한국철도공사

열차성능해석 시뮬레이션 체계 구축

2018.01.18

이동수

1. 과제개요

○ 과제유형/연구책임자 : 기본연구과제/엔지니어링센터 차장 이동수
○ 연구기간 / 소요예산 : 2017. 1. 1. ~ 2017. 11. 30.(11개월) / 95.4백만원

2. 연구목적

○ 철도차량 추진제어장치의 설계 및 검증을 위한 「열차성능해석 시뮬레이션」 소프트웨어를 개발하여 자체설계 가능한 기반 마련

3. 연구내용

○ 철도차량의 운전특성, 부하산정에 따른 견인력 및 제동력 선정, 주행저항 분석 등 차량공학 연구를 통하여 열차성능 해석을 위한 기초 데이터 정립

○ 운용차량의 주요 추진장치 성능(견인력, 제동력 등) 산정 시 필요한 데이터 분석 및 관련 규정(속도정수사정기준 등) 분석

○ 열차편성, 속도, 저항, 중량 등 입력 데이터를 토대로 견인 및 제동력, 열차저항, 주행성능 곡선 그래프 등 결과 산출 기능의 시뮬레이션 소프트웨어 개발

4. 연구결과

○ 철도차량공학 연구는 관련 논문, 전문서적, 공사 설계자료 등 공신력 있는 자료를 기준으로 수집 및 연구를 수행하고, 외부자문(철도기술연구원, 한국교통대)을 거쳐 소프트웨어의 신뢰성을 확보함

○ 국내 운영되는 차종에 대한 정보를 소프트웨어에 저장하였으며, 향후 추가되는 차종에 대해 추가할 수 있도록 확장성을 고려함

○ 시뮬레이션 소프트웨어는 차량제작사에서 제시하는 추진제어장치(견인력, 제동력, 저항 등)에 대하여 성능 검증이 가능하며 향후 추가적인 차량의 성능검증(인버터, 보조전력변환장치 등)에 대한 로직 및 알고리즘을 연구하여 업그레이드 할 수 있도록 함

5. 기대효과

○ 신조차량 도입시 추진제어장치에 대한 사전 성능검증 및 최적화된 사양정의로 설계비용 및 제작비용 절감 가능

○ 추진장치의 사양 산출 로직 및 알고리즘 연구를 통한 주요 제원의 사전 검증으로 자체 설계 가능한 필수 기술 확보

6. 활용계획

○ 신조차량 도입 및 개조?개량시 설계 기초 자료로 활용