• 제목/요약/키워드: Electric railway system

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전동열차 편성량수 설계를 위한 최적화 시뮬레이션 (An Optimizing Simulation for Designing the Numbers of Electric Train Car)

  • 김익희;윤동희;금기정;이상명
    • 대한교통학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.95-106
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    • 2012
  • 수도권 광역철도는 운영 범위의 공간적 확대 및 신설 건설, 급행전철 도입 등 다양한 환경 변화에 직면하고 있으며 이는 이용수요 변화의 원인이 된다. 또한 시간대별 이용수요는 열차운행 특성(운행횟수, 편성량수 등) 뿐만 아니라 광역철도 이용자 서비스 평가 지표 중의 하나인 차내 혼잡도에도 영향을 미친다. 이에 본 연구는 철도의 효율적 운영을 위한 측면에서 열차 편성량수의 최소화와 운영비용, 이용자 서비스간의 관계를 파악하여 최적의 열차편성 조정 대안을 도출하고자 하였다. 시스템 다이나믹스(System Dynamics) 시뮬레이션 프로그램인 Powersim을 활용하여 편성량수 최적화 시뮬레이션을 구현하였으며 그 결과 경부선은 현 운행시에도 한계혼잡도(150%)를 초과하는 역이 일부 존재하여 현행 유지함이 최적이라고 분석된 반면 경인선, 과천선 등의 경우 편성량수를 2~4량 감소시켜도 한계혼잡도를 초과하지 않아 적용 가능할 것으로 분석되었다. 또한 장항선 구간(천안~신창)은 경부선과 동일하게 현재 1편성 10량으로 운행되고 있으나 4량 운행시에도 혼잡도가 크게 증가 하지 않으므로 천안~신창구간의 단거리 셔틀운영방안에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

PHM 기술을 이용한 고속 EMU의 고장 예측 방법 연구 및 적용 (Research and Application of Fault Prediction Method for High-speed EMU Based on PHM Technology)

  • 왕해도;민병원
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.55-63
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    • 2022
  • 최근 중국에서 중대형 도시철도의 급속한 발전으로 고속철도의 총 운행거리와 총 EMU(Electric Multiple Units) 수가 증가하고 있다. 고속 EMU의 시스템 복잡성은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 장비의 안전성과 유지보수의 효율성에 대한 더 높은 요구사항을 제시한다. 현재 중국의 고속 EMU의 유지보수 모드는 여전히 계획적인 유지보수 및 고장보수에 기반한 사후 유지보수 방식을 채택하고 있어 유지보수가 미흡하거나 과도하게 이루어지며, 장비 고장 처리의 효율성을 떨어뜨리고 유지보수 비용을 증가시킨다. PHM(진단 및 예측관리)의 지능형 운영 및 유지관리 기술을 기반으로 합니다. 본 논문은 고속 EMU의 서로 다른 시나리오의 다중 소스 이기종 데이터를 통합하여 "차량 시스템-통신 시스템-지상 시스템"의 통합 PHM 플랫폼을 구축하고, 장비 고장 메커니즘을 인공지능 알고리즘과 결합하여 고속 EMU의 트랙션 모터에 대한 고장 예측 모델을 구축한다. 고속 EMU의 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 고장 예측 및 정확한 유지보수를 사전에 수행해야 한다.

전동차 횡댐퍼 내구성 향상을 위한 오일씰 형상 개선 (Improvement of Oil Seal Geometry to Improve Durability of Lateral Damper of Electric Multiple Unit)

  • 김용욱;구정서
    • 한국안전학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.90-97
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    • 2018
  • As the result(also after it's been carried out the damping force test with 800ea lateral dampers of 50ea trainset from entering heavy maintenance workshop to implement heavy maintenance inspection cycle, there were 86.25%(650ea) which were out of $350kg{\pm}15%$ of the standard value of damping force compared to the reference value. After the implementation of heavy maintenance inspection cycle, it's been examined damping force test with total samples 32ea(samples 8ea per a trainset) from actual running EMU 4ea trainset. As the result, percent defective was 84.4%(27ea), which was a very high level. System. The lateral damper's the failure cause of damping force defective was oil leakage caused by tearing crack of oil seal and foreign material in oil iron 473 ~ 1932 times higher than that of new oil, copper 36 ~ 98 times higher than that of new oil reduced oil amount cycling damping valve. It resulted from the change cause of damping force. In the static analysis on the shape of lateral damper oil seal's the existing and improved product, the stress of the improved product was smaller than that of the existing product. In the fatigue analysis, the existing product showed a low life in the upper area. However, in case of the improved product, it could be confirmed that the destruction did not occur up to the specified 1.0e + 006 cycles and the lifetime was further improved in most areas.

광섬유 센서를 이용한 온도 및 변형 모니터링에 대한 현장응용 사례 (Case Studies on Distributed Temperature and Strain Sensing(DTSS) by using an Optical fiber)

  • 김중열;김유성;이성욱;민경주;박동수;방기성;김강식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.86-95
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    • 2006
  • Brillouin backscatter is a type of reflection that occurs when light is shone into an optical fibre. Brillouin reflections are very sensitive to changes in the fibre arising from external effects, such as temperature, strain and pressure. We report here several case studies on the measurement of strain using Brillouin reflections. A mechanical bending test of an I beam, deployed with both fiber optic sensors and conventional strain gauge rosettes, was performed with the aim of evaluating: (1) the capability and technical limit of the DTSS technology for strain profile sensing; (2) the reliability of strain measurement using fiber optic sensor. The average values of strains obtained from both DTSS and strain gauges (corresponding to the deflection of I beam) showed a linear relationship and an excellent one-to-one match. A practical application of DTSS technology as an early warning system for land sliding or subsidence was examined through a field test at a hillside. Extremely strong, lightweight, rugged, survivable tight-buffered cables, designed for optimal strain transfer to the fibre, were used and clamped on the subsurface at a depth of about 50cm. It was proved that DTSS measurements could detect the exact position and the progress of strain changes induced by land sliding and subsidence. We also carried out the first ever distributed dynamic strain measurement (10Hz) on the Korean Train eXpress(KTX) railway track in Daejeon, Korea. The aim was to analyse the integrity of a section of track that had recently been repaired. The Sensornet DTSS was used to monitor this 85m section of track while a KTX train passed over. In the repaired section the strain increases to levels of 90 microstrain, whereas in the section of regular track the strain is in the region of 30-50 microstrain. The results were excellent since they demonstrate that the DTSS is able to measure small, dynamic changes in strain in rails during normal operating conditions. The current 10km range of the DTSS creates a potential to monitor the integrity of large lengths of track, and especially higher risk sections such as bridges, repaired track and areas at risk of subsidence.

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실시간 자동화 진단을 위한 전차선 검측시스템 (Catenary Measurement System for Real-Time Automated Diahnosis)

  • 김정연;박종국;이병곤;홍현표
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.1020-1026
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    • 2011
  • 전차선은 철도 전기차량에 전기를 안정적으로 공급하기 위한 시설물로서, 차량이나 외부요인에 의한 전차선의 변형 및 파손을 검지하여 전기철도 시설물 규정에 따라 최적의 상태로 유지해야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 전차선 마킹을 위한 라인레이저와 고속카메라 간에 기하학적 구성을 이용하여 3차선 거리측정방식으로 전차선 높이와 편위를 측정하기 위한 시스템 개발에 관하여 기술하였다. 전차선 거리 측정방법은 이미지 상에 마킹된 전차선 프로파일의 픽셀위치를 삼각함수 기법을 적용하여 카메라와의 전차선간에 각도를 계산하였으며, 카메라는 랜즈 왜곡 및 심도, 원금감 등에 따라 측정대상에 대한 픽셀 해상도가 다르므로 전차선 위치변화에 따른 픽셀당 각도 분해능을 적용하였다. 또한 전차선은 조가선과 급전선등과 같은 다른 전기배선보다 가장 아래에 설비되어 있는 특징을 이용하여 FPGA 상에서 전차선에 마킹된 레이저 프로파일 데이터를 고속으로 추출하여 처리하였다. 개발시스템은 전차선 시설물 평가기준에 따라 전차선 높이, 편위 측정데이터를 실시간 분석하여 이상구간에 대한 실시간 자동화 진단기능을 수행토록 하였다.

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노인의 외부 생활행태 연구 (A Study on the Behavior of Old People in Outdoor)

  • 장영희
    • 한국디지털건축인테리어학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.59-66
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    • 2001
  • The purpose of this study is to improve productivity of architectural space planning(A.S.P,) by computer system and to optimize ASP. A searching algorithm is the best way to slave optimized A.S.P. Because architectural design is too many various site situations and client's demands to specify the general solving methods. This method seek the best design case in all possibility and to be modeled as this; Seongbukgu's case that is city structure former times negative by in facilities utilization of the near street limit. But, case of Gangnamgu and Songpagu is thought that environment and utilization etc. of area life of old people are affinity with quality of life environment of old people when see that is using various area facilities using electric railway and a bus etc. actively. It is looked by the other that individual's special quality uses area facilities according to life partner's existence and nonexistence and family composition and existence and nonexistence of profession and distinction of sex. Show difference of external behavior according to public garden and market and supermarket and welfare facilities etc.'s location in dwelling environment of area and relation about facilities of area has been formed and old people and dwelling environment of area can know that is that do interaction. Environment that access about facilities may have to be easy, and can live that communicating closely with area's inhabitantses may have to consist so that old people may can run various external life.. Notions of the evaluated value is an profit(+) and expense(-) that decide design intention. To adapt real planning, 1. A raster type space cell has logical site informations. 2. To be evaluate various factor. 3. To reflect operator's design mind, they should add an extra weight on evaluated value.

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Study on the Influence of Stray current Between Sacrificial Anode Cathodic Protection and Impressed Current Cathodic Protection in Marine Environment

  • Jeong, Jin-A;Kim, Ki-Joon
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.77-81
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    • 2012
  • Cathodic protection(CP) is widely used as a means of protecting corrosion for not only marine structures like ship hulls and offshore drilling facilities, but also underground structures like buried pipelines and oil storage tanks. The principle of CP is that the anodic dissolution of metal can be protected by supplying electrons to the cathode metal. When unprotected structures are nearby to CP systems, interference problems between unprotected and protected structures may be happened. The stray current interference can accelerate the corrosion of nearby structures. So far many efforts have been made to reduce the interference in the electric railway systems adjacent to the underground metal structures like buried pipelines and gas/oil tanks. During recent few decades the protection technologies against stray current induced corrosion have been significantly improved and a number of techniques have been developed. However, there is very limited information an marine environments. Some complex harbor structures are protected by two cathodic protection systems, i.e. sacrificial anode cathodic protection(SACP) and impressed current cathodic protection(ICCP). In this case, when the protection current from sacrificial anodes returns to the cathode through electrolyte, it passes through nearby other low resistance metal structures. In many cases the stray current of ICCP systems influences the function of SACP. In this study, the risk of stray current from the SACP system to adjacent reinforced concrete structures has been verified through laboratory experiments. Concrete and steel pile structures modeled a part of bridge have been investigated in terms of CP potential and current between the two. The variation of stray current according to the magnitude of ICCP/SACP has been studied to mitigate it and to suggest the proper protection criteria.

제목고속열차(KTX) 차량명령제어데이터 분석 (DATA structure analysis of KTX command & control electric system)

  • 김형인;정성윤;김현식;정도원;강기석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1164-1171
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    • 2009
  • 2004년 4월 우리나라에 고속열차를 운행한지 5년이 되었다. 프랑스 TGV 열차를 한국형 지행과 환경에 최적으로 개량한 열차가 KTX 열차이다. 고속열차에 대한 연구와 개발로 차량의 외형적 장치 설계는 독자적인 설계 능력을 갖추었으나, 고속열차 열차제어진단장치 설계는 모방의 수준에 머물려 있다. KTX의 열차의 진단제어데이터를 분석하기 위해 VME 분석장비를 사용하여 수집하는 방법과 제어데이터구조를 분석하여, 열차제어진단장치에 대한 운용능력과 설계능력을 갖추어야 한다. 다양한 고속열차가 선로에 운용됨에 따라 철도운용자에게 필요한 다양한 열차제어진단에 대한 사전 대비를 함으로서, 고속열차 안전운행과 운용정비 절감을 위해 필요하다. 단일화된 열차제어진단 설계로 한국형고속열차 제작 능력뿐만 아니라, 운용능력 향상으로 고속철도 운영국가로서 위상이 확립되어야 한다.

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경전철 차량 안전기준 적용을 위한 개정 연구 (Amendment Research of Safety Standard of Urban Railroad Vehicle for LRT)

  • 홍재성;이안호;조봉관;조홍식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.441-445
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    • 2008
  • 경전철은 중전철에 비하여 건설비가 50% 정도 소요되며 친환경적이어서 최근 국내의 많은 지자체에서 여러 가지 형식의 경전철을 계획하고 있으며 일부 건설이 진행중인 곳도 있다. "도시철도법제22조의 2(도시철도차량의안전기준)"에서는 "구조 및 장치가 안전운행에 필요한 기준(구조 및 장치)에 적합하지 아니하면 운행하지 못한다." 도시철도차량안전기준에관한규칙 제3조에는 도시철도의 건설자 또는 운영자가 안전기준에 맞게 차량을 발주하거나 운영하도록 되어있다. 도시철도차량안전기준에관한규칙은 2000년에 제정되어 대구지하철사고이후 화재안전기준등이 강화되어 2004년에 한번 개정이 되었다. 이는 전적으로 중 대형 전동차를 위주로 작성되었다. 완전무인운전을 기본으로 하여 신호장치 등에 대한 안전기준이 다르고 연절형 대차등을 적용 및 축중등에 대한 안전기준 내용등이 달라 국내 경전철과 관련된 많은 기관 등에서 전반적인 개정요구가 많은 실정이다. 본 논문에서는 현재 국내 경전철 차량의 특징 및 개정의 필요성등을 다루어 향후 경전철 관련 안전기준의 개정 방향을 설정하는데 그 목적이 있다.

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공항철도 구간 KTX투입 방안 고찰 (The consideration of a input KTX in airport railroad)

  • 김도헌;정병률;나상주
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.1681-1698
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    • 2011
  • 시대적 요구에 따라 인천공항철도가 1단계(인천국제공항~김포공항, 40.3km, 07년 3월 개통)와 2단계(김포공항~서울역, 20.7km, 10년 10월 개통)가 단계별로 개통되었으나, 표정속도의 저하로 도로교통과 경쟁력을 확보하지 못하고 수송수요의 저조 등으로 이어져 민간협약에 의한 정부 재정지원은 날로 늘어나 결국 2009년11월 국가에서는 한국철도공사로 하여금 민간지분을 매입하여 정부보조금 지출 축소를 모색하였으나, 정부보조금 지출 비중만 축소되었을 뿐 공항철도를 운행함에 따른 정부보조금은 상당분 지출되고 있는 상황이다. 더우기 2004년 4월 경부고속철도 개통에 따라 고객들도 시간가치의 소중함을 인식하고 대기시간이 길어지거나 운행시간이 길어지는 경우엔 더 빠른 교통수단으로 전환하는 것을 당연시 하고 있으며, 교통정보 전달의 가속화로 출발부터 목적지 도착까지 최적의 교통수단이 무엇인지 파악 후 출발하므로서 여행에 따른 시간손실을 최소화 하려한다. 따라서 공항철도의 고속화는 이 시대의 요구사항으로 당연시 되어 있고 공항철도의 고속화야 말로 타교통수단과의 경쟁에서 우위를 차지할 수 있으며, 인천공항철도 활성화가 가능하고 소외된 경기서북부 및 인천지역의 고속철도 수혜를 확대하는 방안일 것이다. 공항철도 고속화방안은 앞선 검토 자료를 기초로 실제 적용하는데 있어 좀더 구체적이고 현실적인 방안을 모색하고자 본 고에서는 공항철도구간의 고속화 가능구간과 노반, 궤도, 시스템개량에 따른 열차속도향상 효과를 분석하고 각 차량별 즉, 기존 AREX(120km/h), KTX(230km/h), 180km/h급 고속EMU(Electric Multiple Unit) 등의 차량투입에 따른 열차운행 대안을 분석하고 가장 효율적인 열차운전시격 및 열차운행패턴 등을 제시하여 인천공항철도를 이용하는 고객들에게 좀 더 신속하고 쾌적한 운송수단이 되어 새로운 수송수요 창출은 물론이고 타교통과의 경쟁우위를 확보하여 공항철도가 활성화되기를 기대해 본다.

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