Accurate and reliable tracking of train is essential for the train control system. The fixed block system which utilizes track circuit has been used widely for the detection of train position. As an alternative, the moving block system has the advantage over the fixed block system since it enables shorter headway and easier maintenance. This paper presents a new technique for the train tracking system which uses radio signal for the train position detection. The proposed algorithm uses the phase difference of arrival of radio signal for the detection of train position. Experimental verification of the algorithm is presented in the paper.
이상에서 살펴본 것과 같이 과거 몇 년간 미국 내에서의 자기부상열차 기술개발과 노선건설에 있어서 그렇다할 성과는 없었다. 국가적 차원에서의 대규모 기술개발 자금지원도 없었고 단지 기업이나 주정부로부터의 재원조달이 주였다고 할 수 있다. 다행이 일본이 Washington DC와 Baltimore 노선에 일본의 초전도 자기부상열차 기술과 5조 원의 자금을 투자하겠다고 나서 가시적인 결과가 기대된다. 도시형의 경우 Orlando에서 24km 노선건설을 위한 토지임대협상이 진행 중인데 금년 봄에 결론에 도달할 것으로 알려지고 있다. 그 이외에도 몇 개의 다른 지역에서 노선건설이 추진 중이어서 더 두고 볼 일이다. 연구비 확보에 있어서는 연방정부의 지원이 줄자 전통적인 공공자금에서 민간자본으로 눈을 돌리는 것도 최근의 경향이라고 할 수 있다. 마지막으로 저자가 미국의 기술개발 환경에서 배운 점 중의 하나는 독창적인 기술이 미성숙이라고 하도라도 공개적으로 제안하고 평가를 받으며 사회는 그에 대한 연구비를 지원한다는 것이다. 그 결과 새로운 개념의 자기부상기술의 다수는 미국에서 나오고 있다.
한국기계연구원 자기부상열차개발팀은 98년 9월부터 현재까지 과기부 국책연구사업의 결과로 개발한 도시형자기부상열차(UTM-01)의 주행성능시험 및 평가를 수행하고 있다. 시험결과 많은 문제점이 노출되었다. 한국기계연구원은 2000년 1월부터 2002년 12월까지 연구소 기본연구사업으로 드러난 문제점에 대하여 요소기술차원에서 성능개선 및 최적화연구를 수행하였다.
본 연구에서는 열차가 일정한 속도로 주행할 때 트러스교에 얼어나는 동적응답을 구해보았다. 해석은 Householder 변환과 QL법을 이용하여 고유치해석을 실시한 후 이를 토대로 모든중첩법에 의해 동적응답을 구했으며, 이것의 타당성을 밝히기 위해서는 먼저 아주 느린 속도로 하중이 주행할 때 얻어지는 응답을 정적해석프로그램에 의한 결과치와 비교하였고, 동적응답은 직접 적분법에 의한 결과 치와 비교해 보았다. 그리고 이를 토대로 열차의 속도와 형태의 변화에 따른 동적확대계수의 변화를 살펴보았으며, 또한 그것들을 시방서 규정과 비교해 보았다. 그 결과 열차의 속도가 낮은 경우 동적확대계수는 열차의 형태에 관계없이 비교적 낯은 값이 있었으나 속도가 높아질수록 형태에 따라 크게 다르고, 전도차 및 U. I. C. 하중의 경우는 그값이 시방서 규정을 초과하는 경우도 있음을 알수 있었다.
본 논문은 철도차량 안전의 핵심 요소인 제동성능을 확인하는 평가방법의 비교와 제동성능에 영향을 미치는 차륜과 레일의 마찰계수의 분포가 감속도에 미치는 영향을 분석하고 열차 편성에 따른 감속도의 분포를 예측하였다. 제동성능의 평가는 실제 운행중인 도시철도차량의 실차 시험을 통하여 제동시 제동거리와 제동시간을 측정해서 감속도를 산출하는 제동성능 평가방법과 UIC 544-1에 따른 제동중량비율을 이용한 평가 방법에 대하여 두 방법을 서로 비교하여 장단점을 살펴보았으며 각 방법의 호환성을 검토하였다. 차륜과 레일의 마찰계수 분포를 검토한 확률적 제동모델을 수립하고 제동성능에 가장 큰 영향을 미치는 차륜과 레일의 점착계수 분포가 열차의 편성에 미치는 영향을 분석하였다. 제동중량비율을 이용한 평가방법은 일정 초기 제동속도를 시험한 결과를 다양한 제동초기속도에서의 제동거리로 환산할 수 있어 열차 신호시스템의 설계나 신규 노선에서의 운전 패턴을 설계 검증할 수 있는 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 보이며 편성에 따른 감속도의 확률적 분포 예측을 통하여 열차분리 결합등 가변 조성시 감속도의 분포를 예측함에 따라 보다 정밀한 열차신호 설계의 기초자료로 활용가능할 것으로 판단된다.
한중일 각국은 동북아지역이 세계경제의 핵심으로 위상을 확보하고자 노력하고 있다. 특히 한중, 한일, 중일간의 FTA에 대한 관심과 노력은 보다 효율적이고 합리적인 운송서비스의 개설을 요구하고 있다. 따라서 이러한 추세에 부응하며 운송 서비스의 고효율화를 위해 제시하고자 하는 방안이 열차훼리이다. 특히 서해안지역항만과 중국의 주요항만을 연계하고 아울러 한일간의 열차훼리 운영을 통해 한중일간의 통하물류체계의 구축이 가능하다. 본 연구는 동 서비스에 대한 초보적인 연구로써 그 의미를 지니고 있으나 지속적이고 구체적인 후속연구가 필요하다. 특히 한중일 간의 열차훼리는 TAR의 노선 연게의 방안으로 TKR이 북측노선을 우회하여 나머지 아시안 및 유럽항만들과 연계가 가능하며 중국과 일본, 한국의 국내 물류비용에 관한 경쟁력의 제고도 가능할 것이다. 특히 한중일은 열차노선의 궤도가 동일하며 FTA 추진이나 2, 3차 산업제품중심의 교역구조로의 전환에 따른 운임 부담력이 높은 화물의 교역량의 증대 등으로 실현 가능성이 더욱 증대되고 있으며 특히 기존의 해상 운송 중심의 복합운송을 철도와 해상운송이 연계한 효율적인 복합운송체계의 구축을 통한 한반도의 동북아물류중심항만으로의 발전에 일조를 할 수 있는 방안으로도 활용해야 할 것이다.
2015년도 개통을 위하여 호남고속철도 건설사업 건설이 진행되고 있으며, 이 노선은 차세대 고속열차의 HEMU-430X가 세계 최초로 주행하게 된다. 한편, 인근에 위치한 석회석 광산이 지속적인 발파작업을 시행하고 있으며, 더욱이 향후 연결통로 개설을 통하여 이 노선의 하부를 관통할 예정이다. 이 경우에 광산 발파로 인한 고속철도의 안정성과 열차주행으로 인한 광산 안정성 모두 검토되어야 한다. 이를 위하여 광산 발파진동계측을 통하여 진동추정식을 작성하였으며, 광산발파로 인한 철도 안정성을 정량적으로 검토하였다. 특히, 계측결과 분석에 의한 계측관리기준으로 0.5 kine(cm/sec)을 설정하여, 광산 발파진동을 제어하고자 하였으며, 발파진동의 제어를 통하여 고속열차의 안정성을 확보할 수 있는 광산의 발파패턴을 제안하였다. 또한, 고속열차 주행에 따른 진동이 광산에 미치는 영향을 수치해석적으로 검토하여 광산의 안정성도 확보할 수 있도록 하였다.
For the tunnel design of the first class on new Seoul-Chunchon railway, we investigated for train speeds to run through tunnels without ear-discomfort of passenger in cabin by application of numerical analysis. Also we analyzed the effect of the wind speed induced by train in tunnel that is very harmful to the workers on railroad and the effect of the air-pressure fluctuations which get the fatigue to the tunnel lining and the car body.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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