• 제목/요약/키워드: improving the train speed

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고속열차 점착계수 향상을 위한 신규 복합재료 분말 마찰조절재 개발 및 점착력 특성 평가 (Development of Novel Composite Powder Friction Modifier for Improving Wheel-rail Adhesion in High-speed Train)

  • 오민철;안병민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.501-506
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    • 2018
  • With the recent remarkable improvements in the average speeds of contemporary trains, a necessity has arisen for the development of new friction modifiers to improve adhesion characteristics at the wheel-rail interface. The friction modifier must be designed to reduce slippage or sliding of the trains' wheels on the rails under conditions of rapid acceleration or braking without excessive rolling contact wear. In this study, a novel composite material consisting of metal, ceramic, and polymer is proposed as a friction modifier to improve adhesion between wheels and rails. A blend of Al-6Cu-0.5Mg metallic powder, $Al_2O_3$ ceramic powder, and Bakelite-based polymer in various weight-fractions is hot-pressed at $150^{\circ}C$ to form a bulk composite material. Variation in the adhesion coefficient is evaluated using a high-speed wheel-rail friction tester, with and without application of the composite friction modifier, under both dry and wet conditions. The effect of varying the weighting fractions of metal and ceramic friction powders is detailed in the paper.

DESIGN OF A SINGLE MODE VARIABLE BRIDGE TYPE SPLIT-POWERED CVT WITH AN INNER-SPHERICAL CONTINUOUSLY VARIABLE UNIT

  • Seong, S.H.;Lee, H.W.;Choi, J.H.;Park, N.G.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.799-806
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    • 2007
  • One method for improving the torque capacity of the CVT is to use a split-powered CVT(SPCVT) to reduce the power transmitted into a continuously variable unit(CVU). A variable bridge SPCVT with two planetary gear units(PGUs), which are composed of a sun gear, a ring gear, and carrier and planetary gears, can minimize the power to the CVU. However, a SPCVT with a conventional CVT should possess a dual mode, which would allow the conventional CVT to be used at high speeds and an additional gear train to be used at low speeds. The inner-spherical CVU(ISCVU) with an inner and outer spherical contact mechanism developed in this study can cover the range from low to high speeds. The rated power and the overall speed ratios were 100 kW and $0.09{\sim}0.36$, respectively. Power efficiency was numerically calculated to be over 90% over the speed ratio range of $0.1{\sim}0.29$. The maximum shear stress at the two contact areas of the rotor pairs, the minimum life and the overall size were estimated to be 700 MPa, 276 kh and $350{\times}350{\times}400mm^3$, respectively. This study shows that an ISCVU and a variable bridge type PGU can realize the SPCVT with a single mode for a vehicle.

인공신경망을 이용한 플러그인 하이브리드 차량의 동력분배제어전략 개발 (Development of Power Distribution Control Strategy for Plug-in Hybrid Electric Vehicle using Neural Network)

  • 심규현;이수지;이지석;남궁철;한관수;황성호
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제12권3호
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    • pp.18-24
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    • 2015
  • The plug-in hybrid electric vehicle has a high fuel economy and can be driven long distances. Its different modes include the electric vehicle, hybrid electric vehicle, and only engine operating mode. A power management strategy is important to determine which mode should be selected. The strategy makes the vehicle more efficient using appropriate power sources for driving. However, the strategy usually needs a driving speed profile which is future driving cycle. If the profile is known, the strategy easily determines which mode is driven efficiently. However, it is difficult to estimate the speed profile for a real system. To address this problem, this paper proposes a new power distribution strategy using a neural network. The average speed and driving range are used as input parameters to train the neural network system. The strategy determines a limit for the use of the battery and the desired power is distributed between the engine and the motor simultaneously. Its fuel economy can increase by improving the basic strategy.

철도 교량접속부의 토압과 노반강도와의 상관관계 (A Correlation Analysis on Earth Pressure and Subgrade Stiffness in Bridge Abutment Transition Zone)

  • 김진환;조국환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.647-655
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    • 2016
  • 고속철도 건설의 증가와 기존선 개량사업 등은 철도의 직선화를 필요로 하며, 이는 터널과 교량 건설의 증가로 이어지고 있다. 철도에서 접속부는 궤도지지강성이 변화하는 구간으로 열차운행의 안정 및 잦은 궤도틀림 발생 등으로 특별히 주의를 요하는 구간이 된다. 가장 대표적인 접속부 구간은 터널과 토공의 접속부와 교량과 토공의 접속부를 들 수 있다. 그 중 교량과 토공의 접속부는 여러 가지 요인에 의하여 많은 문제를 안고 있는 실정이다. 본 논문에서는 철도에서 교량과 토공의 접속부가 안고 있는 근본적인 문제를 분석하였다. 이를 통하여 철도 교량과 토공의 접속부에 대한 이해도를 높이고 지속적으로 발생하고 있는 이 구간에서의 문제를 해결하는 방안을 제시하고자 한다.

B2S궤도 적용에 따른 철도교량의 동적안정성 검토 (Evaluation of the Dynamic Stability of Subway Bridge in the Applying B2S Track)

  • 공선용;김상진;백찬호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.20-27
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    • 2009
  • This paper presents an analytic study for replacement of the ballast track in existing subway bridge by the Precast slab panel(B2S) track. To evaluate the dynamic responses on application of B2S track, the time history analysis with the 3D modeling. A total of two models, which were one ballast track bridge and B2S track bridge, were used in the FE analysis. The results of this study show that the dynamic displacement and acceleration of the B2S track bridge were significantly reduced for a higher train speed, compared to the ballast track bridge. Also, the replacement of the ballast track bridge in existing subway bridge by the B2S track increased the structural safety of bridge and ensured sufficient dynamic stability and serviceability. As a result, the servicing subway bridge with B2S track system has need of the reasonable measures which could be reducing the static and dynamic response and improving the performance.

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The Effect of the Introduction of the Express Highspeed Railway in Korea

  • KANG, SungWook;OH, SukMun;KIM, GyuBae
    • 동아시아경상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.47-54
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    • 2022
  • Purpose - In today's era of carbon neutrality, railways need to find ways to improve usability and efficiency. Accordingly, this study examines the effect of introducing express highspeed railways into the Korean public transportation system and suggests some practical guidelines. One concern in the Korea railway sector is that low scheduled speeds contrast with the highspeed railway system design. Research design, data, and methodology - Current literature and foreign cases are analyzed. Subsequently, using data from the Korean Railroad Research Institute, a benefit analysis is conducted based on expanded track capacity and the saving of time owing to the introduction of the express highspeed railway. Result - The express highspeed railway system is expected to increase the number of train lines from 262 to 348 and the scheduled speed from 168.3km/h to 192.2km/h. Considering reduced time value, the economic effect is about 80 million won per year. Conclusion - The findings suggest that the express highspeed railway is a promising option to improve efficiency and increase customer utility. This study contributes to the literature by initiating a discussion on the express system in Korea; practically, it offers railway operators guidelines for improving highspeed railway system efficiency that can be transformed into a variety of marketing options.

PathGAN: Local path planning with attentive generative adversarial networks

  • Dooseop Choi;Seung-Jun Han;Kyoung-Wook Min;Jeongdan Choi
    • ETRI Journal
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    • 제44권6호
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    • pp.1004-1019
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    • 2022
  • For autonomous driving without high-definition maps, we present a model capable of generating multiple plausible paths from egocentric images for autonomous vehicles. Our generative model comprises two neural networks: feature extraction network (FEN) and path generation network (PGN). The FEN extracts meaningful features from an egocentric image, whereas the PGN generates multiple paths from the features, given a driving intention and speed. To ensure that the paths generated are plausible and consistent with the intention, we introduce an attentive discriminator and train it with the PGN under a generative adversarial network framework. Furthermore, we devise an interaction model between the positions in the paths and the intentions hidden in the positions and design a novel PGN architecture that reflects the interaction model for improving the accuracy and diversity of the generated paths. Finally, we introduce ETRIDriving, a dataset for autonomous driving, in which the recorded sensor data are labeled with discrete high-level driving actions, and demonstrate the state-of-the-art performance of the proposed model on ETRIDriving in terms of accuracy and diversity.

자기부상열차 차량과 분기기 동적상호작용 시험 평가 (Dynamic Interaction Evaluation of Maglev Vehicle and the Segmented Switching System)

  • 이종민;한종부;김성수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.576-582
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    • 2017
  • 자기부상열차의 분기기는 차량의 진행방향에 따라 노선을 변경해 주는 장치로서 차량의 분기기 통과시 차량의 주행 안전성을 보장해야만 한다. 일반 바퀴식 열차의 분기기기와는 달리 자기부상열차의 분기기는 대차가 궤도를 감싸고 주행하므로 분기기를 지지하는 구조물은 거더 형태로 구성된다. 이러한 분기기 구조는 거더 자체가 움직여 작은 반경의 곡선을 생성하기 위하여 단지 3~4개의 관절만을 이용하기 때문에 비연속적 선형레일을 만들게 된다. 이로 인하여 비연속적 선형 레일은 거더 사이에 변곡점이 생기고, 이를 통과하는 차량의 진동을 발생시킬 수 있다. 그로인해 해당 지점에서 대차와 레일의 접촉이 발생할 수 있다. 또한 분기기 전체가 강 구조물로 구성되어 있어 진동 측면에서도 일반적인 콘크리트 구조물에 비해 취약한 구조를 가지고 있다. 본 논문에서는 인천공항 시범노선에서 운행 중인 차량의 분기기 통과 시 동적상호작용에 의한 분기기의 진동 및 처짐 등을 측정하고, 차량의 진동 및 부상안정성 등을 측정하여 분기기의 설계 타당성과 안전성을 평가하고 향후 성능 개선에 도움을 주고자 한다. 본 연구의 결과를 통해서 차량의 25km/h 속도에서 부상 및 횡공극의 안정성을 확인하였고, 차량의 승차감이 UIC 513 기준에서 "편안함" 결과를 확인하였다.

딥러닝을 이용한 병징에 최적화된 딸기 병충해 검출 기법 (Strawberry Pests and Diseases Detection Technique Optimized for Symptoms Using Deep Learning Algorithm)

  • 최영우;김나은;볼라파우델;김현태
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.255-260
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    • 2022
  • 본 논문은 딥러닝 알고리즘을 이용하여 딸기 영상 데이터의 병충해 존재 여부를 자동으로 검출할 수 있는 서비스 모델을 제안한다. 또한 병징에 특화된 분할 이미지 데이터 세트를 제안하여 딥러닝 모델의 병충해 검출 성능을 향상한다. 딥러닝 모델은 CNN 기반 YOLO를 선정하여 기존의 R-CNN 기반 모델의 느린 학습속도와 추론속도를 개선하였다. 병충해 검출 모델을 학습하기 위해 일반적인 데이터 세트와 제안하는 분할 이미지 데이터 세트를 구축하였다. 딥러닝 모델이 일반적인 학습 데이터 세트를 학습했을 때 병충해 검출률은 81.35%이며 병충해 검출 신뢰도는 73.35%이다. 반면 딥러닝 모델이 분할 이미지 학습 데이터 세트를 학습했을 때 병충해 검출률은 91.93%이며 병충해 검출 신뢰도는 83.41%이다. 따라서 분할 이미지 데이터를 학습한 딥러닝 모델의 성능이 우수하다는 것을 증명할 수 있었다.

하중조합과 충전층 두께에 따른 3차원 유한요소 해석에 의한 PST 부재의 거동 분석 (PST Member Behavior Analysis Based on Three-Dimensional Finite Element Analysis According to Load Combination and Thickness of Grouting Layer)

  • 서현수;김진섭;권민호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.53-62
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    • 2018
  • 국내뿐만 아니라 세계적인 추세로 증가하고 있는 열차의 고속화와 대량 운송능력의 요구에 따라 열차 궤도구조의 개발은 지속적으로 발전하고 있다. 콘크리트 구조궤도인 PST는 안전성과 경제성에서 그 요구조건을 충족할 수 있는 시스템으로 개발되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PST시스템의 각 구조부재의 거동을 분석함으로써 향후 시스템 개발 및 설계에 필요한 정보를 제공하고자 하였다. KRL-2012 열차하중과 KRC 코드에 의한 다양한 정적하중조합에 따른 응력분포 결과를 3차원 유한요소 해석을 통하여 분석하였으며, 그라우트충전층의 두께에 따른 결과 또한 제공하고자 하였다. 구조부재별로는 그라우트충전층에서 가장 큰 응력이 발생하였으며 하중조합과 두께에 따라 응력의 변화가 민감하였다. 시동하중 및 온도하중에 의해서는 KRL-2012에 의한 수직하중만 적용할 때와 비교하여 콘크리트 패널과 HSB에서 각각 3.3배, 14.1배의 발생응력이 증가하는 것으로 나타났다. 충전층의 두께가 20mm에서 80mm로 증가할 때 콘크리트 패널의 발생 응력은 4% 감소하지만, 충전층은 24% 증가하는 것으로 나타났다. 균열의 양상은 그라우트충전층에서 인장균열이 국부적으로 발생하는 것으로 나타났다. 이와같은 결과에 따라 PST시스템 개발 시에는 수직하중 보다는 수평하중에 의한 휨 및 인장거동에 세심한 주의가 필요하며, 충전층의 두께를 40mm 이상 유지함으로써 각 구조부재의 안전성을 확보할 수 있도록 한다.