KR100651195B1 - A ride comfort measuring system for railway with multi-function - Google Patents

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KR100651195B1
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박찬경
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 선로조건이나 운행조건에 상관없이 발생한 일정한 시간 또는 위치에서 측정한 특정시간 승차감(A), 곡선부에서 발생하는 정상가속도에 의한 곡선부 승차감(B), 철도차량의 견인과 제동에 의해 발생하는 가감속 승차감(C)을 종합적으로 측정하는 시스템에 있어서, 철도차량의 주행 중 가속도 및 주행속도를 측정하기 위한 센서부(100)와; 상기 센서부(100)에서 감지된 가속도신호 및 속도신호를 조절하는 시그널조정부(200)와; 상기 시그널조정부(200)로부터 입력받은 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부(300)와; 상기 A/D 변환부(300)로부터 상기 디지털신호를 입력받고 특정시간 승차감(A), 곡선부에서의 승차감(B), 가감속시의 승차감(C)를 연산하여 평가하는 데이터처리부(400)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템에 관한 것이다. According to the present invention, a certain time ride comfort (A) measured at a certain time or position occurred regardless of track conditions or driving conditions, curved ride comfort (B) due to the normal acceleration occurring at the curved portion, and by towing and braking of a railway vehicle A system for comprehensively measuring the acceleration and deceleration riding comfort (C) generated, comprising: a sensor unit (100) for measuring an acceleration and a traveling speed during traveling of a railway vehicle; A signal adjusting unit 200 for adjusting the acceleration signal and the speed signal detected by the sensor unit 100; An A / D converter 300 for converting an analog signal received from the signal adjusting unit 200 into a digital signal; The data processing unit 400 receives the digital signal from the A / D conversion unit 300 and calculates and evaluates the riding comfort (A) at a specific time, the riding comfort (B) at the curve, and the riding comfort (C) during acceleration and deceleration. The present invention relates to a comprehensive measurement system for a ride comfort of a railway vehicle.

본 발명에 따르면, 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C)을 동시에 연산하여 평가함으로써, 실제 주행에 있어서 선로조건 또는 운행조건을 고려하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 측정할 수 있다. According to the present invention, by simultaneously calculating and evaluating a certain time ride comfort (A), curved ride comfort (B), acceleration and deceleration ride comfort (C), in consideration of the track conditions or driving conditions in the actual driving, the ride comfort of the railway vehicle is comprehensive It can be measured by

특정시간 승차감, 곡선부 승차감, 가감속 승차감, 가속도센서, 속도센서Specific time ride comfort, curved ride comfort, acceleration / deceleration ride comfort, acceleration sensor, speed sensor

Description

철도차량의 승차감 종합측정시스템 {A ride comfort measuring system for railway with multi-function} A ride comfort measuring system for railway with multi-function             

도 1은 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템의 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram of a ride comfort measurement system of a railway vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템에 사용되는 속도센서를 도시한 도면.Figure 2 is a view showing a speed sensor used in the ride comfort measurement system of a railway vehicle according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템의 흐름도.3 is a flow chart of a ride comfort comprehensive measurement system of a railway vehicle according to the present invention.

도 4는 철도차량이 운행하는 두 개의 역사이의 구배와 곡선특성 및 철도차량의 주행속도선도.4 is a gradient and curve characteristics of two history trains running railroad cars and the running speed diagram of the railroad cars.

도 5는 선로 곡선부에서 철도차량에 작용하는 하중의 상호관계를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram showing a correlation between loads acting on a railroad car in a track curve. FIG.

도 6은 특정시간 승차감(A)을 측정하는 흐름도.6 is a flowchart for measuring a certain time ride comfort (A).

도 7은 곡선부 승차감(B)을 측정하는 흐름도.7 is a flowchart for measuring a curved portion ride comfort (B).

도 8은 가감속 승차감(C)을 측정하는 흐름도.8 is a flowchart for measuring acceleration / deceleration riding comfort (C).

도 9는 특정시간 승차감(A)의 평가에 사용되는 주파수 보정곡선을 도시한 도면.Fig. 9 is a diagram showing a frequency correction curve used for the evaluation of a certain time ride comfort (A).

도 10은 가감속 승차감(B)의 평가에 사용되는 주파수 보정곡선을 도시한 도 면. 10 is a diagram showing a frequency correction curve used for the evaluation of the acceleration / deceleration riding comfort (B).

도 11은 곡선부에서의 좌우 방향가속도를 도시한 도면.11 is a diagram illustrating acceleration in left and right directions at a curved portion.

도 12는 감속시의 전후방향 가속도와 저크를 도시한 도면.Fig. 12 is a diagram showing the forward and backward acceleration and jerk at deceleration.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>

100: 센서부 200: 시그널 조정부100: sensor unit 200: signal adjustment unit

300: A/D 변환부 400: 데이터처리부300: A / D conversion unit 400: data processing unit

110: 가속도센서 111: 좌우 가속도감지부110: acceleration sensor 111: left and right acceleration detection unit

112: 상하 가속도감지부 113: 전후 가속도감지부112: up and down acceleration detection unit 113: front and rear acceleration detection unit

120: 속도센서 121: 펄스 발생용 기어120: speed sensor 121: pulse generating gear

122: 근접스위치 210a, 210b: 신호증폭부122: proximity switch 210a, 210b: signal amplifier

220: F/V 변환부 230: 신호왜곡방지부220: F / V converter 230: signal distortion prevention unit

410: 전원공급부 420: 전원스위치부410: power supply unit 420: power switch unit

430: 메모리부 440: 제어부430: memory unit 440: control unit

450: 디스플레이부 460: 키입력부450: display unit 460: key input unit

470: 인터페이스부 500: 윤축470: interface unit 500: wheelset

본 발명은 철도차량의 승차감 측정시스템 및 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 선로조건 또는 운행조건을 고려하지 않은 특정시간 승차감, 선로의 곡선부를 고려한 곡선부 승차감, 철도차량의 견인 또는 제동시 감속 또는 가속을 고려한 가감속 승차감을 동시에 연산하여 평가함으로써, 실제 주행에 있어서 선로조건 또는 운행조건을 고려하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 측정할 수 있는 철도차량의 승차감 종합측정시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a ride comfort measurement system and measuring method of a railway vehicle, and in more detail, a specific time ride comfort without considering track conditions or operating conditions, ride comfort of a curved section considering a curved portion of a track, and when towing or braking a railway vehicle. The present invention relates to a system for measuring a ride comfort of a railroad vehicle, which is capable of comprehensively measuring the ride comfort of a railroad car in consideration of track conditions or driving conditions in real driving by evaluating and evaluating acceleration and deceleration riding comfort in consideration of deceleration or acceleration.

일반적으로, 철도차량에서의 승차감이란 운행중인 열차에서 승객이 느끼는 쾌적함의 정도를 말하며, 보다 넓은 의미에서는 진동, 소음, 온도, 습도, 조도, 개인 공간, 좌석의 질감, 천장의 높이, 전망, 통풍 등 승객이 느끼는 모든 인자들을 고려된 것을 의미하지만 이들 모든 인자를 고려한 승차감의 평가는 실제적으로는 거의 불가능하다. In general, ride comfort in a railroad vehicle refers to the level of comfort a passenger feels in a running train, and in a broader sense, vibration, noise, temperature, humidity, illumination, personal space, seat texture, ceiling height, view, and ventilation. It means that all the factors felt by passengers are considered, but it is practically impossible to evaluate the ride comfort considering all these factors.

따라서, 열차의 차체에서 측정되는 진동이나 가속도신호만을 이용하는 좁은 의미의 승차감 평가방법이 사용되고 있는 것이 현실이다.Therefore, it is a reality that a narrow ride comfort evaluation method using only vibration and acceleration signals measured in a train body is used.

그러나, 철도차량은 레일 불규칙도, 레일 이음매, 분기기, 교량, 곡선부, 캔트 등의 선로조건과 열차 운행속도 및 운행조건 등에 의해 영향을 받는 진동이 발생할 수 밖에 없다.However, the railway vehicle is bound to occur due to rail irregularities, rail joints, branching, bridges, curves, cant and other track conditions, and train operating speed and operating conditions.

한편, 철도차량에서의 승차감은 3종류로 구분할 수 있는데, 첫째는 곡선부에서 발생하는 열차의 속도에 따른 원심력과 곡선부에 설치된 레일의 캔트 효과에 의한 구심력에 의해 발생하는 정상가속도에 의한 곡선부 승차감이다. 이는 곡선부가 많은 산악지형과 시내 등을 운행하는 철도차량에서 많이 발생하게 된다. On the other hand, the ride comfort in the railway vehicle can be classified into three types. First, the curved part due to the normal acceleration generated by the centrifugal force according to the speed of the train occurring in the curved part and the centripetal force caused by the cant effect of the rail installed in the curved part. It's a ride. This occurs a lot in the railroad cars that run the mountainous terrain and the city with many curved parts.

두 번째는 철도차량의 견인과 제동에 의해 발생하는 가속과 감속에 따른 승차감이다. 이는 지하철이나 경량전철 등의 시내에서 움직이는 철도차량의 경우의 정류장 간격이 짧고 곡선부가 많기 때문에 철도차량에 대한 빈번한 견인과 제동이 수반됨에 따라 문제되는 승차감이다.The second is the riding comfort of acceleration and deceleration caused by the towing and braking of railroad cars. This is a problem of riding due to frequent towing and braking of railroad cars because of the short intervals and many curved portions of railroad cars moving in the city such as subways or light rails.

세 번째는 선로조건이나 운행조건을 고려하지 않고 일정한 시간 또는 위치에서 측정한 특정시간 승차감인데, 종래의 승차감 측정기는 세 번째 특정시간 승차감을 측정할 있도록 되어 있기 때문에 곡선부 승차감이나 가감속 승차감은 측정할 수가 없으며, 곡선부 승차감이나 가감속 승차감을 측정하기 위해서는 별도의 측정기기를 설치해야 하기 때문에 비효율적이라는 문제점이 있다. The third is a certain time riding comfort measured at a certain time or position without considering track conditions or driving conditions. The conventional ride comfort meter is designed to measure the third specific time riding comfort. In order to measure the riding comfort and acceleration / deceleration riding comfort of the curved portion, there is a problem that it is inefficient because a separate measuring device must be installed.

본 고안은 앞에서 설명한 문제점이 해결하기 위한 철도차량의 승차감을 종합적으로 측정 및 평가할 수 있는 시스템을 제안한다.   The present invention proposes a system capable of comprehensively measuring and evaluating the riding comfort of railroad cars to solve the problems described above.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템은, 선로조건 또는 운행조건을 고려하지 않은 특정시간 승차감(A), 선로의 곡선부를 고려한 곡선부 승차감(B), 철도차량의 견인 또는 제동시 감속 또는 가속을 고려한 가감속 승차감(C)을 동시에 연산하여 평가함으로써, 실제 주행에 있어서의 선로조건 또는 운행조건을 고려하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 측정할 수 있는 철도차량의 승차감 종합측정시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the comprehensive measurement system for the ride comfort of a railway vehicle according to the present invention includes a certain time ride comfort (A) without considering track conditions or driving conditions, a ride comfort (B) considering a curved portion of a track, and a railway. By simultaneously calculating and evaluating the acceleration / deceleration riding comfort (C) in consideration of deceleration or acceleration during towing or braking of the vehicle, a railway vehicle that can comprehensively measure the riding comfort of a railway vehicle in consideration of track conditions or driving conditions in actual driving. Its purpose is to provide a comprehensive measurement system for ride comfort.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템은, 선로조건 또는 운행조건을 고려하지 않은 특정시간 승차감(A), 선로의 곡선부를 고려한 곡선부 승차감(B), 철도차량의 견인 또는 제동시 감속 또는 가속을 고려한 가감속 승차감(C)을 종합적으로 측정하는 시스템에 있어서, 철도차량의 주행 중 가속도 및 주행속도를 측정하기 위한 센서부(100)와;상기 센서부(100)에서 감지된 가속도신호 및 속도신호를 조절하는 시그널조정부(200)와; 상기 시그널조정부(200)로부터 입력받은 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부(300)와; 상기 A/D 변환부(300)로부터 상기 디지털신호를 입력받고 특정시간 승차감(A), 곡선부에서의 승차감(B), 가감속시의 승차감(C)를 연산하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 평가하는 데이터처리부(400)로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the comprehensive measurement system of the ride comfort of a railway vehicle according to the present invention, a certain time ride comfort (A) without considering the track conditions or operating conditions, curved portion ride comfort (B) in consideration of the curved portion of the track, In the system for comprehensively measuring the acceleration and deceleration riding comfort (C) in consideration of the deceleration or acceleration during the towing or braking of the railway vehicle, the sensor unit 100 for measuring the acceleration and the traveling speed during the running of the railway vehicle; A signal adjusting unit 200 for adjusting the acceleration signal and the speed signal detected by the step 100; An A / D converter 300 for converting an analog signal received from the signal adjusting unit 200 into a digital signal; The digital signal is input from the A / D converter 300 to calculate the riding comfort (A) at a specific time, the riding comfort (B) at the curve, and the riding comfort (C) during acceleration and deceleration to comprehensively ride the railway vehicle. It is characterized by consisting of a data processing unit 400 to evaluate.

또한, 상기 데이터처리부(400)는 직류전원을 공급하는 전원공급부(410)와; 상기 전원공급부(410)의 전원공급을 ON/OFF시키는 전원스위치부(420)와; 시스템의 초기화를 위한 운영체계 및 상기 디지털신호를 계산하기 위한 응용 프로그램이 저장되는 메모리부(430)와; 상기 메모리부(430)의 운영체계 및 상기 응용 프로그램을 구동하여 상기 디지털신호를 입력받고 특정시간 승차감(A), 곡선부에서의 승차감(B), 가감속시의 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 연산하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 평가하는 제어부(440)와; 상기 제어부(440)에 의해 연산된 특정시간 승차감(A), 곡선부에서의 승차감(B), 가감속시의 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 표시해주는 디스플레이부(450)와; 상기 제어부(440)에 명령을 입력하기 위한 입력부(460)로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the data processing unit 400 includes a power supply unit 410 for supplying DC power; A power switch unit 420 for turning on / off the power supply of the power supply unit 410; A memory unit 430 for storing an operating system for initializing a system and an application program for calculating the digital signal; The operating system and the application program of the memory unit 430 are input to receive the digital signal, and the ride time (A) at a specific time, the ride comfort (B) at the curve portion, the ride comfort (C) at acceleration and deceleration, travel speed, A controller 440 for comprehensively evaluating the riding comfort of the railway vehicle by calculating data such as a moving distance and a position; The display unit 450 which displays data such as a specific time riding comfort (A) calculated by the controller 440, a riding comfort (B) in a curved portion, a riding comfort (C) during acceleration and deceleration, a traveling speed, a moving distance, and a position. )Wow; Characterized in that it comprises an input unit 460 for inputting a command to the control unit 440.

또한, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합측정시스템은 상기 제어부(440)에 의해 연산된 특정시간 승차감(A), 곡선부에서의 승차감(B), 가감속시의 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 외부로 전송하기 위한 인터페이스부(460)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the ride comfort comprehensive measurement system according to the present invention is a specific time ride comfort (A) calculated by the control unit 440, ride comfort (B) at the curve portion, ride comfort (C) during acceleration and deceleration, travel speed In addition, the interface unit 460 for transmitting data such as a moving distance and a position is characterized in that it further comprises.

또한, 상기 특정시간 승차감(A), 곡선부에서의 승차감(B), 가감속시의 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터는 상기 제어부(440)에서 연산되어 상기 메모리부(430)에 저장되는 것을 특징으로 한다.Further, the specific time riding comfort (A), the riding comfort (B) at the curved portion, the riding comfort (C) at the time of acceleration and deceleration, the traveling speed, the moving distance and the position, etc. data are calculated by the controller 440 and the memory unit ( 430 is stored.

또한, 상기 센서부(100)는 가속도센서(110)와 속도센서(120)로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor unit 100 is characterized in that composed of an acceleration sensor 110 and the speed sensor 120.

또한, 상기 가속도센서(110)은 철도차량 차체바닥 또는 의자에 취부되고 좌우가속도감지부(111), 상하가속도감지부(112) 및 전후가속도감지부(113)로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the acceleration sensor 110 is mounted on the rail vehicle body floor or chair and is characterized by consisting of left and right acceleration detection unit 111, up and down acceleration detection unit 112 and front and rear acceleration detection unit 113.

또한, 상기 좌우가속도감지부(111)는 DC성분을 포함한 저주파를 측정할 수 있는 스트레인게이지형 또는 캐퍼던스형 가속도계인 것을 특징으로 한다.In addition, the left and right acceleration detection unit 111 is characterized in that the strain gauge type or capacitance type accelerometer that can measure the low frequency including the DC component.

또한, 상기 상하가속도감지부(112)와 상기 전후가속도감지부(113)은 동적 범위가 우수한 압전형 ICP가속도계인 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical acceleration detection unit 112 and the front and rear acceleration detection unit 113 is characterized in that the piezoelectric type ICP accelerometer excellent in dynamic range.

또한, 상기 속도센서(120)은 철도차량의 윤축과 함께 회전하도록 일정간격의 다수의 톱니가 형성된 원판형의 펄스 발생용 기어(121)와 상기 톱니에 인접하게 설치되어 상기 윤축의 회전시 상기 톱니의 이동으로 인한 펄스신호를 생성하는 근접스위치(122)로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the speed sensor 120 is installed in the disk-shaped pulse generating gear 121 of the disk-shaped with a plurality of teeth of a predetermined interval so as to rotate together with the wheelset of the railroad car and the teeth when the wheel is rotated It is characterized by consisting of a proximity switch 122 for generating a pulse signal due to the movement of.

또한, 상기 시그널조정부(200)는 신호증폭부(210), F/V변환부(220) 및 신호왜곡방지부(230)으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the signal adjusting unit 200 is characterized by consisting of a signal amplifier 210, F / V converter 220 and the signal distortion prevention unit 230.

또한, 상기 신호증폭부(210)는 상기 좌우가속도 감지부(111), 상하가속도감지부(112) 및 전후가속도감지부(113)에 의해 측정된 미약한 아날로그신호의 가속도데이터를 일정 비율로 증폭하여 실제 사용가능한 신호로 증폭하고, 상기 F/V 변환부(220)은 상기 속도센서(120)로부터 펄스신호를 입력받고 아날로그 형태의 전압신호로 변환하고, 상기 신호왜곡방지부(230)는 신호의 샘플링속도와 연동하여 변환되는 저주파필터인 것을 특징으로 한다.In addition, the signal amplifier 210 amplifies the acceleration data of the weak analog signal measured by the left and right acceleration detection unit 111, the vertical acceleration detection unit 112 and the front and rear acceleration detection unit 113 to a predetermined ratio. The signal is amplified into an actual usable signal, and the F / V converter 220 receives the pulse signal from the speed sensor 120 and converts the pulse signal into an analog voltage signal. The low frequency filter is converted in conjunction with the sampling rate.

또한, 상기 A/D 변환부(300)는 212 에 해당하는 분해능력을 얻을 수 있도록 적어도 12비트 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the A / D conversion unit 300 is characterized in that it is configured with at least 12 bits or more to obtain a resolution corresponding to 2 12 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 승차감 종합측정시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the riding comfort measurement system according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템에 사용되는 속도센서부를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템의 흐름도이고, 도 4는 철도차량이 운행하는 두 개의 역사이의 구배와 곡선특성 및 철도차량의 주행속도선도이며, 도 5는 선로 곡선부에서 철도차량에 작용하는 하중의 상호관계를 도시한 도면이고, 도 6은 일반 승차감(A)을 측정하는 흐름도이며, 도 7은 곡선부 승차감(B)을 측정하는 흐름도이고, 도 8은 가감속 승차감(C)을 측정하는 흐름도이며, 도 9는 일반 승차감(A)의 평가에 사용되는 주파수 보정곡선을 도시한 도면이고, 도 10은 가감속 승차감(B)의 평가에 사용되는 주파수 보정곡선을 도시한 도면이며, 도 11은 곡선부에서의 좌우 방향가속도를 도시한 도면이고, 도 12는 감속시의 전후방향 가속도와 저크를 도시한 도면이다.1 is an overall configuration diagram of a comprehensive measurement system of a ride comfort of a railway vehicle according to the present invention, Figure 2 is a view showing a speed sensor unit used in the comprehensive measurement system of a ride comfort of a railway vehicle according to the present invention, Figure 3 is a present invention Fig. 4 is a flow chart of a comprehensive measurement system for the ride comfort of a railway vehicle according to the present invention, and FIG. 4 is a gradient and curve characteristics of two railway stations in which a railway vehicle operates, and a traveling speed diagram of the railway vehicle. It is a figure which shows the mutual relationship of a load, FIG. 6 is a flowchart which measures a general ride comfort A, FIG. 7 is a flowchart which measures a curved ride comfort B, and FIG. 8 measures an acceleration / deceleration ride comfort C 9 is a diagram showing a frequency correction curve used for the evaluation of the general riding comfort A, and FIG. 10 is a diagram showing a frequency correction curve used for the evaluation of the acceleration / deceleration riding comfort B. 11 View showing the left-right direction of the acceleration in the curve section, and Figure 12 is a diagram showing a front-rear direction acceleration and jerk during deceleration.

먼저, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합측정시스템에 대하여 상세히 설명한다. First, a detailed description of the riding comfort measurement system for a railway vehicle according to the present invention will be described.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합측정시스템은 상기 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C)을 종합적으로 평가하기 위하여, 전체적으로 센서부(100), 시그널조정부(200), A/D 변화부(300) 및 데이터처리부(400)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the comprehensive measurement system for the ride comfort of a railway vehicle according to the present invention is a sensor for the overall evaluation of the specific time ride comfort (A), curved ride comfort (B), acceleration and deceleration ride comfort (C) as a whole, The unit 100, the signal adjusting unit 200, the A / D changing unit 300, and the data processing unit 400 are included.

우선, 상기 센서부(100)에 대하여 설명한다.First, the sensor unit 100 will be described.

상기 센서부(100)는 철도차량 차체바닥 또는 의자에 취부되는 가속도센서(110)와 철도차량의 윤축(500)에 취부되는 속도센서(120)로 구성되는데, 상기 가속도센서(110)는 철도차량의 좌우방향 가속도를 감지하기 위한 좌우 가속도감지부(111), 철도차량의 상하방향 가속도를 감지하기 위한 상하 가속도감지부(112) 및 철도차량의 전후방향의 가속도를 감지하기 위한 전후 가속도감지부(113)로 구성된다.The sensor unit 100 includes an acceleration sensor 110 mounted on a railroad vehicle body floor or a chair and a speed sensor 120 mounted on a wheelset 500 of the railroad vehicle, wherein the acceleration sensor 110 is a railroad vehicle. Left and right acceleration detection unit 111 for detecting the left and right acceleration of the road, Up and down acceleration detection unit 112 for detecting the vertical acceleration of the railway vehicle and the front and rear acceleration detection unit for detecting the acceleration of the front and rear direction of the railway vehicle ( 113).

한편, 선로의 곡선부에서 감지되는 좌우방향 가속도신호는 매우 낮은 저주파 의 특성을 가지기 때문에 상기 좌우 가속도감지부(111)는 DC성분을 포함한 저주파를 측정할 수 있는 스트레인게이지형 또는 캐퍼던스형 가속도계로 구성하는 것이 바람직하고, 상기 상하 가속도감지부(112)와 상기 전후 가속도감지부(113)는 동적 범위가 우수한 압전형 IPC(Intergrated Circuit Piezotronics)가속도계를 채택하는 것이 바람직하다. On the other hand, since the left and right acceleration signals detected at the curved portion of the line has a very low low frequency characteristics, the left and right acceleration detection unit 111 is a strain gauge type or capacitance type accelerometer capable of measuring low frequencies including a DC component. Preferably, the vertical acceleration detecting unit 112 and the front and rear acceleration detecting unit 113 adopt a piezoelectric ICC (Intergrated Circuit Piezotronics) accelerometer with excellent dynamic range.

여기서, 상기 좌우 가속도감지부(111)에서 감지된 좌우 가속도신호는 곡선부 승차감(B)을, 상기 전후 가속도감지부(113)에서 감지된 전후 가속도는 가감속 승차감(C)을 측정하는데 사용되고, 상기 특정시간 승차감(A)은 전후, 좌우 및 상하 3방향의 가속도를 모두 사용하여 측정하도록 한다.Here, the left and right acceleration signals detected by the left and right acceleration detection unit 111 is used to measure the riding speed (B) of the curved portion, the front and rear acceleration detected by the front and rear acceleration detection unit 113 is used to measure the acceleration and deceleration riding comfort (C), The specific time ride comfort (A) is to be measured by using the acceleration in the front, rear, left and right, and three directions.

한편, 상기 속도센서(120)는 철도차량의 윤축(500)의 단부에 취부되는데, 상기 속도센서(120)는 펄스 발생용 기어(121)와 근접스위치(122)로 이루어진다. On the other hand, the speed sensor 120 is mounted to the end of the wheelset 500 of the railway vehicle, the speed sensor 120 is composed of a pulse generating gear 121 and the proximity switch 122.

좀더 상세하게 설명하면, 상기 펄스 발생용 기어(121)는 외부에 일정한 간격을 유지하면서 형성되는 톱니의 수에 따라 주행속도에 대한 정밀도가 결정되기 때문에 주행속도의 정밀도를 높이기 위해서는 가능한 많은 수의 톱니가 형성되는 것이 필요하다.In more detail, the pulse generating gear 121 has as many teeth as possible in order to increase the accuracy of the traveling speed since the accuracy of the traveling speed is determined according to the number of teeth formed while maintaining a constant distance to the outside. It is necessary to be formed.

또한, 상기 펄스 발생용 기어(121)의 톱니에는 상기 근접스위치(122)를 인접하게 설치하여 상기 윤축(500)과 함께 회전하는 상기 펄스 발생용 기어(121)의 톱니의 이동에 따라 근접스위치(122)는 광(光)을 조사하고 이로 인해 반사되는 광에 의해 펄스신호를 발생하게 된다.In addition, the proximity switch 122 is disposed adjacent to the teeth of the pulse generating gear 121 to move the teeth of the pulse generating gear 121 to rotate together with the wheel shaft 500. 122 irradiates light and thereby generates a pulse signal by the reflected light.

이 때, 상기 근접스위치(122)에서 발생한 펄스신호는 후술하는 여러 변환과정을 거쳐 최종적으로 데이터처리부(400)에서 상기 윤축(500)의 회전속도를 연산하기 위해 사용된다. At this time, the pulse signal generated by the proximity switch 122 is used to finally calculate the rotational speed of the wheelset 500 in the data processing unit 400 through a number of conversion processes to be described later.

다음으로, 상기 시그널조정부(200)를 설명한다. Next, the signal adjusting unit 200 will be described.

상기 시그널조정부(200)는 신호증폭부(210a, 210b), F/V 변환부(220) 및 신호왜곡방지부(230)로 구성되는데, 상기 신호증폭부(210)는 상기 좌우가속도 감지부(111), 상하가속도감지부(112) 및 전후가속도감지부(113)에 의해 측정된 미약한 아날로그 형태의 가속도신호를 일정 비율로 증폭하여 실제 사용가능한 신호로 증폭하는 역할을 하고, 상기 F/V 변환부(220)은 상기 속도센서(120)로부터 펄스신호를 입력받고 아날로그 형태의 전압신호로 변환하는 역할을 한다.The signal adjusting unit 200 is composed of a signal amplifier (210a, 210b), F / V converter 220 and the signal distortion prevention unit 230, the signal amplifier 210 is the left and right acceleration detection unit ( 111, amplifying the weak analog type acceleration signal measured by the up and down acceleration detection unit 112 and the front and rear acceleration detection unit 113 at a predetermined ratio and amplifying the signal into an actual usable signal, and converting the F / V. The unit 220 receives a pulse signal from the speed sensor 120 and converts the pulse signal into an analog voltage signal.

한편, 상기 시그널조정부(200)에서 상기 데이터처리부(400) 사이에는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(300)가 구성되는데, 이러한 신호변환과정에서 샘플링 시간의 잘못된 선정으로 인한 신호왜곡(aliasiling)이라는 오차가 발생할 수 있는데, 이는 잘못된 A/D 변환에 의해 원래의 아날로그 신호가 변형되어 디지털 신호로 바뀌는 현상을 말한다. Meanwhile, an A / D converter 300 for converting an analog signal into a digital signal is configured between the signal controller 200 and the data processor 400. The signal due to an incorrect selection of a sampling time in the signal conversion process is configured. An error called aliasing may occur, which is a phenomenon in which the original analog signal is transformed and converted into a digital signal by an incorrect A / D conversion.

따라서, 일반적인 측정시스템에서는 상기와 같은 신호왜곡을 방지하기 위하여 2번 정도의 측정 신호샘플링을 하지만, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합측정시스템에 있어서는 측정 신호를 5번 샘플링하여 샘플주파수를 선정하고, 상기 신호왜곡방지부(230)는 신호의 샘플링속도와 연동하여 샘플링 하는 동안에 발생할 수 있는 신호왜곡을 방지하기 위한 저주파 밴드필터로 구성하며, 상기 A/D 변환부(300)는 212 에 해당하는 분해능력을 얻을 수 있도록 적어도 12비트 이상으로 구성하는것이 바람직하다. Therefore, in the general measurement system, the measurement signal sampling is performed twice in order to prevent the signal distortion as described above. In the comprehensive measurement system for the ride comfort of the railway vehicle according to the present invention, the measurement signal is sampled five times to select the sample frequency. The signal distortion prevention unit 230 includes a low frequency band filter for preventing signal distortion that may occur during sampling in conjunction with a sampling rate of the signal, and the A / D converter 300 corresponds to 2 12 . It is desirable to configure at least 12 bits so that resolution can be obtained.

마지막으로, 상기 데이터처리부(400)에 대하여 상세히 설명한다. Finally, the data processor 400 will be described in detail.

상기 데이터처리부(400)는 전원공급부(410), 전원스위치부(420), 메모리부(430), 제어부(440), 디스플레이부(450) 및 키입력부(460)로 구성되는데, 상기 제어부(440)에 의해 연산된 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 외부로 전송하기 위한 인터페이스부(470)를 더 포함하여 구성할 수도 있다. The data processor 400 includes a power supply unit 410, a power switch unit 420, a memory unit 430, a control unit 440, a display unit 450, and a key input unit 460. Further includes an interface unit 470 for transmitting data such as a certain time ride comfort (A), a curved ride comfort (B), an acceleration / deceleration ride comfort (C), a traveling speed, a moving distance and a position, etc. It can also be configured.

여기서, 상기 전원공급부(410)는 직류전원을 공급하고, 상기 전원스위치부(420)는 상기 전원공급부(410)에서 공급되는 전원을 ON/OFF시키는 역할을 하며, 상기 메모리부(430)에는 시스템의 초기화를 위한 운영체계 및 상기 디지털신호를 계산하기 위한 응용 프로그램이 저장된다.Here, the power supply unit 410 supplies a DC power, the power switch unit 420 serves to turn on / off the power supplied from the power supply unit 410, the memory unit 430 system An operating system for initialization of an application and an application program for calculating the digital signal are stored.

상기 메모리부(430)에 저장되는 응용 프로그램은 주파수 보정을 통하여 특정시간 승차감(A)과 가감속 승차감(C)을 평가하는 프로그램, 상기 보정된 주파수에 의한 감속도와 저크를 이용하는 가감속 승차감(C)을 평가하는 프로그램, 저주파 필터링된 신호를 이용하여 정상가속도(곡선부에서의 좌우방향 가속도)로 곡선부 승차감(B)을 평가하는 프로그램, 측정된 주행속도에서 철도차량의 위치를 확인할 수 있 는 프로그램 등을 포함한다.The application program stored in the memory unit 430 is a program for evaluating a specific time riding comfort (A) and acceleration / deceleration riding comfort (C) through frequency correction, and an acceleration / deceleration riding comfort (C) using the deceleration and jerk by the corrected frequency. Program to evaluate the riding comfort (B) at normal acceleration (left and right acceleration at the curve) by using the low frequency filtered signal, and to determine the position of the railway vehicle at the measured driving speed. Programs and the like.

또한, 상기 메모리부(430)에는 상기 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터가 상기 제어부(440)에서 연산되어 저장된다. In addition, the memory unit 430 calculates and stores data such as the riding comfort (A), the riding comfort (B), the acceleration / deceleration riding comfort (C), the traveling speed, the moving distance and the position, etc. in the controller 440. do.

그리고, 상기 제어부(440)는 상기 전원스위치부(420)의 작동에 의해 상기 전원공급부(410)의 전원을 공급받고 상기 메모리부(430)의 운영체계 및 상기 응용 프로그램을 구동하여 상기 디지털신호를 입력받고 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 연산하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 평가하는 역할을 한다.In addition, the controller 440 is supplied with the power of the power supply unit 410 by the operation of the power switch unit 420 and drives the operating system and the application program of the memory unit 430 to receive the digital signal. It receives the input and calculates the ride time (A), ride comfort (B), acceleration and deceleration ride (C), driving speed, travel distance and position such as a specific time to comprehensively evaluate the ride comfort of the railway vehicle.

여기서, 본 발명에서 철도차량의 위치 확인에 대하여 설명하면, 철도차량의 위치는 상기 속도센서(120)에서 검출된 펄스신호로부터 확인이 가능한데, 철도차량의 차륜이 한바퀴 회전될 때 발생하는 펄스수와 차륜의 원주 길이 데이타를 근거로 하여 펄스수에 차륜의 원주길이를 곱하는 형태를 통해 철도차량이 출발하는 시점은 "0"으로 보고 환산하여 현재 철도차량이 몇 Km 지점을 주행하고 있는지를 계속해서 산출하여 그 데이타를 통하여 위치정보를 확인할 수 있는 것으로서, 이러한 연산은 상기 메모리부(430)에 저장된 응용프로그램을 구동하여 실행한다. Here, when the position of the railway vehicle in the present invention is described, the position of the railway vehicle can be confirmed from the pulse signal detected by the speed sensor 120, and the number of pulses generated when the wheel of the railway vehicle is rotated one turn. Based on the wheel's circumferential length data, the number of pulse trains is multiplied by the wheel's circumferential length to calculate the starting point of the railroad car as "0" and continuously calculate how many Km the railroad car is currently traveling. As the position information can be confirmed through the data, this operation is executed by driving an application program stored in the memory unit 430.

한편, 동일한 크기의 강도를 갖는 진동이 인간에게 작용할 때에 인간이 느끼는 감응은 진동주파수에 따라 차이가 있으므로, 특정시간 승차감(A)과 가감속 승차감(C)에 대한 승차감 평가는 실제 측정된 가속도신호(각각 디지털화된 3방향 가속 도, 디지털화된 전후방향 가속도)를 인간의 감각으로 환산시키는 주파수 보정을 하여야 하는데, 도 9는 특정시간 승차감(A)의 평가에 사용되는 주파수 보정곡선을, 도 10은 가감속 승차감(C)의 평가에 사용되는 주파수 보정곡선을 도시하고 있다. On the other hand, when the vibration having the same magnitude intensity acts on the human, the human's response varies depending on the vibration frequency, so the evaluation of the riding comfort for the specific riding comfort (A) and acceleration / deceleration riding comfort (C) is actually measured acceleration signal. (Each digital digitized three-way acceleration, digitized front and rear acceleration) is to be converted into a human sense, Figure 9 is a frequency correction curve used for the evaluation of a certain time ride comfort (A), Figure 10 The frequency correction curve used for the evaluation of the acceleration / deceleration riding comfort (C) is shown.

또한, 곡선부 승차감(B)의 평가에 있어서는 디지털화된 좌우방향 가속도를 저주파 필터링하여 정상가속도(곡선부에서의 좌우방향가속도)를 연산하는데, 이는 상기 특정시간 승차감(A)과 가감속 승차감(C)의 평가에서 행하는 주파수 보정과 마찬가지로 인간의 감각으로 환산시키는 과정의 하나이다. In addition, in evaluating the curved riding comfort (B), the normalized acceleration (left and right acceleration in the curved portion) is calculated by filtering the digitized left and right acceleration low frequency, which is the specific time riding comfort (A) and acceleration / deceleration riding comfort (C). Like the frequency correction performed in the evaluation of), it is a process of converting it into human sense.

그리고, 상기 디스프레이부(450)는 LCD 등으로 구성하여 상기 제어부(440)에 의해 연산된 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 표시해주고, 상기 입력부(460)는 상기 제어부(440)에 명령을 입력하는 기능을 수행한다.In addition, the display unit 450 is configured of an LCD or the like, and the specific time ride comfort (A), curved ride comfort (B), acceleration / deceleration ride comfort (C) calculated by the controller 440, travel speed, travel distance, and the like. Data such as a location is displayed, and the input unit 460 performs a function of inputting a command to the controller 440.

상기와 같이 연산되어 평가된 각 승차감은 최종적으로 승차감 평가지수로 출력되는데, 상기 승차감 평가지수는 각종 승차감 평가방법에 따라 다른 지수를 사용하며, 불편함, 편안함 등에 대응하는 숫자로 나타내는 것이 일반적이다. Each ride comfort calculated and evaluated as described above is finally output as a ride comfort evaluation index. The ride comfort evaluation index uses a different index according to various ride comfort evaluation methods, and is generally represented by a number corresponding to discomfort and comfort.

본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합측정시스템을 가동하여 상기 곡선부 승차감(B), 상기 가감속 승차감(C)의 측정 및 평가에 대하여 부연설명을 하면 다음과 같다.The operation and measurement of the ride comfort (B) and the acceleration / deceleration ride (C) of the curved portion of the railroad vehicle according to the present invention will be described in detail.

도 4는 두 개의 역사이(A역, B역)에서 철도차량이 주행하는 선로의 구배,곡 선특성과 상기 선로를 주행할 때의 철도차량의 주행속도를 나타낸 도면으로, 상기 선로에는 상구배와 하구배를 갖고 있으며, 곳곳에 곡선부와 역사가 존재함을 알 수 있다. FIG. 4 is a diagram illustrating a gradient, a curve characteristic, and a traveling speed of a railway vehicle when driving the track in two stations (A station and B station). It has an estuary and it can be seen that there are curved parts and history everywhere.

한편, 곡선부에서는 철도차량의 주행이 원활하도록 캔트(좌우측레일의 높이차이)가 설치되어 곡선부 주행시에 발생하는 원심력을 상쇄시키도록 되어 있고, 상기 역사와 곡선부, 구배 등의 선로조건 때문에 철도차량은 모든 선로에서 일정한 속도로 주행하지 못하고 낮은 속도에서 높은 속도로 주행속도를 회복시키기 위한 견인과 반대의 경우에 해당하는 제동이 이루어짐에 따라 철도차량의 가속과 감속이 수반된다. On the other hand, in the curved part, a cant (height difference between left and right rails) is installed to smoothly travel the railroad car, and the centrifugal force generated when the curved part travels is canceled. As the vehicle does not travel at a constant speed on all tracks and braking is performed in the opposite direction to towing to recover the driving speed from a low speed to a high speed, acceleration and deceleration of the railroad car are involved.

특히, 산악지형의 선로 또는 역간 거리가 짧고 도시를 통과하는 도시철도 선로에서는 앞서 상술한 철도차량의 가속과 감속이 주기적으로 반복되는데, 상기 철도차량의 가감속은 승객의 전후방향에 대한 가감속 승차감(C)을 악화시키는 원인이 되며, 도 12는 감속시의 전후방향 가속도와 저크를 도시한 도면으로서, 가감속 승차감(C)중 감속시의 승차감은 도시된 바와 같이 가속도의 변화율인 감속도와 감속도의 변화율인 저크를 측정하여 평가한다.In particular, in mountainous tracks or urban railway tracks with short distances between stations, the aforementioned acceleration and deceleration of the railway vehicle is periodically repeated, and the acceleration and deceleration of the railway vehicle is the acceleration / deceleration of the passenger in front and rear directions ( C is a cause of deterioration, and FIG. 12 is a diagram showing forward and backward acceleration and jerk during deceleration, and the riding comfort at deceleration of the acceleration / deceleration riding comfort C is a deceleration and a deceleration which are the rate of change of acceleration as shown. The jerk which is the rate of change of is measured and evaluated.

한편, 도5는 곡선부에서의 주행속도와 노선상태(캔트 및 곡률반경)로 인해 발생하는 하중들의 상관관계를 나타낸 것으로, 곡선부의 경우에는 도시된 바와 같이, 원심력의 효과를 줄이기 위해 캔트가 설정되어 있음을 알 수 있고, 상기 곡선부에서의 횡하중은 아래와 식(1)을 이용하여 구할 수 있다.On the other hand, Figure 5 shows the relationship between the driving speed and the load generated due to the route state (cant and radius of curvature) in the curved portion, as shown in the curved portion, cant is set to reduce the effect of the centrifugal force It can be seen that the lateral load at the curved portion can be obtained by using Equation (1) below.

Figure 112004062787019-pat00001
......(1)
Figure 112004062787019-pat00001
......(One)

여기서, FC는 원심력(kN), FT는 선로상태, 바람 및 열차속도로 인해 발생한 횡방향 하중(kN), W는 열차무게(ton), V는 열차속도(km/h), V0는 열차의 균형속도(km/h), R은 곡률반경(m), C는 캔트(mm), G는 레일간격(mm), g는 중력가속도(=9.81m/s2), a는 가속도(m/s2)로 정의한다. Where F C is the centrifugal force (kN), F T is the lateral load (kN) generated by the track condition, wind and train speed, W is the train weight (ton), V is the train speed (km / h), V 0 Is the balance speed of the train (km / h), R is the radius of curvature (m), C is the cant (mm), G is the rail spacing (mm), g is the acceleration of gravity (= 9.81 m / s 2 ), and a is the acceleration It is defined as (m / s 2 ).

본래, 균형캔트인 특정속도(V=V0)에서는 원심력이 없도록 되어 있으나, 설정된 캔트에 비해 느린 속도로 철도차량이 주행하는 경우에는 캔트 부족으로 차량 안쪽으로 가속도가 작용하며, 설정된 캔트에 비해 빠른 속도로 철도차량이 주행하는 경우에는 캔트 초과로 차량 바깥쪽으로 가속도가 작용하여 곡선부 승차감(B)에 영향을 미친다. Originally, there is no centrifugal force at a specific speed (V = V 0 ), which is a balance cant.However, when a railroad vehicle runs at a slower speed than a set cant, acceleration is performed inside the vehicle due to lack of cant, and faster than a set cant. When the railroad car runs at speed, the acceleration is applied to the outside of the vehicle in excess of the cant, thereby affecting the riding comfort of the curved portion (B).

상기 가감속 승차감(C)과 마찬가지로, 곡선부 승차감(B)에 대한 평가는 곡선부가 많은 산악지형이나 도시철도에서 문제가 되며, 상기한 바와 같이 좌우방향의 가속도를 사용하여 평가하고, 이때 곡선부에서의 좌우방향 가속도(정상가속도)는 아주 낮은 주파수 특성을 갖고 있기 때문에 가속도계의 선택에 주의해야 함은 앞서 설명한 바와 같다. Similar to the acceleration / deceleration riding comfort (C), the evaluation of the curved riding comfort (B) is a problem in mountainous terrain or urban railway with a lot of curved parts, as described above, using the acceleration in the left and right directions, wherein the curved part Since the acceleration in the lateral direction (normal acceleration) at is very low frequency characteristics, care must be taken in selecting the accelerometer as described above.

본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합측정시스템은, 종래의 승차감 측정시스템과는 달리, 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C)을 동시 에 평가할 뿐만 아니라, 주행속도, 이동거리 또는 위치 등에 따라 실시간으로 데이터를 처리함으로써 통계적인 철도차량의 승차감을 평가할 수 있다는 것이 주요 기술적 사상이다. Unlike the conventional ride comfort measurement system, the railroad vehicle comprehensive measurement system according to the present invention not only evaluates a certain time ride comfort (A), curved ride comfort (B), and acceleration / deceleration ride comfort (C) at the same time, but also travels. The main technical idea is that it is possible to evaluate the riding comfort of statistical railway vehicles by processing data in real time according to speed, distance traveled or location.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다Although the above-described embodiments have been described with respect to the most preferred examples of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It is clear to those who have knowledge of

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템에 의하면, 선로조건 또는 운행조건을 고려하지 않은 특정시간 승차감(A), 선로의 곡선부를 고려한 곡선부 승차감(B), 철도차량의 견인 또는 제동시 속도의 감속 또는 가속을 고려한 가감속 승차감(C)을 동시에 연산하여 평가함으로써, 실제 주행에 있어서 선로조건 또는 운행조건을 고려하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 측정할 수 있다. As described above, according to the comprehensive measurement system of the ride comfort of the railway vehicle according to the present invention, the ride comfort (A) at a specific time considering the track condition or the driving condition, the ride comfort of the curved portion (B) considering the curved portion of the track, By simultaneously calculating and evaluating the acceleration / deceleration riding comfort (C) in consideration of the deceleration or acceleration of the speed during towing or braking, it is possible to comprehensively measure the riding comfort of the railway vehicle in consideration of track conditions or driving conditions in actual driving.

또한, 본 발명에 따른 철도차량의 승차감 종합 측정시스템에 의하여 측정된 승차감데이터를 이용하여 특정 구간의 선로특성을 분석할 수 있는 효과가 있다. In addition, there is an effect that can analyze the line characteristics of a specific section using the ride comfort data measured by the ride comfort comprehensive measurement system according to the present invention.

Claims (12)

선로조건 또는 운행조건을 고려하지 않은 특정시간 승차감(A), 선로의 곡선부를 고려한 곡선부 승차감(B), 철도차량의 견인 또는 제동시 감속 또는 가속을 고려한 가감속 승차감(C)을 종합적으로 측정하는 시스템에 있어서, Comprehensive measurement of a certain time ride comfort (A) without considering track conditions or operating conditions, curved ride comfort (B) considering a curved section of a track, and acceleration / deceleration ride comfort (C) considering a deceleration or acceleration during towing or braking of a railway vehicle In a system that 철도차량의 주행 중 가속도 및 주행속도를 측정하기 위한 센서부(100)와;A sensor unit 100 for measuring an acceleration and a traveling speed of the railway vehicle during driving; 상기 센서부(100)에서 감지된 가속도신호 및 속도신호를 조절하는 시그널조정부(200)와;A signal adjusting unit 200 for adjusting the acceleration signal and the speed signal detected by the sensor unit 100; 상기 시그널조정부(200)로부터 입력받은 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부(300)와;An A / D converter 300 for converting an analog signal received from the signal adjusting unit 200 into a digital signal; 상기 A/D 변환부(300)로부터 상기 디지털신호를 입력받고 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C)을 연산하여 철도차량의 승차감을 종합적으로 평가하는 데이터처리부(400)로 구성되되,Data processing unit for comprehensively evaluating the riding comfort of the railway vehicle by receiving the digital signal from the A / D conversion unit 300 and calculating a specific time riding comfort (A), curved riding comfort (B), and acceleration / deceleration riding comfort (C). Consisting of 400, 상기 데이터처리부(400)는,The data processing unit 400, 직류전원을 공급하는 전원공급부(410)와;A power supply unit 410 for supplying DC power; 상기 전원공급부(410)의 전원공급을 ON/OFF시키는 전원스위치부(420)와;A power switch unit 420 for turning on / off the power supply of the power supply unit 410; 시스템의 초기화를 위한 운영체계 및 상기 디지털신호를 계산하기 위한 응용 프로그램이 저장되는 메모리부(430)와;A memory unit 430 for storing an operating system for initializing a system and an application program for calculating the digital signal; 상기 메모리부(430)의 운영체계 및 상기 응용 프로그램을 구동하여 상기 디지털신호를 입력받고 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 연산하여 평가하는 제어부(440)와;The operating system and the application program of the memory unit 430 are input to receive the digital signal, and a specific time ride comfort (A), curved ride comfort (B), acceleration / deceleration ride comfort (C), traveling speed, movement distance and position A controller 440 for calculating and evaluating back data; 상기 제어부(440)에 의해 연산된 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 표시해주는 디스플레이부(450)와;A display unit 450 which displays data such as a specific time ride comfort (A), a curved ride comfort (B), acceleration / deceleration ride comfort (C), driving speed, moving distance and position calculated by the controller 440; 상기 제어부(440)에 명령을 입력하기 위한 입력부(460)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.Comprehensive measurement system for a ride comfort of a railway vehicle, characterized in that composed of an input unit (460) for inputting a command to the control unit (440). 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부(440)에 의해 연산된 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터를 외부로 전송하기 위한 인터페이스부(470)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The interface unit 470 for transmitting data such as a specific time ride comfort (A), a curve ride comfort (B), acceleration and deceleration ride comfort (C), driving speed, moving distance and position calculated by the controller 440 to the outside Comprehensive measurement system for the ride comfort of the railway vehicle further comprises. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 특정시간 승차감(A), 곡선부 승차감(B), 가감속 승차감(C), 주행속도, 이동거리 및 위치 등 데이터는 상기 제어부(440)에서 연산되어 상기 메모리부(430)에 저장되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The specific time riding comfort (A), curved portion riding comfort (B), acceleration and deceleration riding comfort (C), traveling speed, moving distance and position data, etc. are calculated in the controller 440 is stored in the memory unit 430 A comprehensive measurement system for the ride comfort of a railway vehicle. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부(100)는 가속도센서(110)와 속도센서(120)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The sensor unit 100 is a ride comfort measurement system of the railway vehicle, characterized in that consisting of an acceleration sensor 110 and the speed sensor 120. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 가속도센서(110)은 철도차량의 차체바닥 또는 의자에 취부되고 좌우가속도감지부(111), 상하가속도감지부(112) 및 전후가속도감지부(113)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The acceleration sensor 110 is mounted on the vehicle floor or the chair of the railway vehicle, and the ride comfort of the railway vehicle, characterized in that composed of left and right acceleration detection unit 111, up and down acceleration detection unit 112 and front and rear acceleration detection unit 113 Measuring system. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 좌우가속도감지부(111)는 DC성분을 포함한 저주파를 측정할 수 있는 스트레인게이지형 또는 캐퍼던스형 가속도계인 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The left and right acceleration detecting unit 111 is a strain gauge or capacitance type accelerometer capable of measuring a low frequency including a DC component, the ride comfort measurement system of a railway vehicle. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 상하가속도감지부(112)와 상기 전후가속도감지부(113)은 동적 범위가 우수한 압전형 ICP가속도계인 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The up and down acceleration detection unit 112 and the front and rear acceleration detection unit 113 is a piezoelectric type ICP accelerometer with excellent dynamic range, characterized in that the ride comfort of the railway vehicle. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 속도센서(120)은 철도차량의 윤축(500)과 함께 회전하도록 일정간격의 다수의 톱니가 형성된 원판형의 펄스 발생용 기어(121)와 상기 톱니에 인접하게 설치되어 상기 윤축(500)의 회전시 상기 톱니의 이동으로 인한 펄스신호를 생성하는 근접스위치(122)로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The speed sensor 120 is installed adjacent to the teeth and the pulse generating gear 121 of the disk-shaped disk having a plurality of teeth of a predetermined interval to rotate together with the wheelset 500 of the railroad car of the wheelset 500 Comprehensive measurement system for a ride comfort of a railway vehicle, characterized in that consisting of a proximity switch (122) for generating a pulse signal due to the movement of the tooth when rotating. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시그널조정부(200)는 신호증폭부(210), F/V변환부(220) 및 신호왜곡방지부(230)으로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The signal adjusting unit 200 is a signal amplification unit 210, F / V converter 220 and the signal distortion prevention unit 230, characterized in that the ride comfort of the railway vehicle comprehensive measurement system. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 신호증폭부(210)는 상기 좌우가속도 감지부(111), 상하가속도감지부(112) 및 전후가속도감지부(113)에 의해 측정된 미약한 아날로그신호의 가속도데이터를 일정 비율로 증폭하여 실제 사용가능한 신호로 증폭하고, 상기 F/V 변환부(220)은 상기 속도센서(120)로부터 펄스신호를 입력받고 아날로그 형태의 전압신호로 변환하고, 상기 신호왜곡방지부(230)는 신호의 샘플링속도와 연동하여 샘플링 동안에 발생할 수 있는 신호왜곡을 방지하기 위한 저주파 밴드필터인 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The signal amplifier 210 amplifies the acceleration data of the weak analog signal measured by the left and right acceleration detection unit 111, the vertical acceleration detection unit 112, and the front and rear acceleration detection unit 113 at a predetermined ratio, and is actually used. Amplify to a possible signal, the F / V converter 220 receives the pulse signal from the speed sensor 120 and converts it into an analog voltage signal, the signal distortion prevention unit 230 is the sampling rate of the signal Comprehensive measurement system for a ride comfort of a railway vehicle, characterized in that the low-frequency band filter to prevent signal distortion that may occur during sampling in conjunction with. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 A/D 변환부(300)는 212 에 해당하는 분해능력을 얻을 수 있도록 적어도 12비트 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 승차감 종합측정시스템.The A / D conversion unit 300 is a ride comfort measurement system of the railway vehicle, characterized in that composed of at least 12 bits or more to obtain a resolution corresponding to 2 12 .
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