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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 인천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2014
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도로에서 나타나는 모든 주행행태는 운전자, 차량, 도로환경의 상호작용에 의해 발생하는 것이다. 따라서 도로부문의 연료소모 및 배출량을 줄이기 위해 에코드라이브 교육을 통한 운전자 운전행태 개선, 차량에 대한 관련 기술개발이 활발히 이루어지고 있으나, 주행하는 도로의 환경이 뒷받침되지 않는다면 에코드라이브를 달성하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 도로 환경적 측면에서 에코드라이브를 지원하기 위해 연료소모 및 CO₂배출량 측면의 가속특성을 분석하고, 연료소모 및 CO₂배출량에 영향을 미치는 도로선형 요인을 도출하여 정량적인 영향을 판단하고자 하였다. 또한 도로 설계 대안 평가 시 연료소모 및 CO₂배출량을 고려할 수 있도록 도로의 선형을 고려한 연료소모 및 CO₂배출량 모형을 개발하였다.
가속특성분석과 도로선형에 대한 연료소모 및 CO₂배출 특성, 모형개발은 LPG 중형 승용차량에 장착한 차량정보 저장장치로부터 가속 주행실험, 실도로 주행실험 시 수집한 실시간 데이터를 이용하였다. 가속 주행실험 결과 연료소모 및 CO₂배출 증가량이 급격히 증가되는 임계가속도는 정지 상태에서 가속하는 경우 2.598㎨, 20km/h 이상의 속도로 주행 중인 상태에서 가속하는 경우 1.4705㎨인 것으로 추정되었다.
일반국도의 도로구간을 대상으로 수행한 실도로 주행실험 분석결과 원곡선구간의 곡선반경이 작을수록 연료소모 및 CO₂배출량이 증가하며, 특히 곡선반경이 최소곡선반경이하인 원곡선구간은 그 증가량이 더 큰 것을 알 수 있었다.
평면직선구간에서는 오르막 종단경사가 클수록 연료소모 및 CO₂배출량이 증가하며, 내리막 종단경사가 클수록 연료소모 및 CO₂배출량이 감소하는 것으로 분석되었다. 특히 도로의 연속성이 확보된 내리막 경사 구간에서는 감소율이 더욱 높은 것으로 나타났다. 마지막으로 완화곡선구간의 경우 상류부가 곡선구간인 경우 연료소모 및 CO₂배출량이 증가하며, 해당 상류부 곡선구간의 곡선반경이 작을수록 증가율이 커지는 것으로 분석되었다.
연료소모 및 CO₂배출 특성분석 결과를 바탕으로 설계속도 60km/h, 80km/h 도로구간에 대하여 연료소모 및 CO₂배출량 모형을 개발하였다. 모형의 적용성을 평가한 결과 통행속도를 이용한 예측모형과 달리 본 연구의 연료소모 및 CO₂배출모형은 도로선형의 변화에 따른 연료소모 및 CO₂배출의 변화를 추정할 수 있는 것으로 나타났다. 향후 다양한 차종과 연료에 대한 모형을 구축하고, CO₂뿐만 아니라 다른 오염물질도 함께 고려할 수 있다면 모형의 예측력을 보완할 수 있을 것이다.
가속특성분석과 도로선형에 대한 연료소모 및 CO₂배출 특성, 모형개발은 LPG 중형 승용차량에 장착한 차량정보 저장장치로부터 가속 주행실험, 실도로 주행실험 시 수집한 실시간 데이터를 이용하였다. 가속 주행실험 결과 연료소모 및 CO₂배출 증가량이 급격히 증가되는 임계가속도는 정지 상태에서 가속하는 경우 2.598㎨, 20km/h 이상의 속도로 주행 중인 상태에서 가속하는 경우 1.4705㎨인 것으로 추정되었다.
일반국도의 도로구간을 대상으로 수행한 실도로 주행실험 분석결과 원곡선구간의 곡선반경이 작을수록 연료소모 및 CO₂배출량이 증가하며, 특히 곡선반경이 최소곡선반경이하인 원곡선구간은 그 증가량이 더 큰 것을 알 수 있었다.
평면직선구간에서는 오르막 종단경사가 클수록 연료소모 및 CO₂배출량이 증가하며, 내리막 종단경사가 클수록 연료소모 및 CO₂배출량이 감소하는 것으로 분석되었다. 특히 도로의 연속성이 확보된 내리막 경사 구간에서는 감소율이 더욱 높은 것으로 나타났다. 마지막으로 완화곡선구간의 경우 상류부가 곡선구간인 경우 연료소모 및 CO₂배출량이 증가하며, 해당 상류부 곡선구간의 곡선반경이 작을수록 증가율이 커지는 것으로 분석되었다.
연료소모 및 CO₂배출 특성분석 결과를 바탕으로 설계속도 60km/h, 80km/h 도로구간에 대하여 연료소모 및 CO₂배출량 모형을 개발하였다. 모형의 적용성을 평가한 결과 통행속도를 이용한 예측모형과 달리 본 연구의 연료소모 및 CO₂배출모형은 도로선형의 변화에 따른 연료소모 및 CO₂배출의 변화를 추정할 수 있는 것으로 나타났다. 향후 다양한 차종과 연료에 대한 모형을 구축하고, CO₂뿐만 아니라 다른 오염물질도 함께 고려할 수 있다면 모형의 예측력을 보완할 수 있을 것이다.
목차
목 차국문초록 ⅰ목 차 ⅲ표 목 차 ⅶ그림목차 ⅹ제 1 장 서 론 11.1 연구의 배경 및 목적 11.2 연구의 범위 및 방법 4제 2 장 선행연구고찰 82.1 도로선형과 주행특성 82.2 주행특성과 연료소모 및 오염물질 배출특성 112.2.1 주행속도의 영향 112.2.2 가속도의 영향 142.3 도로선형과 연료소모 및 오염물질 배출특성 162.3.1 종단경사의 영향 162.3.2 평면선형의 영향 18제 3 장 주행실험 및 데이터구축 203.1 가속주행실험 203.2 실도로 주행실험 223.2.1 실도로 주행실험 방법 및 실험장비 223.2.2 분석대상 도로구간 특성분석 243.3 데이터 구축방법 313.3.1 주행자료와 기하구조 자료의 병합 방법 313.3.2 동질성구간 분류방법 32제 4 장 가속특성분석 364.1 다양한 관점에서의 임계가속도 374.2 임계가속도 추정 404.2.1 주행상태의 구분 404.2.2 출발 시 임계가속도 434.2.3 주행 시 임계가속도 484.3 임계가속도를 적용한 급가속과 급출발 54제 5 장 도로선형별 연료소모 및 CO₂배출 특성분석 575.1 도로선형별 주요 설계요인의 영향분석 595.1.1 원곡선구간의 곡선반경 영향 595.1.2 평면직선구간의 종단경사 영향 645.1.3 완화곡선구간의 상·하류부 평면선형 영향 685.2 도로선형별 연료소모 및 CO₂배출량 회귀분석 725.2.1 원곡선구간 735.2.2 평면직선구간 785.2.3 완화곡선구간 805.3 주요설계요인의 연료소모 및 CO₂배출특성 84제 6 장 도로선형별 연료소모 및 CO₂배출량 예측모형 개발 866.1 모형의 유형 구분 및 변수선정 866.2 연료소모 및 CO₂배출량 예측모형 개발 896.2.1 설계속도 60km/h 도로의 평면선형별 예측모형 896.2.2 설계속도 80km/h 도로의 평면선형별 예측모형 976.3 연료소모 및 CO₂배출량 감소를 위한 설계개선방안 1036.4 모형의 적용 및 효과 107제 7 장 결 론 115참 고 문 헌 117ABSTRACT 124
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