방향틀림이 KTX 주행거동에 미치는 영향 분석

Abstract

궤도틀림은 철도차량의 주행안전성 및 승차감에 매우 큰 영향을 미치는 중요 인자 중 하나이다. 따라서, 차량의 주행안전성과 승차감의 확보를 위해서는 주행속도, 차량의 동적특성, 궤도틀림 검측차의 검측특성, 검측주기등을 고려하여 적정한 궤도틀림 기준을 설정하고, 관련 기준에 따라 궤도틀림을 철저히 관리하여야 한다. 본 논문에서는 궤도틀림 중에서 방향틀림이 KTX 차량의 거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 철도차량 동특성 해석프로그램인 VAMPIRE를 이용하여 방향틀림의 파장과 진폭에 대한 매개변수해석을 수행하였다. 방향틀림 크기와 파장에 따른 KTX의 탈선계수, 대차가속도, 차체가속도 및 궤도횡압 등의 주행거동을 조사하였으며, 방향틀림이 KTX차량의 주행안전성과 승차감에 미치는 영향을 분석하였다. 방향틀림은 차량주행안전성에 미치는 영향이 크며, KTX 주행안전성 확보를 위하여 방향틀림을 엄격하게 관리하여야 함을 알 수 있었다. Track irregularities is one of the key factors influencing the running behavior of trains. In order to ensure safety and ride comfort of train, the criteria for track irregularities should be adequately established regarding vehicle velocity, vehicle characteristics, characteristics of the track recording car, and measurement interval. Also, track maintenance should be carried out thoroughly according to the criteria for managing track irregularities. Numerical analysis was conducted to investigate the influence of track alignment on the running behavior of Korean high speed train(KTX). Various wavelengths and amplitudes of lateral alignment were considered as parameters for this study using the Vampire program, a vehicle dynamics modeling package in railway environment. Derailment, lateral load, bogie acceleration and body acceleration of numerical analysis results due to alignment were investigated. Finally, the influence of the alignment on safety and ride comfort for the KTX was evaluated. This study indicates that alignment irregularities have significant impacts on running safety, and that the criteria used to manage alignment irregularities should be restrictive to ensure the running safety of the KTX.