바이모달 트램 운행모드에 따른 조향 특성

초록

바이모달 트램은 2량 1편성의 굴절차량으로 승객의 편리하게 이동할 수 있도록 앞 출입문과 뒷 출입문 사이에 축이 1개만 존재하도록 배치되어 있다. 이로 인하여 축간거리가 길어지게 되고 원활한 곡선 주행을 위하여 전체 차륜이 조향되도록 AWS(All wheel steering) 시스템을 적용하고 있으며, 일반도로에서는 수동모드로 전용도로에서는 자동모드로 운행이 가능하도록 되어 있다. 수동모드에서는 Fig. 1의 가상고정축, 앞 축의 조향각 및 속도 등의 변수를 이용하여 ECU 자체적으로 조향각을 계산하여 제어하게 되며, 자동모드에서는 자동운전제어장치에서 원하는 조향각에 맞게 조향장치를 제어하게 된다. 본 논문에서는 수동모드를 중심으로 선회 특성을 검토하고 자동모드와 수동모드에 곡선 선회시 조향 특성이 어떻게 다르며, 어떤 특성을 고려해야 하는지를 검토하고자 하였다. 차량의 안전한 운행을 위하여 선회 특성을 바탕으로 도로설계가 수행되며, 차량이 운행할 수 있는 구간도 정의된다. 바이모달 트램에 대해서 선회와 관련하여 검토해야 할 항목으로 회전반경(turning radius), 차량선회폭(swept path width), 이탈궤적(off-tracking)과 스윙아웃(swing-out) 등이 있으며, 각 항목에 대하여 시뮬레이션 및 실차시험을 한 결과 모두 만족하고 있는 것으로 나타났다. 수동모드 및 자동모드에 대한 선회 특성은 시험 결과, 횡가속도의 변동은 자동운전이 크지만 최대 횡가속도는 비슷하게 나타났다. 수동모드 및 자동모드에서 궤적을 비교한 결과는 자동모드에서가 수동모드보다 원에 가깝게 선회하고 있으며, 바퀴 중심간의 궤적차인 이탈궤적도 작게 나타났다.