차상통합신호시스템에서 k out of n 시스템 적용에 대한 신뢰도 및 손실비용 분석에 관한 연구

Abstract

열차제어시스템에는 자동열차제어, 자동열차방호, 자동열차정지, 자동열차운행 시스템 등이 있다. 다양한 열차제어시스템은 노선에 따라 다르게 설치되어 있으므로 열차노선에 맞는 차상신호시스템이 설치되어야 한다. 이로 인해 열차의 운행 유연성은 떨어진다. 즉, 다른 열차제어시스템을 사용하는 노선에 열차를 운행할 경우에는 차상신호시스템을 다시 설치해야 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 최근에 차상통합신호시스템을 개발하는 연구가 진행 중에 있다. 차상통합신호시스템은 자동열차제어, 자동열차방호, 자동열차정지장치로 구성되어 있다. 열차제어시스템은 안전성이 필수적인 시스템으로써 차상통합신호시스템을 k out of n시스템으로 설계할 필요가 있다. 본 논문에서는 차상통합신호시스템에서 k out of n시스템을 적용하였을 경우, 각 장치별 고장률을 이용하여 신뢰도 및 손실비용을 분석하여 전체 출력 수에 대한 이상적인 시스템 수를 제시하였다. There are ATC (Automatic Train Control), ATP (Automatic Train Protection), ATS (Automatic Train Stop) and ATO (Automatic Train Operation) etc. in train control systems. As various train control systems are installed according to sections, on-board signaling systems are installed to apply to the section. Hence, operation flexibility of trains is decreased. In other words, when trains are operated in the section where other train control systems are used, the on-board signaling systems are changed. Recently, a study on the combined on-board signaling system has been researched to solve this problem. The combined on-board signaling system consists of ATC, ATP and ATS device. Because the train control systems are vital, it needs to design the combined on-board signaling system by using k out of n system. In this paper, when k out of n system is applied in the combined on-board signaling system, the reliability and loss cost are analyzed by using failure rate in each device. Hence, the ideal number of systems is presented according to the number of outputs.