Many practical control problems for the complex, uncertain or large-scale plants, need to simultaneously achieve a number of objectives, which may conflict or compete with each other. If the conventional optimization methods are applied to solve these control problems, the solution process may be time-consuming and the resulting solution would ofter lose its original meaning of optimality. Nevertheless, the human operators usually performs satisfactory results based on their qualitative and heuristic knowledge. In this paper, we investigate the control strategies of the human operators, and propose a fuzzy model-based multi-objective satisfactory controller. We also apply it to the automatic train operation(ATO) system for the magnetically levitated vehicles(MAGLEV). One of the human operator's strategies is to predict the control result in order to find the meaningful solution. In this paper, Takagi-Sugeno fuzzy model is used to simulated the prediction procedure. Another str tegy is to evaluate the multiple objectives with respect to their own standards. To realize this strategy, we propose the concept of a satisfactory solution and a satisfactory control scheme. The MAGLEV train is a typical example of the uncertain, complex and large-scale plants. Moreover, the ATO system has to satisfy multiple objectives, such as seed pattern tracking, stop gap accuracy, safety and riding comfort. In this paper, the speed pattern tracking controller and the automatic stop controller of the ATO system is designed based on the proposed control scheme. The effectiveness of the ATO system based on the proposed scheme is shown by the experiments with a rotary test bed and a real MAGLEV train.
Automatic image recognition system is essential for a better man-to machine interaction. Because of the noise and deformation due to the sensor operation, it is not simple to build an image recognition system even for the fixed images. In this paper neural network which has been reported to be adequate for pattern recognition task is applied to the fixed and variational(rotation, size, position variation for the fixed image)recognition with a hope that the problems of conventional pattern recognition techniques are overcome. At fixed image recognition system. ART model is trained with face images obtained by camera. When recognizing an matching score. In the test when wigilance level 0.6 - 0.8 the system has achievel 100% correct face recognition rate. In the variational image recognition system, 65 invariant moment features sets are taken from thirteen persons. 39 data are taken to train multi-layer perceptron and other 26 data used for testing. The result shows 92.5% recognition rate.
The Optimization has been performed to search an economical running pattern in the view point of trip time and energy consumption. Fuzzy control model have been applied to build the meta-model. To identify the structure and its parameters of a fuzzy model, fuzzy c-means clustering method and differential evolutionary scheme are utilized, respectively. As a result, two meta-models for trip time and energy consumption were constructed. The optimization to search an economical running pattern was achieved by differential evolutionary scheme. The result shows that the proposed methodology is very efficient and conveniently applicable to the operation of railway system.
The two-phase flow patterns for both non-loop and loop type oscillating capillary tube heat pipes (OCHPs) were presented in this study. The detailed flow patterns were recorded by a high-speed digital camera for each experimental condition to understand exactly the operation mechanism of the OCHP. The design and operation conditions of the OCHP such as turn number, working fluid, and heat flux were varied. The experimental results showed that the representative flow pattern in the evaporating section of the OCHP was the oscillation of liquid slugs and vapor plugs based on the generation and growth of bubbles by nucleate boiling. As the oscillation of liquid slugs and vapor plugs was very speedy, the flow pattern changed from the capillary slug flow to a pseudo slug flow near the annular flow. The flow of short vapor-liquid slug-train units was the flow pattern in the adiabatic section. In the condensing section, it was the oscillation of liquid slugs and vapor plugs and the circulation of working fluid. The oscillation flow in the loop type OCHP was more active than that in the non-loop type OCHP due to the circulation of working fluid in the OCHP. When the turn number of the OCHP was increased, the oscillation and circulation of working fluid was more active as well as forming the oscillation wave of long liquid slugs and vapor plugs in the OCHP. The oscillation flow of R-142b as the working fluid was more active than that of ethanol and the high efficiency of the heat transfer performance of R -142b was achieved.
선로용량은 수요에 부합되는 최대열차횟수를 결정하고 수송력 증대에 필요한 투자우선순위 판단을 위한 중요한 척도이다. 특히 2016년 중반부터 고속철도노선에 두 철도운영자가 운송사업을 개시함에 따라 선로용량과 실제배정 가능한 최대열차횟수 간에 상충이 발생하지 않고 유효운송경쟁이 보증될 수 있도록 선로용량을 산정 관리할 필요성이 있다. 열차종별 운행횟수, 도중정차패턴과 착발시각, 운행시간, 열차의 대피 또는 교행, 열차간의 안전시격 등에 따라 선로용량이 크게 달라지므로 현재까지도 실제 적용에 많은 논쟁이 있는 것도 사실이다. 이러한 문제점을 극복하고자 철도운영자의 운송정책을 고려한 열차운행 스케쥴을 반영할 수 있는 시뮬레이션 기법에 의한 선로용량 산정방법을 제시하고자 한다.
The power consumption pattern of high-speed railway has rarely during night time. But, during service time, the power is consumed irregularly related to train operation. Especially certain unusual about 1-2 days of service time interval to indicate the power consumption is rapidly growing phenomenon, which causes the capacity of the power contract is the annual electricity bill to rise rapidly as the cause. Normally, amount of peak power consumption bill rate at railway substation is over 20% of total electrical bill. Therefore, high-speed railway substation is expected to be considerably larger savings by reducing the peak power of the default charge(demand power).
열차주행 안전성을 확보하기 위한 기술적 요건을 도출하기 위하여 탈선관련 매개변수들을 분석한다. 윤중횡압 추정식을 이용하여 탈선안전도 향상에 기여하는 매개변수들간의 상호작용을 분석한다. 특히, 도시철도 5호선 전동차의 차량조건 및 선로조건을 이용하여, 추정탈선계수의 영향을 곡선부 형상과 통과속도에 따른 민감도 해석을 수행한다.
철도투자사업의 경제성 증대를 위해서는 새로운 편익의 발굴도 중요하지만 비용 부문에서 과다하게 책정되는 부분을 개선하는 것도 매우 중요하다. 본 논문은 철도부문의 편익을 제고하기 위해 철도차량의 정차 패턴까지 고려한 최적화 모형을 이용하여 분석할 것을 제안한다. 기존의 방법은 주요 역에 모두 정차한다는 시나리오를 토대로 운행시간을 작성하였으나 이는 실제 운행 여건과는 맞지 않는다. 열차별 정차 패턴을 고려하여 소요 차량수를 산정할 경우 계획 단계에서 적용되는 차량구입비를 합리적으로 산정할 수 있고 경제성 분석에도 긍정적인 영향을 주는 것으로 분석되었다.
최근 탄소배출을 최소화하기 위해 전기자동차의 사용이 증가함에 따라 핵심 부품인 리튬이온 배터리의 상태 및 성능 분석의 중요성이 대두되고 있다. 따라서 배터리의 상태 및 성능에 영향을 줄 수 있는 배터리의 전압, 전류 및 온도뿐만 아니라 전기 자동차의 운행 데이터 및 충전 패턴 데이터를 활용한 종합적인 분석이 필요하다. 따라서 전기적 이동 수단에서 수집되는 배터리 데이터 수집 및 데이터 전처리, 단순 배터리 데이터에 추가적인 운전자 운전 습관에 대한 데이터 수집 및 전처리, 분석된 영향인자를 기반으로 인공지능 알고리즘 세부 설계 및 수정, 해당 알고리즘을 기반으로 하는 배터리 분석 및 평가 모델 설계하였다. 본 논문에서는 실시간 전기버스를 대상으로 운행 데이터와 배터리 데이터를 수집하여 Random Forest 알고리즘 활용하여 학습시킨 후, XAI 알고리즘을 통해 배터리 상태 중요 영향인자로 배터리의 상태, 운행 및 충전 패턴 데이터 등을 종합적으로 고려하여 운행 패턴에서 급가속, 급 감속, 급정지와 충 방전 패턴에서 일 주행횟수, 일일 누적 DOD와 셀 방전에서 셀 전압 차 , 셀 최대온도, 셀 최소온도의 요소가 배터리 상태에 많은 영향을 미치는 인자로 확인되었으며, Random Forest 알고리즘 기반으로 배터리 분석 및 평가 모델을 설계하고 평가하였다.
선로하부를 굴착한 후의 가설교량 설치공법은 이동형 가로보를 갖는 공법으로 시공시 전차선 차단 및 레일절단이 불필요하고 열차운행 횟수가 많은 복선부에서도 적용 가능한 공법이다. 본 논문에서는 공사구간이 곡선부(R400)구간으로 가설교량 공법 시공 후의 변위특성을 검토하기 위해 변위계를 설치하고 열차 통과 시의 윤중 횡압을 계측하여 곡선부(R400)의 주행안전성 검토를 평가하였다. 측정결과 가설교량을 통과시 열차종별 윤중과 횡압의 최대값은 각각 국외 궤도성능평가 기준의 51%, 81% 수준으로 분석되어 윤중, 횡압 발생에 따른 궤도 안전성 측면에서는 큰 문제가 없을 것으로 판단된다. 또한 주행안전성의 평가기준이 되는 최대 탈선계수와 최대 윤중감소율은 열차종별에 관계없이 허용한계치의 49% 수준으로 그 기준치에는 못 미치는 것으로 나타나 열차 통과시의 주행안전성 확보에는 큰 문제가 없는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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