• 제목/요약/키워드: Railway alignment optimization

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GIS를 이용한 철도선형최적화 (Optimization of Railway Alignment Using GIS)

  • 강인준;이준석;김수성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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    • pp.727-732
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    • 2002
  • This study is to develop the model of alignment optimization based on design criteria by approaching through alignment of railway design and problems in economy, environment and technology for satisfying traffic volume of the main roads caused by economical and social developments. Now, Geographic Information System isn't applied when designing a present railway in home. And the design of railway alignment is still set on importance of transition curves and cant according to passenger comfort in abroad so tile study of railway alignment is at initiation phase so far. This paper is about decision of optimal alignment between two stations such as starting point and ending point automatically using GIS in optimization of railway alignment. A route between Sungsan city and Shinpung city is the training area and the study compared and evaluated optimal railway route by GIS automatically with present railway route designed. Present optimal fomulas was used in this study for optimization of railway alignment. The model of optimization of railway alignment was developed through topographical elements and it was mentioned by the model of road alignment because of the similarity in design of alignment. But the design of lateral track irregularities, cant fur passenger comfort and motion sickness fellowed by train rolling have to be considered more. Anyway, this study farmed the basis of using GIS and the study should be keep going on in the future.

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철도 최적 노선설계 모형의 해석과 적용 (Formulation and Evaluation of Railway Optimal Alignment Design Model)

  • 김정현;신영호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.1845-1850
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    • 2014
  • 철도 운영측면에서 비용을 최소화하는 최적노선을 설계하기 위해서는 다양한 지형 위에 설계기준에 맞는 노선을 배치하여야 하며, 절토량과 성토량을 최소화 하거나 이 둘의 합을 균형화 하여 공사비용을 최소화하고 있다. 열차의 효율적인 운행을 가능하게 하는 노선의 설계는 다양한 변수의 해 공간을 모두 고려하여야하기 때문에 조합최적화의 문제라고 할 수 있다. 본 연구에서는, 공사비를 최소화 하는 최적 철도 노선을 설정하기 위한 수리적 모형을 개발하였으며, Genetic Algorithm을 사용한 문제의 해석을 하였고, Algorithm과 결과를 활용한 철도 최적 노선 설계 개념을 정립하였다. 그리고 가상의 구간에 대한 사례적용을 통하여 본 연구에서 제시하고 있는 방법론에 대하여 평가하여 성토량과 절토량을 균형화 할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 실제적으로 수명 동안의 에너지 비용이 공사비보다 높은 현실에서 철도노선설계의 최적화 과정에서 중요하게 활용될 수 있을 것이다.

ei-Rail을 활용한 노선설계 모형의 적용 및 중앙선/서해안선 사례분석 (Implementation and Analysis of Railway Design Model using ei-Rail with Joong-Ang and Seo-Hae Lines)

  • 신영호;김정현;오지택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.407-415
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    • 2015
  • 철도사업을 추진함에 있어, 지금까지 대부분의 사업은 노선과 선형계획은 엔지니어가 현장 사전조사 결과 및 지형도 등을 이용하여 한정된 수의 대안을 설정하여 분석하는 방식으로 수행되어 왔다. 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 이용한 지능형 철도선형계획 프로그램(ei-Rail)을 개발하여, 가능한 모든 대안에 대하여 선형요소 및 공사비에 대한 평가를 가능하게 하였다. 그리고 기존에 계획된 노선에 대한 비교 평가를 통하여 기존 대안보다 사업비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 소요되는 비용과 시간도 단축할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 국내외 철도사업 계획 수립에 소요되는 비용과 시간, 그리고 전체 사업비 절감을 가능케 함으로써 철도분야 발전에 도움이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

곡선부 최적 선형 설계기법에 관한 연구 (A Study on Optimum Design for Railway Alignment in Curve)

  • 엄주환;양신추;김은경
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.597-603
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    • 2009
  • 본 연구에서는 승차감을 목적함수로 하고 궤도부담력을 경계조건으로 하는 곡선부 평면선형의 최적설계 기법을 제시하였다. 평면선형 최적화시 중요한 변수인 곡선반경-완화곡선장은 엄주환 등(2009)에서 제시한 결정방법을 적용하였으며 승차감 평가방법은 영국 BSI(2006)에서 제시하는 곡선부 전용 승차감 평가방법인 $P_{CT}$방법을 활용하였다. 또한 한국형 고속전철 G7(KTX-II)모델을 이용한 차량/궤도선형 상호작용 해석을 수행하였다. 해석결과, 최적선형조건은 교각 I(곡선부 양 끝단 직선과 직선이 만나는 교차각) 크기 및 곡선반경-완화곡선장 조합에 따라 다름을 알 수 있었다. 또한 Kufver(1997) 등에서 제시하는 간략화 해석방법과 유사한 경향이 나타남을 알 수 있었으나, 대부분의 경우 동적해석결과 값이 크게 나타났다. 따라서 곡선부 최적선형 설계시 동적해석과 간략화 해석을 병행한다면 신속하고 신뢰성 높은 최적선형을 결정할 수 있을 것으로 판단된다.

철도 노선설계 모형의 AHP 평가 (Implementing AHP of Railway Design Model)

  • 신영호;김정현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.165-172
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    • 2015
  • 철도 노선설계 후 노선의 적합도 평가는 수요의 변화를 기준으로 한 장래 가치의 환산 또는 비용편익 분석을 통한 대안 간 평가 등으로 이루어지고 있다. 그러나 이는 설계 가능한 모든 대안의 조사가 불가능하고, 설계기준과 같은 기본 틀은 편차가 적어 대안간 적합성을 상호비교하는 데에는 적절치 못할 것이다. 또한 비용은 설계요소에 따라 변화되므로 이를 적용하는 데에는 한계가 있다. 본 연구에서는 자동화된 설계방법으로 조사된 모든 대안을 대상으로 하고, 설계기준을 모든 대안에 적용하여 기준을 벗어나지 않도록 하며, 단일 평가항목이 아닌 다 기준 의사결정 방법을 사용하여 선형설계요소의 가중치를 평가하였다. AHP (Analytic Hierarchical Process) 기법을 사용한 가중치 평가결과를 통하여 철도선형계획에서 중점을 두어야 하는 요소들을 고려함으로써, 보다 최적화된 철도선형을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

종곡선/평면곡선 경합 시 승차감을 고려한 선형최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimization of the Alignment Considering the Ride Comfort in the Case of the Superimposition of Vertical and Horizontal Curves)

  • 엄주환;양신추;최일윤
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1943-1950
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    • 2010
  • Superimposition of horizontal and vertical curves may hamper the ride comfort and the running stability of train and largely affect the maintenance cost. However, in many cases, it's not easy to make a track plan because of the fixed points (bridge, tunnel, turnout, catenary system, etc.) to be avoided due to the geographic conditions or to be passed for utilization of existing structures. In this study, when the horizontal and vertical curves are superimposed, in order to optimize the horizontal curve in aspect of the ride comfort, the object function $P_{CT}$ was developed and verified by vehicle dynamic analysis. Also, the solution algorithm for simplified evaluation method was presented.

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