열차 특성을 고려한 효율적인 속도 프로파일 생성에 관한 연구

초록

기준 운전시분을 준수하며 에너지 소비를 줄이도록 열차를 운행하는 것은 철도 운영의 주요 목표이다. 따라서 철도 시스템에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 연구가 꾸준히 진행되어 왔다. 수동운전의 경우 열차의 가속과 감속은 기관사가 노치를 제어함으로써 이루어진다. 그러므로 노치에 따른 열차의 가감속 특성은 경제 운전 속도 프로파일 도출을 위해 반드시 고려되어야 한다. 또한 기존의 운동방정식은 일반적으로 시간에 대한 함수로 정의되나 선로 정보는 위치에 대한 값으로 제공되므로 정확하고 편리한 정보 반영을 위해서는 위치를 주요 변수로 하도록 하는 변환 과정이 필요하다. 본 연구에서는 열차의 노치특성을 반영하여 열차의 동적 모델을 세우고, 위치 변수에 따라 문제를 구성한 후 속도 프로파일의 최적화를 수행하였다. 또한 실제 구간을 대상으로 시뮬레이션을 통해 속도 프로파일의 유효성을 검증하였다.

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