표제지
목차
용어(약어)표 12
요약 15
I. 서론 18
1. 연구배경 18
2. 연구방법 19
II. 전자연동장치 안전성 입증을 위한 RAMS 프로세스 22
1. 국제표준 기반의 RAMS 요구사항 분석 23
2. 안전성 관리조직 구성 26
3. 전자연동장치 개발 연구 수명주기 단계별 안전성 활동 29
3.1. 안전성 활동 수명주기 정의 30
3.2. 단계별 안전성 활동 절차 31
4. 안전 요구사항 46
4.1. 안전무결성 등급 46
4.2. 안전 요구 사양서 47
4.3. 안전무결성(SIL) 할당 49
5. 위험도 관리 50
5.1. 위험도 관리의 일반적 개요 50
5.2. 전자연동장치 위험도 관리 58
5.3. 위험원 관리 60
6. 신뢰성 분석 60
6.1. 기본 고장률 예측 방법 60
6.2. 신뢰성 예측 방법 61
7. 최종 안전성보고서 61
7.1. 품질관리 보고서 63
7.2. 안전관리 보고서 63
7.3. 기술 안전성보고서 63
8. 안전무결성(SIL) 입증 64
III. 전자연동장치 위험원 분석 67
1. 시스템 인터페이스 및 기능 67
1.1. 인터페이스 종류 및 개요 67
1.2. 기능의 분류 70
1.3. 주 기능 설명 72
2. 위험원 분석 방법 및 절차 83
3. 위험원 분석 86
3.1. 전자연동장치 기능정의 86
3.2. 위험원 식별 89
3.3. 위험원 결과분석 91
3.4. 안전무결성 수준 할당 95
3.5. 위험도 허용수준 결정 102
4. 위험원 분석 결과 110
IV. 위험원 관리 111
1. 위험원 관리 절차 111
2. 위험원 기록 111
3. 위험원 기록 업데이트 113
4. 위험원 종결처리 프로세스 113
4.1. 위험원 종결 113
4.2. 위험원 종결 프로세스 114
5. 위험원 관리 결과 114
V. 전자연동장치 신뢰성 분석 115
1. 신뢰성 분석 개요 115
1.1. 신뢰성 분석 필요정보 115
2. 고장률 예측 117
2.1. 전자연동장치 미션 프로파일 117
2.2. 전자연동장치 고장률 예측 결과 118
3. 신뢰성 분석 119
3.1. 신뢰성 블록 다이어그램 119
3.2. 신뢰성 분석 결과 121
4. 위험측 고장률 분석 127
VI. 정량적 안전성 입증 130
1. 고장계통분석의 개요 131
1.1. 고장계통분석 필요정보 131
1.2. 안전무결성 요구사항 131
1.3. 고장계통분석 수행방안 132
2. 전자연동장치 구조 133
3. 기본 고장률 계산 136
4. 통신에러율 계산 136
4.1. 통신에러율 계산 137
4.2. 통신에러율 계산 결과 137
5. 고장진단 주기 139
6. 고장계통분석 수행 139
6.1. 전자연동장치 위험률 산출 140
6.2. 역 규모별 계통분석 결과 141
6.3. 고장계통분석 수행 결과 145
VII. 결론 147
참고문헌 151
ABSTRACT 155
표 2-1. 국제표준 적용방안 23
표 2-2. 안전성 관리자 임무 및 책임 사항 28
표 2-3. 안전무결성 수준의 일반적 정의 66
표 3-1. 진로설정 하위 기능 정의 및 설명 74
표 3-2. 진로해정 하위 기능 정의 및 설명 76
표 3-3. 진로감시 하위기능 정의 및 설명 77
표 3-4. 열차추적 하위 기능 정의 및 설명 78
표 3-5. 진로방향 설정 및 취소 하위기능 정의 및 설명 81
표 3-6. 신호설비 상태관리 하위 기능 정의 및 설명 82
표 3-7. 시스템 관리 하위 기능 정의 및 설명 84
표 3-8. 전자연동장치 위험원 분석 방법 및 절차 85
표 3-9. 위험원 분석을 위한 하위기능 정의 87
표 3-10. 위험원 식별 90
표 3-11. 위험원 결과 분석 92
표 3-12. 위험도 그래프 적용을 위한 C 파라미터 97
표 3-13. 위험도 그래프 적용을 위한 F 파라미터 97
표 3-14. 위험도 그래프 적용을 위한 P 파라미터 97
표 3-15. 위험도 그래프 적용을 위한 W 파라미터 98
표 3-16. 안전 무결성 수준 할당 99
표 3-17. 위험도 허용수준 결정 108
표 3-18. 안전기능별 위험도 허용수준 및 안전무결성 수준 110
표 4-1. 위험원 기록 대장의 구성 112
표 5-1. 신뢰성 분석을 위한 필요정보 116
표 5-2. 전자연동장치 미션 프로파일 117
표 5-3. 전자연동장치 구성보드별 고장률 예측 결과 118
표 5-4. 전자연동장치 1식 기준 신뢰성 예측 결과 122
표 5-5. 역 규모별 전자연동장치 구성 123
표 5-6. 역 규모별 전자연동장치 신뢰성 예측 결과 123
표 5-7. 역 규모별 보드 개수 124
표 5-8. 전자연동장치 보드별 위험측 고장률 예측 결과 128
표 6-1. 고장계통분석 수행을 위한 필요정보 131
표 6-2. 고장계통분석 입력정보 132
표 6-3. 전자연동장치 고장계통분석 적용 심볼 133
표 6-4. 통신에러율 예측을 위한 파라미터 정의 136
표 6-5. 통신 관련 하드웨어 기본 고장률 137
표 6-6. 통신에러율 계산 결과 138
표 6-7. 전자연동장치 고장계통분석 적용대상 140
표 6-8. 전자연동장치 위험측 이벤트 산출 결과 140
표 6-9. 역 규모별 전자연동장치 구성 141
표 6-10. 소형 역 고장계통분석 결과 142
표 6-11. 중형역 고장계통분석 결과 142
표 6-12. 대형역 고장계통분석 결과 143
표 6-13. 전자연동장치 고장계통분석 결과 146
그림 2-1. 안전성 개발 연구 조직구성 27
그림 2-2. 전자연동장치 안전성 개발 연구 조직 28
그림 2-3. 시스템 수명주기 표준 30
그림 2-4. 전자연동장치 개발 연구 수명주기 31
그림 2-5. 전자연동장치 안전요구사항 47
그림 2-6. 안전성 분석 프로세스의 일반적 개요 51
그림 2-7. 위험원 분석 과정의 일반적 개요 52
그림 2-8. 리스크 그래프의 일반적 개요 54
그림 2-9. 위험원 관리의 일반적 개요 57
그림 2-10. 신뢰성 예측 과정 61
그림 2-11. 최종 안전성보고서 구조 62
그림 2-12. 기술 안전성보고서 구조 64
그림 2-13. 안전무결성 입증 65
그림 2-14. 정량적 안전성 입증 개요도 66
그림 3-1. 전자연동장치 인터페이스 구성도 68
그림 3-2. 시스템 기능 흐름도 71
그림 3-3. 진로설정 기능 흐름 73
그림 3-4. 진로해정 기능 흐름 75
그림 3-5. 진로감시 기능 흐름 76
그림 3-6. 열차추적 기능 흐름 78
그림 3-7. 단선 및 양방향 운전구간 예시 79
그림 3-8. 진로방향 설정 및 위소 기능 흐름 80
그림 3-9. 신호설비 상태관리 기능 흐름 81
그림 3-10. 시스템 관리 기능 흐름 83
그림 3-11. 위험도 그래프 96
그림 3-12. 안전무결성 할당 비교 102
그림 3-13. 잘못된 진로 설정으로 인한 열차 충돌, 탈선 가능성[원문불량;p.86] 103
그림 3-14. 잘못된 진로 해정으로 인한 열차 충돌 가능성[원문불량;p.87] 104
그림 3-15. 진로감시 실패로 인한 열차 충돌 가능성[원문불량;p.88] 105
그림 3-16. 진로방향 설정 실패로 인한 인접역 열차유무 판단 불능[원문불량;p.90] 107
그림 5-1. 전자연동장치 신뢰성 분석 절차 116
그림 5-2. 블록 정보 119
그림 5-3. 연동논리부 신뢰성 구조 및 예측 결과 120
그림 5-4. 입출력부 신뢰성 구조 및 예측 결과 121
그림 5-5. 전자연동장치 고장률 계산 결과 124
그림 5-6. 역 규모별 고장률 변화 126
그림 5-7. 기본 고장률 대비 위험측 고장률 129
그림 6-1. 전자연동장치 고장계통분석 절차 134
그림 6-2. 전자연동장치 시스템 구조 135
그림 6-3. 전자연동장치 위험발생률 계산 결과 144
그림 6-4. 역 규모별 위험 발생 144