A Study on the Development of Overload Detecting Pad for Low Speed WIM System
저속 WIM 시스템용 과적검지 패드 개발에 관한 연구

Choon-Man Lee, Young-Ho Choi, Eun-Jung Kim
2017 Journal of the Korean Society for Precision Engineering  
Recently, traffic accidents and damage on the highway have increased because of overloaded vehicles. The existing overload-detecting system has a low accuracy rate. An overload-detecting system using a weigh-in-motion (WIM) system has been developed to solve this problem. The WIM system can be used to detect overloaded vehicles by measuring the weight of the vehicles. The WIM system is divided into high-speed and low-speed types. The inaccuracy rate in the lowspeed WIM system results mainly
more » ... results mainly from the low response rate of the sensor when the velocity is moving at more than 20 km/h. In this study, a low-speed overload-detecting pad with a hydraulic structure using a WIM system was developed to make the system more accurate. The structural and formal analysis was carried out by using a finite element method (FEM) in order to analyze the structural stability and the extrusion velocity of the system. In addition, a static load test was performed to confirm the linearity and accuracy of the pad. 서론 전세계적으로 과적차량의 단속을 위해 Weigh-in-Motion (WIM) 시스템을 사용하고 있다. 국내의 경우, 주요 간선도로 및 교량에 서는 과적검문소를 운영 중이다. 과적검지 패드의 정확도 부재는 정부의 단속의지를 약화시키고, 교량이나 선박에 이차적인 위험 요인이 될 뿐만 아니라 과적 차량의 사고 시 인명피해를 높인다. 현행 과적검문소의 축 하중 센서 정확도는 법적인 요건 10%를 충족하지 못하기 때문에 무인단속 시스템이 지연되고 있다. 1-3 WIM 시스템은 저속과 고속으로 구분되어 있으며, 저속 WIM 시스템은 20 km/h 이상에서 과도한 편차가 발생한다. 주행 중 차 량의 중량을 측정하는 과적단속시스템의 핵심장비인 WIM 센서 는 Piezo Ceramic, Quartz, PVDF 등 다양한 종류가 사용되고 있 으나, 외부 환경요건 및 차량속도에 따라 부정확한 측정 결과를 나타내는 특성을 지니고 있다. 따라서 정확한 중량 측정이 가능한 과적검지 패드 개발의 필요성이 대두되고 있다. 4-8 Jo 등은 9 주행중인 과적차량의 지능형 임베디드 단속 시스템 개발을 위하여 유전자 알고리즘 기법을 적용, 도로자체를 저울로 하여 주행중인 차량의 하중 및 주행정보를 분석을 연구를 진행하 였다. Kwon 등은 10 과적단속의 효율화를 위해 고속 축하중 측정 시스템을 개발하고 이를 통해 국내 고속도로 과적화물차 행태 분 석을 실시하며, 본 시스템을 활용한 과적단속시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. Oh는 11 일반국도에서 수집된 고속 축중계 자 료를 활용하여 축하중을 추정하는 모형을 개발 및 평가하였다. Park 등은 12 기존의 WIM 시스템의 오차율에 영향을 미치는 비정 상 주행패턴을 분석하고 오차율을 최소화하는 개선된 WIM 시스 템을 설계하였다. 본 연구에서는 WIM 센서를 이용한 과적검지 패드의 구조 안정
doi:10.7736/kspe.2017.34.3.179 fatcat:gf64t4tja5flvat7uo2242dv2u