곡선부에서 탈선계수에 영향을 미치는 매개변수들에 대한 연구

초록

열차의 주행안전성 확보를 위해서 탈선의 위험도를 정량적으로 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 주행안전성을 위한 궤도 및 차량의 설계시에 반영되어야 할 기술적 요건들을 도출하기 위하여 탈선에 영향을 미치는 매개변수들에 대한 분석이다. 이를 위해서 탈선의 위험도가 높은 곡선부에서 주행하는 열차의 탈선계수를 결정하기 위해서 윤중, 횡압의 추정식에 관한 연구를 통해서, 그에 영향을 주는 각각의 매개변수들의 상관관계에 관한 연구를 수행하였다. 또한 실제 운행하고 있는 인천지하철 1호선의 급곡선부 2개구간을 선정하여 차량과 선로조건 등을 현장조사하고 해석해 봄으로써 보다 실제적인 해석이 될 수 있도록 하였다. 그 결과, 곡선반경이 작아지고, 열차속도가 증가하면 탈선계수가 증가하였다. 또한 캔트의 변화에 의한 탈선계수의 영향에서는 캔트가 증가하면 탈선계수가 감소하였으며 줄틀림의 표준편차가 증가 할수록 탈선계수도 증가하였다. 내궤측 횡압윤중비의 증가에 따라 탈선계수 역시 증가하여 내궤측 횡압윤중비가 0.5를 넘으면 탈선계수는 허용치 0.8을 초과하는 것을 알 수 있었다. 실제 노선에서의 탈선 안전성 평가에서는 R=200, R=300구간 모두 탈선계수가 0.43을 넘지 않아 모두 안전한 것으로 나타났으며, 원곡선부 보다는 완화곡선부에서 탈선계수가 높게 나타나 탈선의 위험이 높은 것을 알 수 있었다."