종방향 자율주행을 위한 성능 지수 및 인간 모사 학습을 이용하는 구동기 고장 탐지 및 적응형 고장 허용 제어 알고리즘

오세찬,이종민,오광석,이경수,Oh, Sechan,Lee, Jongmin,Oh, Kwangseok,Yi, Kyongsu 한국자동차안전학회 2021 자동차안전학회지 Vol.13 No.4

This paper proposes actuator fault detection and adaptive fault-tolerant control algorithms using performance index and human-like learning for longitudinal autonomous vehicles. Conventional longitudinal controller for autonomous driving consists of supervisory, upper level and lower level controllers. In this paper, feedback control law and PID control algorithm have been used for upper level and lower level controllers, respectively. For actuator fault-tolerant control, adaptive rule has been designed using the gradient descent method with estimated coefficients. In order to adjust the control parameter used for determination of adaptation gain, human-like learning algorithm has been designed based on perceptron learning method using control errors and control parameter. It is designed that the learning algorithm determines current control parameter by saving it in memory and updating based on the cost function-based gradient descent method. Based on the updated control parameter, the longitudinal acceleration has been computed adaptively using feedback law for actuator fault-tolerant control. The finite window-based performance index has been designed for detection and evaluation of actuator performance degradation using control error.

영상처리를 이용한 철도 승강장 영역에서의 열차상태 검지방법

오세찬(Oh, Seh-Chan),윤용기(Yoon, Yongki),백종현(Baek, Jong-Hyen),조현정(Jo, Hyun-Jeong) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.12

현재 철도 역사의 승객 위험영역과 보안영역 등의 감시를 위해 수십대의 CCTV를 널리 이용하고 있다. 그 중에서 가장 빈번한 사고가 발생되는 곳은 승객의 열차 승하차가 이루어지는 승강장 영역이다. 하지만 사고 예방과 신속한 대응을 위해 역무원이 여러 대의 CCTV를 항시 모니터링 하기는 불가능하다. 따라서 위험상황을 자동으로 인지할 수 있는 영상처리 기술을 이용한 승강장 모니터링 시스템이 요구되며, 이를 위해서는 우선적으로 승강장에서 의 정확한 열차상태 판단이 필요하다. 본 논문은 비전기반 승강장 모니터링 시스템을 위한 승강장에서의 열차상태에 대한 검지방법을 제안한다. 제안된 검 지 방법은 승강장에서의 열차 점유영역을 분석하여 열차의 진입(IN), 진출(OUT), 정지(ON), 없음(OFF)의 4가지 생태 를 판별한다. 제안된 검지방법의 성능 평가을 위해 서울메트로 4호선 동작역과 남태령역을 대상으로 열차상태 검지 결과를 제시하였다. Currently, dozens of CCTVs are widely used in railway station for monitoring passengers in danger and security areas. The most frequent accidents occur at the platform area where passengers boarding the train. However, It is almost impossible that station operator monitors dozens of CCTV screens and recognizes immediately accidents and handle them. Therefore, railway platform monitoring system using image processing technology which automatically detects platform accidents is needed, and in order to that, preferentially, accurate determination of train state in the platform is required. In the paper, we propose train state detection algorithm for vision based railway platform monitoring system. the proposed algorithm determines four different states i.e. trains approach(IN), departure(OUT), stop(ON), and empty(OFF) of the train, in the platform. To evaluate the proposed algorithm, we present the train detection results for the Seoul Metro Line 4 Dongjak and Namtaeryeong Station

토니 모리슨의 The Bluest Eye : 작품 제목에 대한 다원적 접근

오세찬 ( Sei Chan Oh ) 한국영미문화학회 2002 영미문화 Vol.2 No.2

종방향 자율주행을 위한 유한 기억 기반 인간 모사 학습을 이용하는 적응형 되먹임 제어 알고리즘 개발

오세찬(Sechan Oh),오광석(Kwangseok Oh) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

자율주행 시스템은 차량이 스스로 주행할 수 있는 기술이며 탑승자에게 편의성을 제공한다. 자율주행을 위해서는 자율적 가속 및 감속 그리고 선회를 위한 종방향 제어 입력과 횡방향 제어를 위한 조향 제어 입력이 필요하다. 차량의 안정한 제어를 위해 제어 알고리즘의 개발 및 성능 평가가 활발히 이루어지고 있다. Qiu. W 외 4명은 선행 차량을 추종하는 자율주행 차량을 위해 고정 차두 시간 전략을 이용하여 종방향 요구 가속도를 도출하는 모델 예측 제어기를 제안하였다. Chen. C 외 3명은 자율주행 차량의 경로 추종을 위한 라그랑지안 변수 기반 랴푸노브(Lyapunov) 함수를 기반 계층적 적응 제어기를 제안하였다. 본 연구에서는 종방향 자율주행을 위한 유한 기억 기반 인간 모사 학습을 이용하는 적응형 되먹임 제어 알고리즘을 제안한다. 종방향 목표 가속도 도출을 위해 제어 오차와 되먹임 이득을 이용하여 되먹임 제어기를 설계하였다. 되먹임 이득은 유한 기억에 저장된 제어 오차와 목표 가속도를 기반으로 최소 자승법을 이용해 실시간으로 추정되었다. 유한 기억 공간은 제어 성능 평가를 위해 설계된 목적함수 값의 변화율에 따라 새로운 정보의 기억 여부가 결정되도록 알고리즘이 설계되었다. 목적함수 값의 변화율이 양수인 경우는 MIT규칙 기반 적응된 목표 가속도를 기억 공간에 저장되고 최소 자승 기반 목표 가속도 도출을 위해 사용된다. 제안된 알고리즘은 Matlab/Simulink 기반 설계되었고, 합리적 평가를 위해 CarMaker 소프트웨어를 연동하여 성능 평가가 수행되었다. 평가 결과 선행 차량을 합리적으로 추종하는 결과와 목적함수의 값이 0에 가까운 값으로 수렴하는 결과를 확인하였다. 그러므로 제안된 알고리즘은 향후 대상 시스템의 정보 없이 자율주행을 가능하게 하는 제어 알고리즘으로 이용될 것으로 기대한다.

철도 승강장 승객안전을 위한 비전기반 물체 검지 알고리즘 연구

오세찬(Oh Seh-Chan),박성혁(Park Sung-Hyuk),정우태(Jeong Woo-Tae) 한국철도학회 2008 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

Advancement in information technology have enabled applying vision sensor to railway, such as CCTV. CCTV has been widely used in railway application, however the CCTV is a passive system that provide limited capability to maintain safety from boarding platform. The station employee should monitor continuously CCTV monitors. Therefore immediate recognition and response to the situation is difficultin emergency situation. Recently, urban transit operators are pursuing applying an unattended station operation system for their cost reduction. Therefore, an intelligent monitoring system is need for passenger"s safety in railway. The paper proposes a vision based monitoring system and object detection algorithm for passenger’s safety in railway platform. The proposed system automatically detects accident in platform and analyzes level of danger using image processing technology. The system uses stereo vision technology with multi-sensors for minimizing detection error in various railway platform conditions.

스테레오비젼기반 승강장 모니터링시스템

오세찬(Oh Seh-Chan),김길동(Kim Gil-Dong),박성혁(Park Sung-Hyuk),이한민(Lee Hanmin) 한국철도학회 2006 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

Passenger safety is a primary concern of railway system but, it has been urgent issue that dozens of people are killed every year when they are fallen from train platforms. Recently, advancements in IT have enabled applying vision sensors to railway environments, such as CCTV and various camera sensors. In this paper we propose a stereo vision based platform monitoring system which automatically determines in real-time whether human or object is in preset monitoring area or not. The system uses stereo image processing technique employed in ITS technology to improve detection rate. This paper introduces system overview, configuration and detection process of the system. According to the results, we expect the proposed system requirements will play a key role for establishing highly intelligent monitoring system in railway.

차량 핸들링 성능 향상을 위한 4륜 독립 조향 시스템의 모델 예측 및 고장 허용 제어 알고리즘 개발

오세찬(Sechan Oh),김민준(Minjun Kim),이병림(Byungrim Lee),오광석(Kwangseok Oh) 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2020 No.11

효율적 자율주행을 위한 독립 구동 및 조향 시스템을 이용하는 적분 제어 기반 샤시 통합 제어 성능 분석

오세찬(Sechan Oh),오광석(Kwangseok Oh) 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2020 No.11

미디어 분석기반 문제 및 이슈 분석을 통한 철도신호 분야 연구개발 방향수립

오세찬(Sehchan Oh),박준성(Jun-Sung Park) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.11

본 논문은 철도신호분야 연구개발 방향 수립을 위해 국가적 차원의 문제 및 이슈를 도출하고 분석방법을 제안한다. 철도분야 문제 및 이슈 도출을 위해 미디어 분석을 기반으로 후보 문제 및 이슈를 도출한다. 미디어 분석은 철도관련 뉴스기사, 철도관련 청와대 국민청원, 그리고 서울교통공사 시민아이디어를 대상으로 수행한다. 후보 문제 및 이슈는 전체 미디어 건수가 5건 이상으로 분류되는 21개를 도출한다. 철도분야 전문가 분석을 통해 과학기술적 해결이 가능한 13개의 문제 및 이슈를 최종 도출한다. 대국민 설문조사는 중요도와 시급성에 기반한 우선순위를 정하기 위해서 일반국민 1,000명을 대상으로 구조화된 설문지를 이용한 online survey 방법을 통해 진행한다. 이슈별 중요도와 시급성을 토대로 선택된 주요 문제 및 이슈는 “출퇴근 시간 철도 혼잡해소”, “수도권 인구 분산화를 통한 교통 접근성 향상”, “이용자 중심의 열차편성 및 운행서비스 개선”, “철도 작업자 안전성 향상”, “환승 시설개선”이다. 본 연구에서 도출된 철도관련 문제 및 이슈를 토대로 수립한 철도신호분야 연구개발 방향을 제시한다. This paper derives national problems and issues and suggests analysis methods to establish the direction for railway signaling research and development. First, candidate problems and issues are derived based on media analysis pertaining to railways. Media analysis is carried out on railroad-related news articles, railroad-related Blue-House national petitions, and Seoul Transportation Corporation"s citizen ideas. Twenty-one candidate problems and issues are derived, among which the total number of media cases is five or more. Next, through the analysis by experts in the railroad field, 13 problems and issues that can be solved scientifically and technologically are finally shortlisted. Finally, to set priorities based on importance and urgency, a public survey is conducted online using a structured questionnaire targeting 1,000 general public. The major issues and issues selected based on their importance and urgency are "Relieving railway congestion during commuting hours", "Improving traffic accessibility through decentralization of population in the metropolitan area", "Improving user-centered train organization and operation services", "Improving railroad worker safety", and "Improvement of transit facilities". We also present the direction for R&D in the railway sector established based on the railway signaling-related problems and issues derived from this study.

차세대전동차 개발목표에 대한 계량화 방안연구

오세찬(Oh Seh-Chan),박성혁(Park Sung-Hyuk),김길동(Kim Gil-Dong) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.5월

The development goals of the next generation EMU are to improve the system maintainability, transportation capacity, reliability, passenger service and energy efficiency. In this paper, we propose a measurement scheme for the development goals of the next generation Electric Multiple Unit(EMU). To achieve that, we drew meaningful characteristics for each development goal, which mainly affect effectiveness and performance of vehicle system. Finally, the measurement scheme for the development is obtained by using the characteristics, which could be a numerical values such as maximum velocity, acceleration of the vehicle and so on or subjective values such as a results of surveys from passengers and so on. We expect the proposed measurement scheme will be used to measure the development goals of other similar system as well as the next generation EMU.