본 논문에서는 능동형 샤시 시스템이 정착된 차량의 안정성(Stability), 조종성(Handling) 및 승차감(Ridecomfort)을 향상시키기 위한 새로운 통합제어기를 설계한다. 하이브리드 퍼지논리 제어기는 퍼지논리 제어기, 스카이 훅 제어기, 자세 제어기 및 롤 모멘트 분포 제어기로 이루어지며, 차량의 주행상태에 기초한 통합제어로직을 이용하여 위와 같은 제어기들을 적절히 결합시켜 사용한다. 또한 MATRIXx/SYSTEMBBUILD 소프트웨어를 이용하여 16자유도 차량모델에 대하여 시뮬레이션을 수행함으로써 차량의 승차감, 조종성 및 능동적 안전도가 향상됨을 확인한다.
동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 주행 안정성 향상 방안으로서 채택한 관절형 대차는 차체와 결합된 기존 독립대차와 달리 객차 사이를 갱웨이 링에 의하여 연결한다. 갱웨이 링은 열차 주행 동안 객차분리를 방지하면서 객차사이 승객 이동에 대한 절대적 안전을 확보되어야 함에도 불구하고, 아직까지 정량적인 내구성 시험기준 설정이 미비하다. 따라서 동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 승객 안전성을 향상을 위해서는 관절형 대차 갱웨이 링에 대한 내구성 평가의 시험기준에 대한 체계적인 연구가 중요하다. 본 연구에서는 고속 철도차량 관절형 대차의 갱웨이 링에 대한 안전성을 검토하기 위하여, 열차 운행조건에 준한 전후, 좌우 및 수직의 3축 모드로부터 7가지 혼합모드 하중조건을 도출하였다. 이 하중조건하에 유한요소해석결과로부터 각 부품들의 안전율은 최소 2.4 이상이다. 또한 변형률-피로수명설계관점에서 내구성 해석을 통하여 피로안전성을 평가하였다. 본 갱웨이 링에 대한 내구성 시험은 혼합모드 하중조건하에 총 4단계의 1,000만 사이클을 수행하였다. 내구성 시험 후에 침투 탐상 검사기법을 이용하여 각 부품의 결함유무를 검토하였다.
In this paper, with the background features on which measuring the transverse left-right and up -down vibration of wheel, bogie and body by wireless measurement system, performance evaluation systems which can assess the running behavior of high speed trains based on UIC code 518-OR and evaluate the ride comfort of them based on ISO code 2631 and UIC code 513 were developed. The characteristics of dynamic vibration are generally analyzed by an acceleration of a car body of high speed train and the acceleration can be applied to evaluation of running safety. In this paper, also matching system of distance from tachometer and vibration from accelerometer was programmed in development software, and the SD card embedded system which prevent to loss of data in wireless measurement was mounted on this system. Finally the software perform to analysis with filtering and statistical post-process in the unit sections and zones and focus on developing the capability monitoring in the main control center. For the verification of this system, the running behavior and safety factor were analyzed based on field measured data of the Cheonjun-gunnum-sun turn out point in the new KTX railway.
The Seoul Subway is one of the most heavily used Subway System in the world. It provides reliable transportation services, conveys nearly 4 million Passengers across 117 subway stations with a length of 134.9 Km. Over the years the safety for the Subway has been a major concern, trains going off the track, equipment failure, careless operation, Signal failure are increasing day by day. In a Recent Public opinion 40% said the causes to above facts are Vehicle breakdown because of Operators, Old rail defect, Quality of material. 20% of the opinion said the obstacles were because of Operation, crew carelessness, negligence in signal operation. In case of any accident the crew members cannot resolve the issue on site (Aid insufficiency), because of lack of knowledge and carelessness. The main obstacles for Subway are vehicle breakdown, Electric equipment failure, Signal Equipment failure, and Crew carelessness. This paper aims to provide major problems which are needed to be solved as quickly as possible for citizen's safety for a comfortable subway system making a comfortable ride and providing better service gradually.
철도속도향상 계획은 미래에 있어 풍요로운 사회를 실현시키는데 중요한 역할을 담당하게 될 것이다. 열차 운행속도에 매우 큰 영향을 주는 선형 요소는 곡선구간으로서 이 구간에서는 열차의 주행성과 승객의 승차기분을 저해하는 요인을 줄이기 위해 완화곡선구간을 포함한 곡선부에 캔트 및 슬랙을 설치하게 되는데 이러한 값들은 열차의 종류가 다르기 때문에 균형적인 값을 사용하지 못하고 어느 정도 부족한 상태로서 유지되고 있다. 본 연구에서는 곡선반경별로 설정캔트량을 조사하여 부족캔트량에 대한 횡가속도를 산출하여 곡선부에서의 주행성을 검토하여 효과적인 곡선관리 방법을 제시하였으며 선형개량요소를 적용하여 속도향상 효과를 얻었다.
In the track geometry such as rails, sleepers, ballasts and fastener, track deterioration occurs by repetitive train weight and the high-speed railway takes a trend faster than normal. Track deterioration of over threshold value harms ride comfort and furthermore affect in trains safety seriously. An organic and systematic track maintenance system is very important because a trend of the track deterioration effects on track life-cycle and running safety. Also costs of the railway track permanent way and its maintenance are extremely large, forming a significant part of the total infrastructure expenditure. Therefor reasonable and efficient track maintenance has to be planed on a budget. It is required to carry out not only corrective maintenance but preventive maintenance for the track maintenance. In order to perform maintenance jobs in the boundary of the machines and resources given regarding the type and amount jobs, it is necessary to determine feasible or optimal scheduling considering the priority. In this study, the system organization and required functions for the development of track maintenance system supported track deterioration prediction and optimal scheduling are proposed.
This study is to develop the prediction model for the HIC15 in frontal vehicle crash tests. The 28 frontal impact test results of the MY2019 and MY2020 USNCAP are utilized. The metrics for evaluating the crash pulse severity such as moving average acceleration, Restraint Quotient (RQ) and ride-down efficiency are reviewed to find out whether the metrics can predict the HIC15. It is observed that the R2 values based on the linear regression of all pairs between the existing metrics and the occupant injuries such as the HIC15, 3 ms chest g's and chest deflection are very low. In this study, using the vehicle crash pulses, the linear regression model for estimating the HIC15 is developed. The vehicle crash pulse is splitted seven 10 ms intervals in 70 ms after impact for extracting the average accelerations in each intervals. The prediction model can predict effectively not only the HIC15 but also the maximum head g's, chest deflection and 3 ms chest g's of 13 vehicles out of 28 vehicles.
Recently, the floating slab track that can effectively mitigate the vibration and structure-borne noise is being discussed to be adopted. The floating slab track which is a track system isolated from the sub-structure by vibration isolators. Unsimilarly to conventional track and the slab deflection is large. Therefore, the running safety and ride comfort should be investigated. Especially at slab joint since the load cannot be transferred, the possibility that the dynamic behavior of track and train became unstable is high. Thus, in general dowel bar are often installed at slab joints. To determine the appropriate dowel ratio the load transfer characteristics should be investigated. In this study, dowel bar joint is modeled by equivalent shear spring and this model is verified by comparison with experimental results. Using the proven model, the load transfer efficiency and deflection at slab joint according to dowel ratio, and stiffness and spacing of vibration isolator were examined.
This paper is concerned with the ATO speed profile generation method in the moving block system. The ATO speed profile is calculated using the acceleration limit and the jerk limit to improve ride comfort. In addition, the speed limit and stop distance provided from ATP profile should be considered to ensure safety. In the moving block system, the speed limit and the stop position are frequently changed in real-time. Therefore, the ATO speed profile should be regenerated immediately according to change of the speed limit and the stop position, within the acceleration limit and the jerk limit. In this paper, the ATO speed profile generation method is proposed, which considers not only frequent changes of the speed limit and the stop position but also acceleration limit and jerk limit. Futhermore the simulation result is presented to verify usefulness of this method.
In ground vehicles, the increasing demand for safety and ride comfort which are trade-off relation, especially at high speeds, has led to the development od actively controlled suspensions. The LQG/LTR controller can be used to design a robust feedback control system that deals with disturbance rejection properties as well as insensitivity to modelling errors and sensor noise. And when the disturbance can not be measured but is limited within a certain frequency range, a bandpass feedback to eliminate the disturbance response can be used. In this paper, hybrid controller cosisted of bandpass feedback controller and LQG/LTR controller is applied to a quarter-car model moving on a randomly profiled road. The random road profile considered as colored noise is shaped from white noise by use of shaping filter. The performance of the hybrid control system is compared with that of an LQG/LTR controlled system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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