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제안 방법
- 따라서, 본 연구에서는 객차의 숭차감과 화차의 진동 성능시험을 단일 측정 시스템을 이용하여 실시할 수 있도록 하였으며, 측정 결과에 대해서 분석 절차에 대한 일괄처리를 적용하고, 자동으로 평가 레포트가 작성되어질 수 있도록 하였다. 또한, 객차와 화차에 대하여 실차 시험올 통하여 본 시스템의 효율성과 유용성을 입증하였다.
- 본 시스템에 적용한 평가 알고리즘에 대하여 결과의 검증을 위하여, 임의의 가속도 데이터를 입력값으로 하여 결과를 산출한 후 비교하는 방법을 택하였다. 검증을 위하여 철도차량 동특성 해석 소프트웨어로 알려진 AEA Technology 사의 VAMPIRE 4.
- 국내에서는 철도차량에 대한 승차감 평가 방법으로 KS 규격을 적용하고 있다. 본 시스템에서는 규격 내용 중에서 일반적으로 적용하고 있는 ISO 2631에 의거한 방법을 채택하고 있으며, 측정 방법은 좌석에서의 상하 방향과 수평 방향에 대한 진동가속도를 측정한다. 그리고, 측정된 진동가속도에 대하여 진동에 대한 인체의 감각에 따른 민감도를 보정하기 위해 다음 식 (1)~(3)과 같은 감각 보정 곡선을 적용한다.
- 본 연구에서는 단일 시스템을 이용하여 객차의 승차감과 화차의 진동에 대한 측정 및 평가를 수행하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 측정은 상대적으로 승차감이 나쁜 대차 상부의 좌석에 시트 패드형 3축 가속도계를 깔고 측정자는 편안한 자세로 앉아서 측정하였다. 측정은 전후방향을 X, 좌우방향을 Y, 상하방향을 Z 축으로 정하고, 각 방향으로부터의 진동 가속도를 실시간으로 측정하였다.
- 측정은 상대적으로 진동이 심한 대차 상부의 차체 바닥면에서 좌우방향을 Y, 상하방향을 Z 축으로 정하고, 각 방향으로부터의 진동 가속도를 실시간으로 측정하였으며, 타코센서는 실시간으로 차륜 회전수를 감지하여 주행속도로 환산된 데이터를 출력하도록 하였다. 측정된 데이터에 대한 평가 레포트의 전체 레이아웃은 그림 7과 같으며, 출력 상세내용은 다음과 같다.
- 측정은 상대적으로 승차감이 나쁜 대차 상부의 좌석에 시트 패드형 3축 가속도계를 깔고 측정자는 편안한 자세로 앉아서 측정하였다. 측정은 전후방향을 X, 좌우방향을 Y, 상하방향을 Z 축으로 정하고, 각 방향으로부터의 진동 가속도를 실시간으로 측정하였다. 측정된 데이터에 대한 평가 레포트의 전체 레이아웃은 그림 6과 같으며, 출력 상세내용은 다음과 같다.
대상 데이터
- 본 시스템의 적용성과 효용성을 검증하기 위하여 실제 열차를 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 대상은 객차의 경우 신조 무궁화 객차로 선정하였으며, 화차의 경우 무개화차로 선정하였다.
- 시험 대상은 객차의 경우 신조 무궁화 객차로 선정하였으며, 화차의 경우 무개화차로 선정하였다. 시험 구간은 경부선에서 동대구-부산 구간으로 하여 측정을 실시하였다.
- 본 시스템의 적용성과 효용성을 검증하기 위하여 실제 열차를 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 대상은 객차의 경우 신조 무궁화 객차로 선정하였으며, 화차의 경우 무개화차로 선정하였다. 시험 구간은 경부선에서 동대구-부산 구간으로 하여 측정을 실시하였다.
데이터처리
- 본 시스템에 적용한 평가 알고리즘에 대하여 결과의 검증을 위하여, 임의의 가속도 데이터를 입력값으로 하여 결과를 산출한 후 비교하는 방법을 택하였다. 검증을 위하여 철도차량 동특성 해석 소프트웨어로 알려진 AEA Technology 사의 VAMPIRE 4.30을 사용하였으며, 검증을 위한 입력 데이터는 VAMPIRE 프로그램을 이용하여 임의 차량을 모델링한 후, 궤도 조건 및 운행조건올 입력하여 X, Y, Z 방향의 가속도 데이터를 생성하였다.
- 상기의 가속도 데이터를 입력값으로 하여 VAMPIRE 에서 ISO 숭차감 보정 곡선을 적용한 해석 결과와 본 평가시스템에서 산출된 결과를 서로 비교하였으며, 결과는 표 2와 같다. 결과로부터 숭차감 레벨에서 미소한 오차를 가짐에 따라 본 시스템에 적용된 평가 알고리즘의 유용성을 검증할 수 있었다.
- 측정된 진동가속도 데이터를 이용한 승차감 및 진동 평가 방법은 분석용 소프트웨어인 nSoft 에서 제공되는 nCL(nSoft Command Language)을 사용하여 일련의 분석 및 평가 절차에 따라 데이터를 처리하고, 결과에 대한 최종 레포트가 자동생성 되도록 하였다. 평가 시스템에 사용된 알고리즘은 객차 승차감의 경우는 그림 3과 같이, 화차 진동의 경우는 그림 4와 같은 절차에 의거한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.