• 제목/요약/키워드: Road geometry

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Optimization of structural elements of transport vehicles in order to reduce weight and fuel consumption

  • Kovacs, Gyorgy
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권3호
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    • pp.283-290
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    • 2019
  • In global competition manufacturing companies have to produce modern, new constructions from advanced materials in order to increase competitiveness. The aim of my research was to develop a new composite cellular plate structure, which can be primarily used for structural elements of road, rail, water and air transport vehicles (e.g. vehicle bodies, ship floors). The new structure is novel and innovative, because all materials of the components of the newly developed structure are composites (laminated Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) deck plates with pultruded Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) stiffeners), furthermore combines the characteristics of sandwich and cellular plate structures. The material of the structure is much more advantageous than traditional steel materials, due mainly to its low density, resulting in weight savings, causing lower fuel consumption and less environmental damage. In the study the optimal construction of a given geometry of a structural element of a road truck trailer body was defined by single- and multi-objective optimization (minimal cost and weight). During the single-objective optimization the Flexible Tolerance Optimization method, while during the multi-objective optimization the Particle Swarm Optimization method were used. Seven design constraints were considered: maximum deflection of the structure, buckling of the composite plates, buckling of the stiffeners, stress in the composite plates, stress in the stiffeners, eigenfrequency of the structure, size constraint for design variables. It was confirmed that the developed structure can be used principally as structural elements of transport vehicles and unit load devices (containers) and can be applied also in building construction.

고령 운전자 도심부 비 직각 교차로 운전행태 분석 (Analysis of Elderly Driving Performance at Urban Skewed Intersection using Driving Simulator)

  • 하태웅;홍승준
    • 자동차안전학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.35-40
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    • 2022
  • In this study, the driving performances of elderly who's age is over 65 were evaluated. The driving simulation was conducted using a compact driving simulation (CDS) and the simulation scenarios were developed from actual roads by replicating geometry of skewed intersection and traffic control devices located in Jungnang-gu, Seoul, Korea. 27 elderly drivers and 10 non-elderly drivers were recruited and participated on the virtual turning right and going straight driving experiment of CDS. Virtual driving data of driving time, speed, distance, acceleration and deceleration speeds, brake power, and steering wheel rotation angle were recorded and analyzed. Generally, elderly driver took more times to pass through the skewed intersection road and showed lower approaching speed as much as 40% and 25% in case of turning right and going straight scenarios respectively. The speed deviation at skewed intersection road between elderly and non-elderly driver is expected to cause frequent lane changes and overtaking.

운전거동에 따른 운전자 뇌파특성에 관한 연구 (A Research on the Characteristics of EEG Information on Drive Behavior)

  • 오동훈;남궁문;박희순
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.23-29
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    • 2015
  • 본 연구는 차량운전의 주체인 인간이 실제 차량을 운전하면서 나타나게 되는 수많은 반응 중 생체정보인 뇌파를 측정 장비를 이용하여 도로주행 중 발생하는 뇌파를 수집하고 수집된 자료를 바탕으로 하여 실험횟수, 주행시간에 따른 변화, 도로 기하구조에 따른 변화 등 요인을 추출하고 분석을 실시하였다. 주행실험 중 발생한 뇌파 변화를 분석에 필요한 알파(${\alpha}$)파, 베타(${\beta}$)파, 감마(${\gamma}$)파의 형태로 1차 추출을 한 후, 실험 전 구간에서의 뇌파 발생 빈도와 변화율을 추출하고 실험 횟수에 증가에 따른 학습효과를 관찰하고자 회귀모형을 적용하여 뇌파 특성에 따른 빈도변화를 계산하였다. 그 결과, 실험 횟수에 따라 뇌파는 개인차에 의한 변화를 보였으며 이는 같은 구간을 반복적으로 주행함에 따라 운전자가 도로 기하구조와 신호, 안전시설 등을 기억함에 따라 익숙하고 편안하게 주행하고 있음을 확인할 수 있었다.

입자결합모델을 이용한 불연속체 암반의 역학적 물성 평가 (Evaluation of the mechanical properties of discontinuous rock masses by using a bonded-particle model)

  • 박의섭;류창하;배성호
    • 한국터널공학회:학술대회논문집
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    • 한국터널공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.348-358
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    • 2005
  • Although the evaluation of the mechanical properties and behavior of discontinuous rock masses is very important for the design of underground openings, it has always been considered the most difficult problem. One of the difficulties in describing the rock mass behavior is assigning the appropriate constitutive model. This limitation may be overcome with the progress in discrete element software such as PFC, which does not need the user to prescribe a constitutive model for rock mass. Instead, the micro-scale properties of the intact rock and joints are defined and the macro-scale response results from those properties and the geometry of the problem. In this paper, a $30m{\times}30m{\times}30m$ jointed rock mass of road tunnel site was analyzed. A discrete fracture network was developed from the joint geometry obtained from core logging and surface survey. Using the discontinuities geometry from the DFN model, PFC simulations were carried out, starting with the intact rock and systematically adding the joints and the stress-strain response was recorded for each case. With the stress-strain response curves, the mechanical properties of discontinuous rock masses were determined and compared to the results of empirical methods such as RMR, Q and GSI. The values of Young's modulus, Poisson's ratio and peak strength are almost similar from PFC model and Empirical methods. As expected, the presence of joints had a pronounced effect on mechanical properties of the rock mass. More importantly, the mechanical response of the PFC model was not determined by a user specified constitutive model.

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도시고속도로 연속류의 교통특성을 고려한 가변속도제어 활성화 방안 - 부산광역시를 중심으로 - (The Activation Plan of Variable Speed Control of Considering Urban Freeway Continuos Traffic Characteristics (In Busan Metropolitan City))

  • 정용화;최양원;임창식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.627-635
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    • 2014
  • 현재 도로상에서의 최고속도제한은 교통 혼잡이나 기상변화에 대처하기 힘들기 때문에 교통사고를 유발하는 요인이 될 수 있다. 물론 도로교통법에 따르면 악천후 시 20~50% 속도를 감속시켜야 하지만 운전자들의 판단에 맡겨야 하는 어려움이 있고, 감속하는 차량과 하지 않는 차량들간의 상대속도가 달라져서 주행환경과 안전에 큰 영향을 끼친다. 따라서 가변속도제어는 도로상의 운전자들에게 적절한 최고속도제한을 지정해 줌으로서 운전자들이 악천후 시에 감속된 속도로 달리게 하여 사고를 미연에 방지하거나 사고피해 심각도를 낮출 수 있을 거라 예상된다. 본 연구의 목적은 교통사고가 잦은 부산광역시의 연속류(도시고속도로)를 중심으로 적절한 구간에서 가변속도제어가 실시될 수 있도록 교통사고의 특성을 분석하여 사고 심각도를 조사하였다. 그리고 도시고속도로의 기하구조상 많은 곡선부 환경을 가지고 있으므로 평면 곡선부 지점을 건조한 노면과 젖은 노면을 비교 시뮬레이션 해봄으로써 비에 젖은 노면일수록 속도에 따른 사고위험이 크다는 결과를 얻었다. 이러한 결과를 토대로 먼저 도시고속도로에서 기본구간, 터널부근, 램프부근, 요금소 부근, 진 출입부 등 다양한 요인을 고려한 뒤 속도감소가 필요한 구간에서 우선 실시하여 운전자들의 참여의식과 필요성을 인식시키고 향후 도시고속도로 전 구간에 설치 및 운영이 확대되어야 할 것으로 판단된다.

성별에 따른 주·야간 원형교차로 사고모형 (Circular Intersection Accident Models of Day and Nighttime by Gender)

  • 조아해;김태양;박병호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.143-151
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    • 2017
  • PURPOSES : The purpose of this study is to develop models of accidents occurring at circular intersections related to the time of day and night and driver gender, and to provide countermeasures for safer circular intersections. METHODS : Seventy intersections built before 2008 were surveyed for inclusion in the modeling. Traffic accident data from 2008 to 2014 were collected from the TAAS data set of the Road Traffic Authority. Sixteen variables explaining the accidents including geometry and traffic volume were selected from the literature and seven multiple linear regression models were developed using SPSS 20.0. RESULTS : First, the null hypotheses, that the number of traffic accidents are not related to driver gender or time of day, were rejected at a 5% level of significance. Second, seven statistically significant accident models with $R^2$ value of 0.643-0.890 were developed. Third, in daytime models by gender, when the right-turn-only lane was selected as the common variable, the number of lanes, presence of driveways and speed humps, diagrammatic exit destination sign, and total entering traffic volume were evaluated as specific variables. Finally, in nighttime models by gender, when the diagrammatic exit destination sign was selected as the common variable, total entering traffic volume, presence of right-turn-only lanes, number of circulatory road way lanes, and presence of splitter islands and driveways were identified as specific variables. CONCLUSIONS:This study developed seven accident models and analyzed the common and specific variables by time of day and gender. The results suggest approaches to providing countermeasures for safer circular intersections.

주행 시뮬레이터를 활용한 도심 지하도로 유출연결로 접속부 주행행태 분석 (An Investigation for Driving Behavior on the Exit-ramp Terminal in Urban Underground Roads Using a Driving Simulator)

  • 정승원;송민수;황순천;이동민;권완택
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.123-140
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    • 2022
  • 지하도로의 운전자 주행행태는 지상도로와는 다르기 때문에 이를 반영한 도로설계가 필요하지만, 국내 도시지역 지하도로 설계지침은 대부분 지상도로의 설계기준을 준용하여 설계방법을 설명하고 있다. 본 연구에서는 주행 시뮬레이터를 활용하여 도심 지하도로 유출연결로 접속부의 운전자 주행행태를 분석하였다. 지하도로 및 지상도로 환경이 대조될 수 있는 시나리오를 설정하여 가상주행실험을 수행하였고, 세부 구간별로 주행행태 데이터의 비교·분석과 통계적 유의성을 검토하였다. 그 결과, 지하도로에서의 주행속도는 상대적으로 낮고 차로 횡적 이격거리는 인접한 터널 벽체로부터 멀어지려는 행태를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 지하도로 유출연결로 접속부에서 운전자의 주행안전성을 향상시킬 수 있는 설계방향과 시사점을 제시하였다.

소성변형 정도를 고려한 시간전개에 따른 노면상태 변화 분석 (Analyses on the Impact of Plastic Deformation on Change of the Road Surface Condition)

  • 손영태;박상현
    • 대한교통학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.216-228
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    • 2018
  • 본 연구는 도로 소성변형이 존재하는 구간의 기상악화시 안전성을 제고하기 위하여, 도로 소성변형자료와 기상자료, 교통량 자료를 통해 소성변형구간의 물고임 변화를 분석하였으며 이와 더불어 시간전개별 일조율 자료를 적용하여 물고임 구간의 노면상태 변화를 분석하였다. 실제 구국도 3호선 성남-장호원 구간 중 8.3km 구간의 소성변형 데이터를 수집하고 설계도면 자료의 수치 변환을 통하여 3차원 지형표면을 생성한 후 동일좌표체계의 도로선형자료를 반영하여 3차원 도로 모델링을 생성하고 보다 사실적인 도로를 묘사하기 위해 도로 위 음영이 발생할수 있는 시설물을 추가 설계하였다. 또한 본 구간의 일조율 분석을 위해 태양의 고도 및 방위각을 계산하여 설정하였으며 1시간 간격의 음영데이터를 취득하여 시간전개별 음영정도를 고려할 수 있었으며 이를 도로 증발량 산정식에 대입하여 시간전개에 따른 물고임 변화를 보다 현실적으로 파악하였다.

도시부도로 제한속도 산정모형 개발 및 효과분석 연구 (Development of Speed Limits Estimation Model and Analysis of Effects in Urban Roads)

  • 강순양;이수범;임준범
    • 한국안전학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.132-146
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    • 2017
  • Appropriate speed limits at a reasonable level in urban roads are highly important factors for efficient and safe movement. Thus, it is greatly necessary to develop the objective models or methodology based on engineering study considering factors such as traffic accident rates, roadside development levels, and roadway geometry characteristics etc. The purpose of this study is to develop the estimate model of appropriate speed limits at each road sections in urban roads using traffic information big data and field specific data and to review the effects of accident decrease. In this study, the estimate method of appropriate speed limits in directional two or more lanes of urban roads is reflecting features of actual variables in a form of adjustment factor on the basis of the maximum statutory speed limits. As a result of investigating and testing influential variables, the main variables to affect the operating speed are the function of road, the existence of median, the width of lane, the number of traffic entrance/exit path and the number of traffic signal or nonsignal at intersection and crosswalk. As a result of testing this model, when the differences are bigger between the real operating speed and the recommended speed limits using model developed in this study, the accident rate generally turns out to be higher. In case of using the model proposed in this study, it means accident rate can be lower. When the result of this study is applied, the speed limits of directional two or more lane roads in Seoul appears about 11km/h lower than the current speed limits. The decrease of average operating speed caused by the decrease of speed limits is 2.8km/h, and the decrease effect of whole accidents according to the decrease of speed is 18% at research road. In case that accident severity is considered, the accident decrease effects are expected to 17~24% in fatalities, 11~17% in seriously injured road user, 6~9% in slightly injured road user, 5~6% in property damage only accidents.

자율주행 차량의 제어권 인수요구 정보양상과 도로 형태에 따른 운전자의 제어권 인수시간과 정신적 작업부하 차이 (The Effects of Control Takeover Request Modality of Automated Vehicle and Road Type on Driver's Takeover Time and Mental Workload)

  • 윤남경;이재식
    • 감성과학
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    • 제26권4호
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    • pp.51-70
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    • 2023
  • 본 연구에서는 운전 시뮬레이션을 사용하여 자율주행 환경을 구현한 후 3-수준 자율주행 조건에서 자율주행 차량 (automated vehicle: AV)으로부터 운전자에게 전달되는 제어권 인수 요구(takeover request: TOR) 정보의 양상(시각, 청각 및 시각+청각) 및 도로 형태(직선도로와 곡선도로)에 따라 운전자의 제어권 인수 시간(takeover time: TOT) 및 정신적 작업부하(제어권 인수 이후에 운전자들이 경험한 주관적 작업부하와 심장박동수에서의 변화)가 어떻게 차별화되는지 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, AV로부터 TOR이 제시된 이후 실험참가자들이 보인 TOT에 대한 분석 결과, TOR 정보양상의 측면에서는 시각 정보가 가장 빠른 TOT를 이끌어 낸 반면 청각정보 조건에서 가장 느렸고, 도로 형태 측면에서는 직선도로 조건에 비해 곡선도로 조건에서의 TOT가 유의하게 더 느렸으며, 특히 청각 정보 조건에서 도로 형태에 따른 TOT에서의 차이가 가장 컸다. 둘째, 정신적 작업부하에 대한 분석 결과, TOR 정보가 시각 혹은 시각+청각적으로 제시된 조건에 비해 청각적으로 제시된 조건에서 주관적 작업부하 측정치와 심장박동수 변화 크기 모두 전반적으로 더 낮았고 특히, 심장박동수 변화의 경우 이러한 경향은 곡선도로 조건에서만 관찰되었다. 이러한 결과는 TOR 정보의 양상과 도로 형태에 따라 운전자의 TOT와 정신적 작업부하 수준이 달라질 수 있고, 특히 TOT가 빠를수록 정신적 작업부하 수준은 상대적으로 더 높아질 수 있음을 시사한다.