성, 관리성, 경제성 변수가 서울시 공공자전거 이용환경 만족도와 통계적으로 유의미한 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며, 경제성, 편의성, 관리성, 접근성 순으로 영향력이 높은 것으로 나타났다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권3호
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• pp.28-37
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• 2020

본 연구는 공공자전거의 대여량을 예측하는 딥러닝 모형을 개발하였다. 이를 위하여 공공자전거 대여량 자료, 기상 자료, 그리고 지하철 이용량 자료를 수집하였다. 지수평활 모형, ARIMA 모형과 LSTM기반의 딥러닝 모형을 구축한 후 MSE와 MAE 평가 지표를 사용하여 예측 오차를 비교·평가하였다. 평가 결과, 지수평활 모형으로 MSE 348.74, MAE 14.15 값이 산출되었다. ARIMA 모형으로 MSE 170.10, MAE 9.30 값을 얻었다. 그리고 딥러닝 모형으로 MSE 120.22, MAE 6.76 값이 산출되었다. 지수평활 모형의 값과 비교하여 ARIMA 모형의 MSE는 51%, MAE는 34% 감소하였다. 그리고 딥러닝 모형의 MSE는 66%, MAE는 52% 감소하여 딥러닝 모형의 오차가 가장 적은 것으로 파악되었다. 이러한 결과로부터 공공자전거 대여량 예측 분야에서 딥러닝 모형의 적용시 예측 오차를 크게 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.1-11
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• 2007

1970년대 이후 급속한 경제성장과자동차의 증가로 인해 도심지의 극심한 교통정체와 환경파괴의 문제가 대두되었다. 이러한 도시의 부정적 문제를 해결하기 위해서는 승용차위주의 교통수단을 승용차외의 대체교통수단으로 전환하는 것이 보다 효과적인 방법이라 할 수 있다. 이러한 관점에서 자전거는 환경친화적인 그린교통수단(Green Mode)으로 세계 각국에서는 각광받고 있고, 국내에서도 자전거의 이용률을 높이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 자전거 이용의 활성화를 위해 우선적으로 고려되어져야 하는 안전성 측면에서 자전거 사고에 영향을 미치는 영향인자들에 대한 분석을 시도하였다. 자전거 사고의 안전성 분석을 위하여 비선형 회귀분석을 통해 사고모델을 개발하였고, 이들 개발된 모델들을 이용하여 자전거사고에 영향을 미치는 주요설명변수들에 대한 분석을 시도하였다. 모델분석결과, 포아송회귀분석(poisson regression)이 모델개발에 가장 적합한 것으로 나타났으며, 자전거 사고에 영향을 미치는 변수로는 교통량, 진출입구 수, 지형, 자전거도로, 학교, 주거지역, 교차로의 크기 버스정류장 등으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5D호
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• pp.429-435
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• 2012

본 연구는 통근 통학시 자전거 이용환경 평가할 수 있는 평가모형을 개발하여 평가지표를 통해서 현재 자전거 이용환경을 평가하고 향후 개선사항 및 시사점을 제시하고자 하였다. 평가지표 개발방향은 자전거 이용자들의 필요성, 새로운 정책 반영, 종합 평가지표 구축, 관련연구 검토와 같이 크게 4가지 측면에서 통근 통학 자전거 이용환경 평가지표 개발방향을 정립한 후 기존 평가지표 검토 및 FGI를 통해 1차 평가항목을 선정하고, 평가지표의 적합성 검증을 통해 최종평가지표를 도출하였다. 본 연구 결과를 간략히 요약하면 다음과 같다. 첫째 자전거 이용평가에서 존별 평가를 적용하여 존 단위의 개선점 제시, 둘째 GIS를 이용한 시설물 현황 및 모형분석 결과 제시, 셋째 스파이더 맵을 이용한 각 존별 주요항목 결과의 비교를 명확히 하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권spc1호
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• pp.292-304
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• 2005

In this paper we present the linearized equations of motion for a bicycle as a benchmark. The results obtained by pencil-and-paper and two programs are compared. The bicycle model we consider here consists of four rigid bodies, viz. a rear frame, a front frame being the front fork and handlebar assembly, a rear wheel and a front wheel, which are connected by revolute joints. The contact between the knife-edge wheels and the flat level surface is modelled by holonomic constraints in the normal direction and by non-holonomic constraints in the longitudinal and lateral direction. The rider is rigidly attached to the rear frame with hands free from the handlebar. This system has three degrees of freedom, the roll, the steer, and the forward speed. For the benchmark we consider the linearized equations for small perturbations of the upright steady forward motion. The entries of the matrices of these equations form the basis for comparison. Three diffrent kinds of methods to obtain the results are compared : pencil-and-paper, the numeric multibody dynamics program SPACAR, and the symbolic software system Auto Sim. Because the results of the three methods are the same within the machine round-off error, we assume that the results are correct and can be used as a bicycle dynamics benchmark.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권3호
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• pp.89-93
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• 2006

A simple algorithm that can be used to estimate a healthy person's blood pressure using pulse transit time is proposed in this paper. Fifty healthy students participated in the experiment that was conducted in line with the study. The subjects were asked to exercise on several exercise levels using a bicycle ergometer. Their blood pressures during the succeeding rest period were measured. A simple method was proposed to illustrate the relationship between blood pressure and pulse transit time. The systolic blood pressures as well as the heights and weights of the subjects were regarded as the proper parameters, and a second-order regression curve was produced to estimate the subjects' blood pressures. The mean error of estimation was less than 10 mmHg, which was the mean error of manual measurement. Although our estimation model is so simple, it can be used to estimate continuous blood pressure measurement for bicycle ergometer exercise. The electrocardiograms, photoplethysmograms, and blood pressures, however, could not be measured simultaneously As such, their estimation may be slightly different from the results taken from simultaneous measurements.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.235-240
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• 2001

A four degrees of freedom (dof) motion platform for bicycle simulator is developed. The motion platform, capable of the vertical linear and three angular motions, is designed based on analysis of the typical motion characteristics revealed by the existing six dof bicycle simulator. The platform essentially consists of two parts： the three dof parallel manipulator, consisting of a moving platform, a fixed base and three actuators, and the turntable to generate the yaw motion. The nonlinear kinematics and dynamics of the three dof parallel manipulator with multiple closed loop chains are analyzed for tracking control of the motion platform. The tracking performances of the three control schemes are experimentally compared： the computed torque method (CTM), the sliding mode control (SMC) and the PD control. The CTM and SMC, incorporated with the system dynamics model, are found to be equally better in performance than the PD controller, irrespective of the presence of external disturbance.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제13권1호
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• pp.201-205
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• 2024

Currently, the most important issue on the earth is global warming, which causes climate change and leads to disasters. For this reason, each country is focusing on renewable energy, carbon neutrality, environmentally friendly energy and transportation. Bicycles used as short-distance vehicles do not emit gases harmful to the human body that pollute the Earth's atmosphere. Also, the use of bicycles has the effect of improving the health of people, and each country is designing a short distance transportation network using bicycles. In this study, we propose a model of a bicycle power-train that can use a belt as a power transmission medium. The basic principles and methods for applying the proposed new type of power-train to bicycles are presented.