고속축중기 센서 배치방안 비교연구:고속도로를 중심으로
A Sensor Layout Scheme for High-Speed Weigh-In-Motion in Expressways
- 주제(키워드) 고속축중기 , 센서배치
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 최기주
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 ITS대학원 ITS학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000013975
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 고성능 시스템에 가장 많이 사용되고 있는 Piezo Quartz type 센서를 이용한 시스템의 성능향상 방법에 대한 선행연구를 고찰하고, 센서의 배치형태에 따른 정확도의 정도를 실험적으로 계산하여 효과적인 센서 배치 형태를 도출함으로서 경제적이면서도 정확도를 크게 해치지 않는 배치방안에 대하여 비교 연구 하였다. 선행연구에 따른 정확도 향상의 방법이 적용되어 고속도로 구간에 설치 및 운영 중인 시스템을 대상으로 3점식 센서 정상 배치와 3점식 가상 배치 2종, 2점식 정상 배치에 대하여 성능시험을 통해 얻어진 데이터를 비교 하였으며 획득된 데이터를 계중값과 비교하여 오차와 정확도를 계산하였다. 각 배치별로 시험 데이터를 구분하여 계산을 한 후 유럽의 WIM 성능 등급 기준인 COST323 등급표를 작성하여 각 센서 배치별로 비교하였다. 전반적으로 2점식 정상 배치에 비해 3점식 배치의 중량 정확도 성능이 우수하게 나타났다. 또한, 3점식 정상 배치와 3점식 가상배치의 차이가 크지 않음을 알 수 있다. 주목할 만한 결과로서 3점식 정상 배치와 가상 배치의 성능차이가 거의 없음을 확인할 수 있었다. 두 시스템간의 소요비용 차이를 생각할 때 매우 인상적인 결과이다. 그러므로 본 연구를 통하여 2점식 배치에 소요되는 Piezo Quartz 센서와 같은 수량(센서 4개)으로 3점식 정상 배치의 성능을 낼 수 있는 3점식 가상 배치가 효과적임을 확인 할 수 있었다.
more목차
Ⅰ. 서 론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구의 범위 및 방법 2
3. 선행연구의 고찰 4
Ⅱ. 고속축중기 센서 관련 선행연구 6
1. 개요 6
1.1 WIM의 개요 6
1.2 WIM의 구분 6
1.2.1 설치 구조물에 따른 구분 6
1.2.2 속도에 따른 구분 7
1.2.3 센서배치에 따른 구분 7
2. 고속축중기 센서의 유형 8
2.1 Piezo Quartz Type 8
2.2 Piezo Ceramic Type 9
2.3 Piezo Electric Type 10
3. 고속축중기 센서의 축중량 산정원리 11
3.1 축중량 산정원리 11
3.2 측정오차 12
Ⅲ. 고속축중기 시스템의 센서 배치 방안 14
1. 축중 센서 배치기법 14
1.1 일반적인 WIM 시스템 14
1.2 MS-WIM (Multi-sensor Weigh-In-Motion) 14
2. 정확도 향상을 위한 추가센서 18
2.1 차륜위치 판독센서 18
2.2 포장체 심도별 온도센서 18
Ⅳ. 시험 사이트 구성 및 방법 21
1. 센서 배치 21
2. 시험 시스템 구성 22
3. 보정 기법 적용 24
4. 중량 정확도 검증시험 25
Ⅴ. 센서 배치방법의 효과성 분석 28
1. 배치별 오차 분석 28
2. 센서 배치별 성능분석 30
3. COST323 기준 등급표 31
Ⅵ. 결론 및 향후과제 34
참고문헌 36
APPENDIX 38
A. COST323 38
A.1 COST323 개요 38
A.2 COST323 등급 38
B. 시험차량 계중값 40
C. 센서배치 방법 및 차량별 성능분석표 41
ABSTRACT 57
