RWISS를 이용한 실시간 윤중 감소비 및 탈선계수 산출에 관한 연구

초록

타 교통수단과의 상대적인 안전성의 우위를 점하기 위해서 철도차량의 주행안전성을 확보해야 한다. 철도차량의 주행안전성을 평가하기 위해서 차륜과 레일 사이의 상호 작용력을 측정해야 하는데, 이때 고려해야 하는 것이 탈선계수와 윤중감소율이다. 수평 방향의 힘에 대한 수직 방향의 힘의 비를 탈선계수, 정적 윤중에 대한 윤중감소치를 윤중감소율이라 하는데 이 값이 한계치를 넘어서게 되면 차륜이 레일을 올라타게 되어서 탈선이 발생하게 된다. 한 번의 탈선사고는 자칫하면 대형 인명사고로 이어질 수가 있기 때문에 사전에 탈선을 예방하여 주행안전성을 확보해야 한다. 탈선을 하게 되는 여러 원인 중 윤중의 감소와 횡압의 증가로 탈선이 발생하고 있기 때문에, 각 차륜에 부착된 디지털 스트레인게이지 센서로부터 측정된 윤중과 횡압 데이터를 실시간으로 확인할 수 있는 RWISS (Rail Wheel load Indicator Sensing System)를 고안하게 되었다. 우선 각 차륜에 스트레인게이지 센서를 부착하여 측정값을 I/O BOX로 전달하여 윤중과 횡압 데이터를 종합한다. 이후 측정값은 Indicator에 현시되고 데이터 처리장치를 통해 윤중 측정값을 정적윤중과 비교하여 윤중감소비와 탈선계수를 산출한다. 탈선계수와 윤중감소비를 TCMS로 실시간으로 무선통신으로 관제사와 기관사에게 전송한다. 관제사와 기관사는 실시간 윤중 감소율과 탈선계수를 확인함으로서 열차 운행속도를 조절함으로서 탈선을 방지할 수가 있다.