R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919RTRP-C136506-03 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 도시철도 선로(터널) 시설물 자율점검 분석시스템 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-09-29 ~ 2019-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 박종국 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
9명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
24명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 619,600,000 원 기업 : 206,534,000 원 계 : 826,134,000 원 |
총연구비 | 정부 : 2,050,000,000 원 기업 : 683,335,000 원 계 : 2,733,335,000 원 |
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| 연구기관명 | 투아이시스(주) | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
Ⅰ. 연구개발의 배경 및 필요성 가. 지원 대상기술의 정의 최근 고도화된 머신비전 기술과 ICT 기술을 적용하여, 열차 주행중에 도시철도 터널 시설물 상태정보를 자동으로 검측/분석하여, 도시철도 운영기관의 유지보수 안전관리 체계를 개선할 수 있는“도시철도 선로(터널) 시설물 자율점검 분석 시스템”개발을 목표로 한다. (1) 기술의 우수성 및 독창성 ○ 영업열차를 이용한 도시철도 시설물(터널시설, 전차선로 및 궤도)의 상태정보 취득 및 분석, 알람 보고 기능을 갖춘 도시철도 선로(터널) 시설물 자율점검 솔루션 개발 (2) 기술의 활용 가능성 ○ 영업열차를 이용하여 열차 운행 안전설비(강체 전차선로, 터널시설, 궤도, 신호)를 주간에 자율점검(Auto Scanning)하고, 화상 및 검측데이터 분석 결과를 바탕으로 야간에 포인트 정비 등 집중적 보수를 수행함으로써, 자율 점검 시스템에 도시철도 운영기관의 유지보수 안전관리 체계를 개선할 수 있음. [최종목표] 영업열차를 통한 도시철도 선로(터널)내 열차운행 안전설비의 상태정보를 자동으로 계측하고 분석함으로서 유지보수 업무를 과학화하여 도시철도 운영기관의 유지보수 안전관리 체계를 개선할 수 있는 “도시철도 선로(터널) 시설물 자율점검 분석시스템” 개발 ？ 도시철도 선로(터널) 설비 유지보수 실태조사 및 수요기관 요구사항 분석 ？ 도시철도 차상 시설물 검측모듈 기술개발 - ‘지하부 강체 전차선로 변형’ 검사모듈 개발 - ‘지하부 제형 강체전차선 마모’ 검측모듈 개발 - ‘터널 상부 벽면’ 검사모듈 개발 - ‘STEDEF 궤도 시설물’ 검사모듈 개발 - ‘궤도 분기기’ 검측모듈 개발 - ‘동적 판토자세’ 검측모듈 개발 ？ ATC 지상신호 검측 기술개발 - ‘지상 ATC용 열차검지신호 및 차상속도신호’ 검지장치 기술개발 ？ 도시철도 강체설비 및 터널벽면 분석 기술개발 - ‘강체설비 및 터널벽면’ 검사 알고리즘 개발 ？ 도시철도 집전장치 발열검지 분석기술 개발 - ‘지하부 집전설비’ 발열검지 알고리즘 개발 ？ 현차시험 및 성능검증 [연구내용 및 범위] ？ 도시철도 선로(터널) 설비 유지보수 실태조사 및 수요기관 요구사항 분석 ？ 도시철도 차상 시설물 검측모듈 기술개발 - ‘지하부 강체 전차선로 변형’ 검사모듈 개발 - ‘지하부 제형 강체전차선 마모’ 검측모듈 개발 - ‘터널 상부 벽면’ 검사모듈 개발 - ‘STEDEF 궤도 시설물’ 검사모듈 개발 - ‘궤도 분기기’ 검측모듈 개발 - ‘동적 판토자세’ 검측모듈 개발 ？ ATC 지상신호 검측 기술개발 - ‘지상 ATC용 열차검지신호 및 차상속도신호’ 검지장치 기술개발 ？ 도시철도 강체설비 및 터널벽면 분석 기술개발 - ‘강체설비 및 터널벽면’ 검사 알고리즘 개발 ？ 도시철도 집전장치 발열검지 분석기술 개발 - ‘지하부 집전설비’ 발열검지 알고리즘 개발 ？ 현차시험 및 성능검증 --------------------------------------------------------------------------- [ 1차년도 ] ？ 도시철도 운영기관 요구사항 분석 ？ 지하부 강체 전차선로 변형검사 - 상세설계서 ？ 지하부 제형 전차선 마모검측 - 상세설계서 ？ 터널 상부 벽면 검사 - 상세설계서 ？ STEDEF 궤도 시설물 검사 - 상세설계서 ？ 궤도 분기기 검측 - 상세설계서 ？ 동적 판토자세 검측 - 상세설계서 ？ ATC 지상신호 검측 - 상세설계서 ？ 강체설비 및 터널벽면 검사 알고리즘 - 변형분석 알고리즘 설계 ？ 지하부 집전설비 발열검지 알고리즘 - 열상검사 알고리즘 설계 ？ 시스템 사양 적합성 검토(시스템 요구사양) ？ 터널시설물 세부 검사대상 정의(사양서) ？ 검사장치 구성설계(카메라,조명,수집장치) ？ 시뮬레이터 설계(광학장치 광원분포) ？ 제형 전차선 검측대상 및 정밀도 확정 ？ 레이저 및 카메라장치등 단위 구성 설계 ？ T-Bar 전차선 시료 설계 및 제작 ？ 터널벽면 검사범위 확정(장치 사양서) ？ 장치 구성설계(카메라,조명,수집장치) ？ 시뮬레이터 설계(광학장치 광원분포) ？ 궤도검사대상 정의(장치 사양서) ？ 검사장치 구성설계(카메라 및 조명) ？ 궤도분기기 검측대상 및 정밀도 확정 ？ 레이저 및 카메라장치등 단위 구성 설계 ？ 트롤리 제작 및 스뮬레이터 설계 ？ 장치 사양 확정 및 상세설계 ？ 판토자세 측정속도 및 정밀도 시뮬레이션 ？ 장치 사양서 ？ 상세설계서 및 도면 설계 ？ 변형검사 알고리즘 설계 -기계 학습 및 패턴인식 설계 ？ 열상검사 알고리즘 설계 - 습판체 인식 및 팬터자세(Roll) [ 2차년도 ] ？ 강체전차선로 검사 장치 제작 ？ 검측장치별 단위 성능시험 ？ 동적시험을 위한 시험절차서 작성 ？ 마모 검측장치 제작 ？ 소프트웨어 설계 및 구현 ？ 마모 검측장치 단위 성능시험(정밀도) ？ 터널상부 검사 장치제작 ？ 검측장치별 단위 성능시험 ？ 동적시험을 위한 시험절차서 작성 ？ 궤도 시설물 검사장치 제작 ？ 소프트웨어 설계 및 구현 ？ 테스트베드 또는 트롤리 현장 적용시험 ？ 궤도분기기 검측장치 제작 ？ 소프트웨어 설계 및 구현 ？ 단위시험: 테스트베드(트롤리) 현장시험 ？ 판토자세 검측장치 제작 ？ 소프트웨어 설계 및 구현 ？ 단위시험: 가진기 충격시험(가속도, 정밀도) ？ 장치별 제작도면 및 검측장치 제작 ？ 시스템 소프트웨어 설계 및 구현 ？ 검측장치별 단위 성능시험 ？ 강체설비 및 터널벽면 영상 트레이닝 ？ 검사 알고리즘 선정 및 평가 ？ 열화상 이미지 분석(습판체, 절연설비) ？ 검지 알고리즘 선정 및 평가 [ 3차년도 ] ？ 시험결과 분석 및 보완(검사장치 운용 개선) ？ 검측시스템 시운전 검증 - 실시간 알람 및 분석결과 산정 ？ 시험결과 분석 및 보완(검사장치 운용 개선) ？ 검측시스템 시운전 검증 - 높이,편위,마모 정밀도(재현성 평가) ？ 시험결과 분석 및 보완(검사장치 운용 개선) ？ 검측시스템 시운전 검증 - 실시간 알람 및 분석결과 산정 ？ 시험결과 분석 및 보완 ？ 검측시스템 시운전 검증 - 볼트,체결구 변형모의 및 결함인식률 산정 ？ 시험결과 분석 및 보완 ？ 검측시스템 시운전 검증 - 분기기 검측 정밀도(재현성 평가) ？ 시험결과 분석 및 보완 ？ 검측시스템 시운전 검증 ？ 검측장치 운용 매뉴얼 작성 ？ 시험결과 분석 및 보완 ？ 검측시스템 시운전 검증 ？ 시험결과 분석 및 보완 ？ 검측시스템 시운전 검증 - 시설물 변형모 |
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| 색인어 | 한글 | 지하철 | 터널설비 | 강체전차선 | 영상처리 | 검사장치 |
| 영문 | Subway | Tunnel Facilities | Rigid T-bar | Image Processing | Inspect equipment | |
| 최종보고서 | 별지 6. 연구개발 최종보고서_도시철도 선로시설물 자율점검 분석시스템.pdf 별지 6. 최종보고서(부록)_성과점검 기준표 및 성과증빙자료.pdf 연구개발성과 활용계획서 및 자체평가의견서 및 .pdf 최종보고서_도시철도 선로시설물 자율점검 분석시스템_평가보완.pdf | |||||