• 제목/요약/키워드: 차량 모델링

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철도 차륜 및 레일 진동 특성 해석을 통한 전동 소음 모델 연구 (Study on the Rolling Noise Model Using an Analysis of Wheel and Rail Vibration Characteristics)

  • 장승호;유정수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.175-182
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    • 2013
  • 전동 소음은 철도의 주요한 소음 중 하나이며, 차륜과 레일의 음향 조도에 의해 차륜 및 레일이 진동하면서 발생한다. 이러한 전동 소음의 저감 대책을 수립하기 위해서는 관련 인자들의 영향을 파악할 수 있는 예측모델이 필요하다. 본 논문에서는 차륜과 레일의 진동 특성을 이용해 전동 소음을 예측하기 위한 모델링에 관해 다루었다. 슬라브 도상 궤도에 대하여 1단 이산 탄성 지지 구조를 가진 보로 모델링 하였으며, 차륜 진동은 유한요소법을 이용한 수치해석을 적용하였다. 수직 및 수평방향 차륜-레일 집촉력들의 연성은 선형 Hertzian 접촉이론으로 모델링 하였고, 차륜과 레일의 진동 응답을 계산한 후 방사되는 소음을 예측하였다. 예측 모델의 신뢰성을 검증하기 위하여 시험차량에 대해 전동 소음을 측정하였다. 예측치가 측정치와 잘 일치하였으며, 특히 전동 소음이 주요하게 기여하는 200~4000Hz 주파수 대역에서 유사한 경향으로 나타남을 확인하였다.

스마트 모빌리티 연구 동향에 관한 분석 : 토픽 모델링의 적용 (An Analysis of the Research Trend on Smart Mobility : Topic Modeling Approach)

  • 박정태;김충영;김태종
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.85-100
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    • 2022
  • 최근 디지털 연결성 기반의 융합이 광범위하게 확대되면서 교통 및 모빌리티 분야가 빠르게 변화하고 있으며 이와 관련된 연구도 다양화되고 있다. 본 연구의 목적은 모빌리티 분야의 연구 동향을 분석하고 핵심 연구영역과 주제를 파악하는 것이다. 토픽 모델링 분석은 연구 동향을 파악하는 데 유용한 것으로 입증된 기법이다. 모빌리티를 키워드로 KCI 학술지에서 142편의 논문 초록을 분석하여, 9개의 토픽을 도출하고 스마트 모빌리티 연구의 6개 핵심 요소와 연계하였다. 이를 통해 자율주행을 앞세운 차량 및 수송 기술 분야와 MaaS로 대표되는 교통수단 간 연계 및 통합서비스 분야에 관한 연구가 가장 활발한 것과 사용자의 안전을 확보하기 위한 보험, 법률, 제도, 그리고 기존 산업과의 갈등 해소 등에 관한 연구가 진행되고 있는 것을 확인하였다.

효과적인 도로 상황 인지를 위한 도로 객체 그래프 모델링 방법 (Road Object Graph Modeling Method for Efficient Road Situation Recognition)

  • ;정성모;송석일
    • Journal of Platform Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.3-9
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    • 2021
  • 이 논문에서는 차량 또는 도로 인프라 센서에 의해 검출된 도로상의 각 객체들 간의 상황인지를 효과적으로 하기 위해서 그래프 데이터 모델을 도입한다. 제안하는 방법은 도로상의 각 객체들을 그래프의 정점(Vertex)로, 객체들 간의 관계를 그래프의 간선(Edge)로 모델링하여 그래프 데이터베이스를 구축하고, 객체의 속성과 간선의 속성을 실시간으로 업데이트한다. 이때 간선으로 표현되는 객체들 간의 관계는 각 객체의 위치, 이동방향, 이동속도 등을 고려하여 객체들 간에 근접 가능성이 있을 경우 설정한다. 또한, 제안하는 그래프 모델링 방법을 통해 표현한 도로 객체 그래프 데이터베이스를 실시간으로 업데이트하기 위해 그래프 정점과 간선에 대한 공간 색인 기법을 제안한다. 제안하는 색인기법 기반의 그래프 데이터베이스 업데이트 성능을 평가하기 위해서 색인 없이 업데이트하는 방법과 비교하였으며 비교결과 제안하는 방법이 10배 더 빠르게 업데이트를 할 수 있음을 확인하였다.

영상레이더(SAR)용 3차원 산란점 점구름 표적모델의 교량 지역에 대한 적용 (SAR(Synthetic Aperture Radar) 3-Dimensional Scatterers Point Cloud Target Model and Experiments on Bridge Area)

  • 박종후 ;박상철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 영상레이더(SAR)에서 인공표적에 대한 모델링은 주로 3차원 CAD(Computer Aided Design) 모델의 면(face) 및 모서리(edge)에서 반사되는 레이더 신호를 광선추적(ray-tracing) 방식으로 시뮬레이션하고 있고, 지구 표면의 클러터(clutter)에 대한 모델링은 영상레이더 이미지 자체에 대한 통계학적(statistical) 분석을 통해 분포(distribution) 특성이 유사한 종류들을 구분하는 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 지상의 인공표적 및 지표면의 배경 클러터를 3차원 점구름(point cloud) 산란점(scatterer point) 모델로 만들고 두 개의 모델이 통합된 상황에서 계산적(computational)인 신호처리 과정을 통해 영상 레이더 이미지를 생성하였으며, 이것을 실제 차량탑재형 영상레이더 시스템의 스트립맵(stripmap) 이미지 생성 결과 및 전자기적(EM) 모델링 또는 통계학적 분포 모델을 사용하여 분석한 결과와 유사한 지 비교해 보았다. 모델링 대상은 지상의 인공표적인 교량(다리)을 선정 했는데, 그 이유는 교량의 경유 주변에 수면과 지면이 같이 존재하는 특성이 있고 또한 군사용 및 민간용 활용에서 모두 관심이 많은 표적이기 때문이다.

철도시스템 개발에서 안전성 향상을 위한 시스템공학 프로세스의 검증 단계 개선에 관한 연구 (On the Improvement of the Verification Phase of Systems Engineering Process for Safety Improvement in the Development of Railway Systems)

  • 심상현;이재천
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2012년 추계학술대회
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    • pp.473-485
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    • 2012
  • 최근 현대사회는 자동차, 철도 및 항공 등 대형 복합 시스템의 체계 속에서 지내고 있으며, 고장 및 사고로 인한 시스템의 안전 설계에 대한 고려와 안전에 대한 인식이 증가하고 있다. 따라서 기존의 시스템공학 프로세스에서 다루는 시스템 설계에 대한 단계별 안전 활동의 강화의 필요성 역시 강조되고 있다. 그 중에서도 시스템 설계의 최종 활동에 해당하는 검증 단계 활동이 제대로 수행되어야만 초기에 의도한 시스템 설계의 안전도 향상을 바라볼 수 있을 것이다. 본 논문에서는 안전 활동을 고려한 시스템공학 프로세스의 검증 단계의 개선사항 도출과 모델링을 통해 안전중시 시스템인 철도 차량 운전실 시스템을 대상으로 적용 및 조정 구축에 대한 내용을 기술하고 있다. 본 연구의 결과를 토대로 향후 품질 향상 및 비용 절감과 데이터의 관리 및 추적기능을 개선함으로써 안전사고 발생 가능성을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

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교량검사 굴절로봇 붐의 진동제어를 위한 수치모델에 관한 연구 (Phenomenological Model for Vibration Control of Booms on Articulated Bridge Inspection Robots)

  • 신기범;이후석;황인호;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.536-539
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    • 2009
  • BIRDI(Bridge Inspection Robot Development Interface)에서 현재 개발된 첨단굴절로봇차는 비전 시스템과 로봇 플랫폼을 붐에 장착하여 교량 하부를 점검하는 점검용차량이다. 본 연구에서는 첨단굴절로봇차의 포스트 붐에 엑츄에이터를 장착하여 강풍 등으로 발생이 예상되는 유해 진동을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 성능 평가를 위해 수치적 연구를 수행하였다. 제안된 제어시스템의 수치적 연구를 위해 현재 제작된 포스트 붐과 작업 붐의 제원을 이용하여 모델링 하였으며, 적절한 주파수 특성을 가진 하중을 가정하였으며, 최적 제어이론인 PD제어기법인 피드백 제어기법을 적용하여 수치해석을 수행 하였다. 수치해석 결과, 제안된 제어시스템은 L형 붐에 발생되는 유해 진동을 저감시킴을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 시스템의 진동제어 성능을 입증하였으며, 실제 첨단굴절로봇차에 적용될 경우 점검 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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전기자동차의 가속성능 개선을 위한 전력시스템의 특성분석 (Characteristic Analysis of Electrical Power System for Acceleration Performance Improvement of EV)

  • 최욱돈;김진식;이재문;이달해
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.303-308
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    • 1997
  • 전기자동차의 구동장치는 모터, 인버터, 감속기 및 차동기어 등으로 구성되는데 모터는 주로 유도전동기와 영구자석형 동기전동기, 브러쉬리스 전동기 등이 사용되고 있다. 본 연구에서는 이 중에서 가격과 내구성 면에서 이점이 있는 유도전동기를 적용한 전기자동차의 전력시스템의 특성분석과 가속 성능에 대해 다루었다. 축전지, 유도전동기, 인버터로 구성된 전력시스템을 각각 모델링하고, 가속성능 개선을 위해 고속에서의 초대토크 알고리즘과 고전적 방법인 속도에 반비례하도록 자속을 제어하는 방식에 대해 각각 적용하여 차량의 가속성능을 예측, 분석하고 이를 현차시험을 통해 시험결과와 비교 제시하고자 한다. 본 연구에서는 주행 중에 축전지 전압 변동에 따라 유도 전종기의 고속 운전 영역 즉, 약계자 영역에서 전기자동차의 가속 특성이 어떻게 나타나는지를 고찰 하였다.

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궤도 차량의 기동성능을 위한 동적 모델링 및 시뮬레이터 개발 (Development of a Simulator and Dynamic Modeling for Moving Capability of Track Vehicle)

  • 김용태;김종수;이경식;염만오;한성현
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.376-380
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    • 2002
  • In this paper, we developed a Widows 98 version off-line programming system which can simulate a track vehicle model in 3D graphics space. The track vehicle was adopted as an objective model. The interface between users and the off-line program system in the Widows 98's graphic user interface environment was also studied. The developing language is Microsoft Visual C++. Graphic libraries, OpenGL, by Silicon Graphics, Inc. were utilized for 3D Graphics.

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차선인식을 위한 무인자동차의 차량제어 및 모델링에 관한 연구 (Research of the Unmanned Vehicle Control and Modeling for Lane Tracking)

  • 김상겸;임하영;김정하
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.213-221
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    • 2003
  • This paper describes a method of lane tracking by means of a vision system which includes vehicle control and modeling. Lane tracking is considered one of the important technologies in an unmanned vehicle and mobile robot system. The current position and condition of the vehicle are calculated from an image processing method by a CCD camera. We deal with lane tracking as follows. First, vehicle control is included in the road model, and lateral and longitudinal controls. Second, the image processing method deals with the lane detection method, image processing algerian, and filtering method. Finally, this paper proposes a correct method for lane detection through a vehicle test by wireless data communication.

고속철도소음의 전파특성 (Noise Propagation Characteristics for Highspeed Train in Outdoors)

  • 김정태
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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    • pp.73-79
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    • 1996
  • 우리나라와 같이 철도의 운행위치와 소음 피해를 받는 수음자 간의 거리가 인접되어 있는 경우, 소음의 전파특성은 과도형상을 나타내는 구간에 속하게 되어 전파중에 나타나는 지표면의 다양한 물리적, 현상과 경계면 등의 이피던스 값등이 많은 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 철도소음의 소음원 자체에 대한 모델링 기법과, 자유공간을 전파할 때 나타나는 거리감쇠 효과 등을 고려한 음향학적인 연속선음원 및 유한 불연속 선음원 등에 대한 검토가 이루어졌고, 특히, 소음원의 크기에 비교하여 수음자의 위치에 따라 저감되는 음향전파특성을 설명하였다. 또한, 유한한 길이를 가지고 있는 철도차량의 소음원 모델을 이용하여 향후 국내에서 운행되리라 예상되는 고속철도의 음향파워를 산출하였다. 산출된 음향파워로부터 철도변의 소음분포를 도출하였으며 고속철도의 경우 운행시 소음피해가 어느 정도인지를 예상하였다.

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