• 제목, 요약, 키워드: Railway vehicle

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틸팅차량 증속에 따른 기존선 궤도의 거동 특성 (Characteristics of Track Behaviors according to Accelerated Tilting Train Speed)

  • 신태형;최정열;엄기영;박용걸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • pp.1653-1661
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    • 2008
  • A trial run of locally-developed tilting train has been in process on Chungbuk line since the test vehicle was first produced. For the system stabilization, interface verification among the systems including track, structure, catenary and signaling system, not to mention the rolling stock, is very crucial. In the area of wayside structure, the stability of track structure and train run shall be evaluated through the review of impact by increased speed by developed train on track structure. The study thus was intended to evaluate the impact on track while a tilting train is running the conventional line(ballast track), which is vulnerable to accelerated train speed. The evaluation of tilting train test running the part of Honam line was conducted to identify the impact on existing track performance by tilting train. To identify the performance of each part of track components while tilting train and high speed train were running the existing line, wheel load, rail bending stress, vertical displacement of rail and sleeper were compared so as to evaluate the expected impact by tilting train for improving the train speed.

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차륜/궤도 작용력 측정을 위한 광주전동차 윤축의 구조해석 및 정하중 시험 (Finite Element Analysis and Static Load Test of a Wheelset of Gwangju EMU for Measuring Wheel/Rail Force)

  • 전응식;함영삼;정우진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • pp.762-767
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    • 2003
  • The railroad is a means of large transportation which has many talents such as a safety and a regularity. That is a results from various confidential performance tests and evalutions of the system. The railroad system consist of various subsystems - vehicle, power spply, signal communications, track structures, operations, etc. Among them as an item of safety evaluation there is a measurement of wheel/rail force, so called a measurement of derailment coefficient. This is a very important item because a derailment of a train will bring about a big accident. Especially it is more important in high speed rail of which operation speed is over two times as fast as existing rail. In this paper, it is introduced to preprocess the wheelset for measuring wheel/rail force of Gwangiu EMU, such as to treat a measuring wheelset its finite element analysis, adhesion of strain gauges and static load test.

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A framework for carrying out train safety evaluation and vibration analysis of a trussed-arch bridge subjected to vessel collision

  • Xia, Chaoyi;Zhang, Nan;Xia, He;Ma, Qin;Wu, Xuan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • v.59 no.4
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    • pp.683-701
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    • 2016
  • Safety is the prime concern for a high-speed railway bridge, especially when it is subjected to a collision. In this paper, an analysis framework for the dynamic responses of train-bridge systems under collision load is established. A multi-body dynamics model is employed to represent the moving vehicle, the modal decomposition method is adopted to describe the bridge structure, and the time history of a collision load is used as the external load on the train-bridge system. A (180+216+180) m continuous steel trussed-arch bridge is considered as an illustrative case study. With the vessel collision acting on the pier, the displacements and accelerations at the pier-top and the mid-span of the bridge are calculated when a CRH2 high-speed train running through the bridge, and the influence of bridge vibration on the running safety indices of the train, including derailment factors, offload factors and lateral wheel/rail forces, are analyzed. The results demonstrate that under the vessel collision load, the dynamic responses of the bridge are greatly enlarged, threatening the running safety of high-speed train on the bridge, which is affected by both the collision intensity and the train speed.

GPS/DR기반의 차상열차위치검지방안 연구 (The study on scheme for train position detection based on GPS/DR)

  • 신경호;정의진;이준호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • pp.802-810
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    • 2006
  • 정밀한 열차제어를 위해서는 열차위치의 정확한 검지가 반드시 필요하다. 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 열차검지방법은 궤도회로를 이용하는 방법이다. 궤도회로는 구성이 단순하며, 신뢰성이 확보되는 장점이 있다. 하지만 열차는 궤도회로 위에서만 검지가 가능하므로 모든 지상구간에 궤도회로를 설치해야하며 설치 및 유지보수에 많은 비용이 소모된다. 또한 궤도회로는 폐전로 구성의 특성 때문에 불연속적인 위치검지만이 가능하다. 최근 통신기술의 발달과 차상제어장치의 첨단화에 따라 열차의 위치검지는 열차에서 직접 검지하는 방법들이 연구되고 있다. 차상중심의 위치검지방식은 열차의 위치, 속도, 시각정보를 연속적으로 측정하여 열차의 제어정보로 사용하는 방식이다. 이러한 차상중심의 위치검지방식은 무선기반 열차제어 및 자기부상열차제어와 같이 궤도회로의 사용을 최소화 하는 최근 열차제어시스템의 개발동향이다. 본 논문에서는 GPS항법 및 DR항법의 특징을 분석하고 GPS항법과 DR항법의 단점을 보완하는 구조를 가지는 GPS/DR기반의 차상열차위치검지방식을 제안하였다. 항법오차의 추정자로서 3차윈 위치 오차, 자세각 오차, 타코메타 환산계수 오차를 상태변수로 하는 5차 칼만필터를 사용하여 최적의 위치오차 및 DR항법용 센서의 오차 추정이 가능하도록 필터를 설계하였으며 모의시험을 통해 GPS/DR기반의 차상열차위치검지장치의 위치추정성능을 확인하였다.

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플로팅 슬래브궤도와 일반 콘크리트궤도 접속구간에서의 열차 주행 안전, 승차감 및 궤도 사용성 평가 (Assessment of Train Running Safety, Ride Comfort and Track Serviceability at Transition between Floating Slab Track and Conventional Concrete Track)

  • 장승엽;양신추
    • 한국철도학회논문집
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    • v.15 no.1
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    • pp.48-61
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    • 2012
  • 열차 진동 저감을 위한 플로팅 슬래브궤도의 설계에 있어서 주행 안전, 승차감 및 사용성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 플로팅 슬래브궤도에서 열차 주행안전과 승차감, 사용성 확보를 위한 요구조건을 분석하여 제시하였고, 열차-궤도 상호작용을 고려한 동적 해석기법을 적용하여 시스템 고유진동수, 스프링 지지간격 및 배치방법, 감쇠비 등 주요 시스템 설계변수에 따라 일반 콘크리트궤도와의 접속구간을 포함한 플로팅 슬래브궤도 구간에서의 열차 및 궤도의 동적 거동을 분석하였다. 연구결과에 따르면 일반 궤도와 플로팅슬래브궤도 간의 접속구간에서의 지지강성의 차이에 의해 윤중 변동율, 레일 응력, 레일 인상력 등의 동적 응답이 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 따라서 접속구간에서 스프링 지지간격을 좁히거나 스프링 강성의 차이를 완화시키는 방안이 주행안전과 궤도 사용성 확보를 위해 효과적인 것으로 나타났다. 한편 차체 가속도로 평가하는 승차감은 접속구간에서의 지지강성의 차이에 의해서는 거의 영향을 받지 않고, 시스템 튜닝 주파수에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 승차감 확보를 위해서는 적절한 시스템 튜닝 주파수를 선정하는 것이 매우 중요한 것으로 나타났다. 이 밖에 감쇠비, 스프링 간격, 열차속도에 따른 영향을 분석하였다.

레일매립궤도 시스템이 적용된 판형교의 진동 및 소음특성에 대한 연구 (Research on Vibration and Noise Characteristics of Steel Plate Girder Bridge with Embedded Rail Track System)

  • 박정근;고효인;강윤석;정영도;이성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • v.23 no.1
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    • pp.94-101
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    • 2019
  • 기존 선로구조물의 대부분은 준공된 지 상당한 시일이 경과되어 노후화가 많이 진행된 상태이다. 특히 기존 철도교량 중 판형교는 상당수가 준공으로부터 40~60년 이상 경과된 노후교량이며 도상 없이 거더에 침목이 직결되어 있어서 차량의 주행하중이 교량에 직접 전달되므로 유도상 교량과 비교하여 교량에 가해지는 충격 및 소음이 클 뿐만 아니라 동적인 충격과 진동도 상대적으로 크다. 따라서 기존선 판형교에 대한 적절한 유지관리 및 보수, 보강기술의 개발이 매우 시급하다. 본 연구에서는 기존선 판형교의 성능개선과 소음, 진동 문제 해결을 위해 기개발된 레일매립궤도 시스템의 특징을 소개하고, 레일매립궤도의 진동 및 소음 저감 성능을 평가하기 위해 길이 5m 침목이 설치되어 있는 무도상 판형교와 레일매립궤도를 적용한 판형교를 제작하여 동일한 가진 조건에 따라 발생되는 진동응답을 측정하고 분석하였다. 또한 실험에서 얻은 진동응답 데이터를 음향해석 모델의 입력데이터로 사용하여 방사소음해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과 레일매립궤도를 적용한 판형교가 무도상 판형교 보다 진동에서는 15.0~18.8dB정도 감소하고 소음의 경우 평균 7.7dB(A)정도 감소하는 것으로 확인되었다.

기존 무도상 판형교 궤도의 종저항거동에 대한 실험 (An Experimental Study on the Longitudinal Resistance Behavior of an Existing Ballastless Steel Plate Girder Bridge)

  • 김경호;황인영;백인철;최상현
    • 한국도시철도학회논문집
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    • v.6 no.4
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    • pp.327-337
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    • 2018
  • 무도상 판형교는 교량 바닥판과 도상 없이 주거더에 궤도가 직접 연결되어 있는 구조로 열차 통과로 인하여 발생한 충격이 교량 주부재에 직접 전달되어 높은 수준의 소음 진동 뿐 아니라 교량의 잦은 손상을 유발하는 특성이 있다. 레일 장대화는 무도상 판형교의 이러한 구조적인 문제를 경감할 수 있으며, 이를 위해서는 차량-궤도 또는 궤도-교량 상호작용에 영향을 미치는 인자의 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 이 연구에서는 레일체결장치, 침목고정장치 및 궤광을 포함한 실제 무도상 판형교에 설치되어 있는 궤도의 종방향 저항력 특성을 실험을 통하여 검토하였다. 실험은 유도상화 시공을 위하여 철거된 실제 교량을 실험실로 이송하여 수행하였다. 실험 결과 목침목용 레일체결장치의 종방향저항력은 KRS TR 0014-15의 성능합격기준을 만족하며, 교량침목고정장치의 종방향 저항력은 구형과 신형 모두 기존 연구보다 높은 값으로 나타났다. 또한 하중 비재하 시 무도상 궤도의 종방향 저항력은 자갈궤도와 콘크리트궤도 사이의 값으로 나타났다.

틸팅차량 주행에 따른 기존선 곡선 궤도의 거동 특성 (Characteristics of Curved Track Behaviors according to Traveling Tilting Train)

  • 박용걸;최정열;성덕룡;천대성
    • 한국철도학회논문집
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    • v.10 no.6
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    • pp.692-700
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    • 2007
  • 국내에서 개발된 한국형 틸팅열차는 현재 시제차량 제작을 마치고, 충북선을 시작으로 시운전 시험이 단계적으로 진행되고 있다. 시운전 시험에서는 한국형 틸팅열차의 시스템 안정화를 위해 차량 외에 궤도, 구조물, 전차선, 신호 등 각 시스템 상호간의 인터페이스 검증이 필요하며, 선로구축물 분야에서는 개발차량의 증속이 궤도구조에 미치는 영향을 비롯한 궤도부담력 검토를 통해 궤도구조의 안정성과 주행안정성 평가가 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 틸팅차량이 기존선 선로중 취약개소인 곡선부를 증속할 때 궤도에 미치는 영향을 검토하고자, 현재 시운전 시험이 진행되고 있는 충북선 및 호남선 구간 중 일부 선호를 대상으로 틸팅차량 주행이 기존선 궤도성능에 미치는 영향을 분석하였다. 틸팅열차, 고속열차 및 일반열차(무궁화, 화물)가 기존선 주행시 궤도각부의 거동특성을 파악하기 위해 윤중, 횡압, 레일 휨응력, 레일 수직 횡변위, 침목 수직변위 등을 측정하여 비교 분석함으로써 향후 기존선 속도향상을 위해 투입될 틸팅차량이 궤도에 미치는 영향을 평가하였다.

광섬유 센서를 이용한 경량전철 교량의 사용성 평가 (Serviceability Assessment of a K-AGT Test Bed Bridge Using FBG Sensors)

  • 강동훈;정원석;김현민;여인호
    • 비파괴검사학회지
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    • v.27 no.4
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    • pp.305-312
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    • 2007
  • 여러 종류의 경량전철 중에서, 고무차륜 경량전철은 가 감속 성능과 등판능력이 우수하고 소음과 진동이 적어 많은 국가에서 활발히 채택되고 있다. 하지만, 경량전철 시스템은 일반적으로 고전압의 급전시스템을 이용하기 때문에 높은 수준의 전자기파를 유발한다. 반면, 광섬유 센서는 전자기파의 영향을 받지 않는 장점으로 인해 최근 교량과 같은 토목 구조물에 적용이 확대되고 있으며 특히, 광섬유 브래그 격자 센서는 다중화가 용이하다는 장점으로 가장 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 한국형 경량전철의 시험선 구간에 설치된 콘크리트 교량에서 차량이 진행할 때 교량의 동적응답을 측정하였다. 측정센서로는 기존의 전기식 센서와 광섬유 브래그 격자 기반의 센서를 이용하였으며 변형률과 가속도를 측정하였다. 이를 바탕으로, 교량의 사용성 평가를 수행하였으며 실험 결과 전기식 센서의 경우 EMI의 영향을 받는 반면, 광섬유 브래그 격자 기반의 센서들은 EMI의 영향을 받지 않아 EMI의 영향이 극심한 경량전철 교량에서 교량의 사용성 평가를 위한 계측 센서로 광섬유 센서가 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

독립.환승할인요금체계하의 환승요금가치를 고려한 도시철도 수요추정 연구 (Study on Forecasting Urban Rail Demand Reflecting Transfer Fare Value in a Non-integrated Fare System)

  • 이종훈;손의영
    • 대한교통학회지
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    • v.27 no.5
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    • pp.155-162
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    • 2009
  • 최근 서울시를 비롯한 많은 도시에서 경전철을 비롯한 도시철도에 대한 민간자본 유치사업이 다수 계획되고 있어, 이들 도시철도에 대한 장래 수요추정이 매우 중요시 되고 있다. 민간의 도시철도와 정부의 도시철도 간에 환승이 무료인 통합요금체계는 이용자에게 매우 편리하고 요금도 저렴하여, 민간 도시철도의 수요 증대에는 매우 효과적이다. 그러나 독립 환승할인요금체계에 비하여 통합요금체계는 운영자에게 적지 않은 요금수입의 감소를 가져오며, 또한 민간과 정부 운영자 간 운임수입의 정산을 요구하게 된다. 따라서 일부 민간사업자는 독립 환승할인요금체계를 요구하기도 하며, 이 경우에는 통합요금체계에 비하여 수요 및 운영자수입, 정부 보조금 규모 등은 커다란 영향을 받게 된다. 지금까지 도시철도 간에는 통합요금체계가 적용되어 왔으므로, 현재의 도시철도 수요 추정모형 또한 통합요금체계를 전제로 하여 모형이 구축, 정산되어 왔다. 그러므로 현재의 도시철도 수요추정 모형은 독립 환승할인요금체계를 적절하게 반영할 수 없다. 독립 환승할인요금체계 하의 도시철도 수요를 정확하게 추정하기 위해서는 무엇보다도 환승요금에 대한 가치를 추정하여야 한다. 본 연구에서는 서울시의 도시철도 이용자를 대상으로 환승요금가치에 대한 선호의식조사를 시행하여 노선선택 모형을 도출하고, 한계대체율법을 이용하여 환승요금가치를 추정하였다. 추정된환승요금가치는 차내시간 가치의 약 52% 수준인 2,609원/시간인데, 이는 환승을 통한 시간 혹은 거리 단축을 위해 이용자는 좀 더 높은 비용을 지불하려는 용의가 있다는 것을 보여준다. 본 연구는 선호의식조사의 결과로서, 선호의식조사방법이 내재적으로 갖는 여러 한계를 갖고 있다. 장래에 도시철도 노선 간에 독립 환승할인요금체계가 도입된다면, 현시선호조사를 수행하여 본 연구와 비교함으로써 더 명확한 환승요금가치를 도출할 수 있을 것이다.