본 논문은 무인운전 경량전철 구축에 필요한 기본 요구사항을 분석하고 이를 적용할 시스템엔지니어링 관리항목과 그에 대한 주요 업무를 제시했다. 특히 설계 단계에서 고려하는 신뢰성 및 정시성을 확보하기 위한 모델링 구축(RAM)과 안전성 확보를 위한 요구조건(Safety) 설정을 통해 신뢰성 및 안전성 목표 달성이 가능한지 여부를 검증하는 방안을 제시했다. 먼저 ...
본 논문은 무인운전 경량전철 구축에 필요한 기본 요구사항을 분석하고 이를 적용할 시스템엔지니어링 관리항목과 그에 대한 주요 업무를 제시했다. 특히 설계 단계에서 고려하는 신뢰성 및 정시성을 확보하기 위한 모델링 구축(RAM)과 안전성 확보를 위한 요구조건(Safety) 설정을 통해 신뢰성 및 안전성 목표 달성이 가능한지 여부를 검증하는 방안을 제시했다. 먼저 RAMS 관리의 이론적 배경과 선행 연구 고찰을 통해 RAMS 관리의 개념과 구성요소를 검토하고 그 필요성과 역할을 진단해 보았다. 그리고 국내 및 국외에서 RAMS를 적용하고 있는 사례를 분석하여, 국내에서 RAMS 적용 시 문제점을 제시하고, 이에 따른 해결방안으로 국제규격에 근거한 구체적인 프로젝트 수명주기 단계별 RAMS 관리활동 제시와 그에 따른 성과물을 제안했다. 한편 국내 RAMS 수행체계는 서브시스템 수준에서는 국제 규격을 준수하여 제품 개발에 적용중이지만, 시스템 수준에서는 국내 기술 미흡으로 외국의 컨설팅에 의존하고 있는 실정이다. 국내 규격은 국제 규격을 번역한 수준으로 제정되어 있으며 국내 여건이 반영되지 않은 RAMS 체계 규격을 권고하고 있다. 그러므로 국제규격에 준하면서 우리 실정에 맞는 과학적이고 체계적인 RAMS 관리체계를 개발하여 실행해야 할 것이다. 따라서 수명주기별 단계를 국내 철도 프로젝트 단계에서 대응시키는 작업이 필요하며 이에 따라 국제규격을 근거로 국내 프로젝트에서 수행 가능한 프로젝트 수명주기별 RAMS 활동 업무와 성과물을 제안했다. 다음으로 무인운전 경량전철에 대한 시스템적 요구사항에 대하여 국제규격을 통해 분석하고 실제 프로젝트에서 준수하고 있는 열차운행 기본 요구사항을 비교 분석하여 시스템 엔지니어링 기법 적용의 필요성을 제시했다. 그리고 시스템엔지니어링 기법에 대한 수행 분야를 제안하고 각 수행분야의 중점 활동을 N2 차트기법을 통해 분석하고 그 중에서 RAM과 Safety 분야의 상세 분석 정의 및 RAMS 관리 활동을 통해 얻을 수 있는 효과에 대한 근거를 제시하였다. 이와 함께 RAM 관리활동의 중요성에 따라 RAM 관리 활동을 위한 일반적인 내용과 시스템 및 서브시스템에 대한 RAM의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위한 방법론을 제시했다. 아울러 Safety 관리활동을 위한 일반적인 내용과 안전무결성레벨(SIL, Safety Integrity Level) 평가를 포함한 시스템 및 서브시스템에 대한 Safety의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위한 방법론도 제안했다. 마지막으로 RAMS 관리에 대한 주요 요소별 우선순위를 알아보기 위해 전문가 집단을 대상으로 AHP 분석을 시행하였다. 먼저 RAM과 Safety에 대한 중요도를 조사하고 단계별 각 요소별 중요도를 조사한 결과 ⌜Safety의 시스템 요구조건 설정⌟, ⌜Safety의 예비 해저드 분석⌟, ⌜RAM의 시스템 요구조건 설정⌟ 등의 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 국내/국외 RAMS 체계 현황 및 문제점 분석을 통해 우리 실정에 맞는 과학적이고 체계적인 RAMS 관리체계의 개발 근거를 제시했고, 이에 따라 국내 프로젝트에서 수행 가능한 프로젝트 수명주기별 RAMS 활동과 성과물 목록을 제시했다. 둘째, 무인운전 경량전철의 시스템적 요구사항에 대하여 열차운행 기본 요구사항 비교 분석 및 구매 요구사항에 대한 수행 업무 기준을 제시했고, 시스템엔지니어링 기법 적용의 필요성을 마련하였다. 셋째, 시스템엔지니어링 분야별 수행 내용 분석을 통해 주요 업무에 대한 과제 목록을 제시했고, N2 차트를 활용한 시스템엔지니어링 분야의 관계도를 제안했다. 넷째, RAM 관리활동을 위한 RAM의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위해 필요한 모델링 방법론을 제안했다. 다섯째, Safety 관리활동을 위한 Safety의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위한 방법론을 제시했다. 본 연구는 무인운전 경량전철 구축 시 적용되어야 할 시스템엔지니어링 기법 중 가장 중점적으로 수행해야 할 RAMS 관리에 대한 방법론 도출을 통해 국내 RAMS 체계 구축을 위한 가이드라인을 제시하였다. 그러나 본 연구에서의 한계를 고려하여 향후 과제를 다음과 같이 제안한다. 첫째, RAMS 요구조건을 효율적으로 적용하기 위한 작업절차 및 정보를 통합한 프로세스 구축과 국가표준서 등에 RAMS 적용 기준을 반영 할 수 있도록 해야 한다. 둘째, 시스템엔지니어링 업무표준화 수행 단계별 주요 업무와 관리 항목에 대한 국가적인 표준화 체계 구축의 필요가 있다. 셋째, 운영단계에서의 RAMS 관리를 위하여 국내 운영기관 평가 시 RAMS 평가 기준에 대한 세부기준이 마련되어 서비스 평가에 포함될 수 있도록 해야 한다. 마지막으로, 제시된 RAMS 모델링 기준이 향후 무인운전 경량전철 구축 시 적용 가능한지 여부를 계속 검토할 필요가 있다.
본 논문은 무인운전 경량전철 구축에 필요한 기본 요구사항을 분석하고 이를 적용할 시스템엔지니어링 관리항목과 그에 대한 주요 업무를 제시했다. 특히 설계 단계에서 고려하는 신뢰성 및 정시성을 확보하기 위한 모델링 구축(RAM)과 안전성 확보를 위한 요구조건(Safety) 설정을 통해 신뢰성 및 안전성 목표 달성이 가능한지 여부를 검증하는 방안을 제시했다. 먼저 RAMS 관리의 이론적 배경과 선행 연구 고찰을 통해 RAMS 관리의 개념과 구성요소를 검토하고 그 필요성과 역할을 진단해 보았다. 그리고 국내 및 국외에서 RAMS를 적용하고 있는 사례를 분석하여, 국내에서 RAMS 적용 시 문제점을 제시하고, 이에 따른 해결방안으로 국제규격에 근거한 구체적인 프로젝트 수명주기 단계별 RAMS 관리활동 제시와 그에 따른 성과물을 제안했다. 한편 국내 RAMS 수행체계는 서브시스템 수준에서는 국제 규격을 준수하여 제품 개발에 적용중이지만, 시스템 수준에서는 국내 기술 미흡으로 외국의 컨설팅에 의존하고 있는 실정이다. 국내 규격은 국제 규격을 번역한 수준으로 제정되어 있으며 국내 여건이 반영되지 않은 RAMS 체계 규격을 권고하고 있다. 그러므로 국제규격에 준하면서 우리 실정에 맞는 과학적이고 체계적인 RAMS 관리체계를 개발하여 실행해야 할 것이다. 따라서 수명주기별 단계를 국내 철도 프로젝트 단계에서 대응시키는 작업이 필요하며 이에 따라 국제규격을 근거로 국내 프로젝트에서 수행 가능한 프로젝트 수명주기별 RAMS 활동 업무와 성과물을 제안했다. 다음으로 무인운전 경량전철에 대한 시스템적 요구사항에 대하여 국제규격을 통해 분석하고 실제 프로젝트에서 준수하고 있는 열차운행 기본 요구사항을 비교 분석하여 시스템 엔지니어링 기법 적용의 필요성을 제시했다. 그리고 시스템엔지니어링 기법에 대한 수행 분야를 제안하고 각 수행분야의 중점 활동을 N2 차트기법을 통해 분석하고 그 중에서 RAM과 Safety 분야의 상세 분석 정의 및 RAMS 관리 활동을 통해 얻을 수 있는 효과에 대한 근거를 제시하였다. 이와 함께 RAM 관리활동의 중요성에 따라 RAM 관리 활동을 위한 일반적인 내용과 시스템 및 서브시스템에 대한 RAM의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위한 방법론을 제시했다. 아울러 Safety 관리활동을 위한 일반적인 내용과 안전무결성레벨(SIL, Safety Integrity Level) 평가를 포함한 시스템 및 서브시스템에 대한 Safety의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위한 방법론도 제안했다. 마지막으로 RAMS 관리에 대한 주요 요소별 우선순위를 알아보기 위해 전문가 집단을 대상으로 AHP 분석을 시행하였다. 먼저 RAM과 Safety에 대한 중요도를 조사하고 단계별 각 요소별 중요도를 조사한 결과 ⌜Safety의 시스템 요구조건 설정⌟, ⌜Safety의 예비 해저드 분석⌟, ⌜RAM의 시스템 요구조건 설정⌟ 등의 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 국내/국외 RAMS 체계 현황 및 문제점 분석을 통해 우리 실정에 맞는 과학적이고 체계적인 RAMS 관리체계의 개발 근거를 제시했고, 이에 따라 국내 프로젝트에서 수행 가능한 프로젝트 수명주기별 RAMS 활동과 성과물 목록을 제시했다. 둘째, 무인운전 경량전철의 시스템적 요구사항에 대하여 열차운행 기본 요구사항 비교 분석 및 구매 요구사항에 대한 수행 업무 기준을 제시했고, 시스템엔지니어링 기법 적용의 필요성을 마련하였다. 셋째, 시스템엔지니어링 분야별 수행 내용 분석을 통해 주요 업무에 대한 과제 목록을 제시했고, N2 차트를 활용한 시스템엔지니어링 분야의 관계도를 제안했다. 넷째, RAM 관리활동을 위한 RAM의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위해 필요한 모델링 방법론을 제안했다. 다섯째, Safety 관리활동을 위한 Safety의 정량적인 요구사항 개발과 검증을 위한 방법론을 제시했다. 본 연구는 무인운전 경량전철 구축 시 적용되어야 할 시스템엔지니어링 기법 중 가장 중점적으로 수행해야 할 RAMS 관리에 대한 방법론 도출을 통해 국내 RAMS 체계 구축을 위한 가이드라인을 제시하였다. 그러나 본 연구에서의 한계를 고려하여 향후 과제를 다음과 같이 제안한다. 첫째, RAMS 요구조건을 효율적으로 적용하기 위한 작업절차 및 정보를 통합한 프로세스 구축과 국가표준서 등에 RAMS 적용 기준을 반영 할 수 있도록 해야 한다. 둘째, 시스템엔지니어링 업무표준화 수행 단계별 주요 업무와 관리 항목에 대한 국가적인 표준화 체계 구축의 필요가 있다. 셋째, 운영단계에서의 RAMS 관리를 위하여 국내 운영기관 평가 시 RAMS 평가 기준에 대한 세부기준이 마련되어 서비스 평가에 포함될 수 있도록 해야 한다. 마지막으로, 제시된 RAMS 모델링 기준이 향후 무인운전 경량전철 구축 시 적용 가능한지 여부를 계속 검토할 필요가 있다.
This study analyzes the necessary basic requirements for building an unattended operated light rail transit, and it presents the system engineering management items and its related major task. Particularly, this study shows measure of implementing a model for securing reliability and availability wh...
This study analyzes the necessary basic requirements for building an unattended operated light rail transit, and it presents the system engineering management items and its related major task. Particularly, this study shows measure of implementing a model for securing reliability and availability which should be considered at the design stage and, it also shows a method for verifying if the reliability and safety targets can be satisfies by the establishment of requirements on securing safety. First of all, by studying theoretical background and preceding research on management of RAMS, the concept and elements of RAMS management are reviewed, and the necessity and role regarding to it are diagnosed. Then, domestic and foreign cases where RAMS have been applied are analyzed, and accompanied problems by applying RAMS for domestic case are presented. For a measure of solution, specific RAMS management for each Life-cycle stage of a project, based on International Standards, is presented with its related results Domestic system of RAMS performance follows the International Standards at the sub-system level where it is applied in the development of products. Meanwhile, on the system level, because of insufficient domestic technique, it is at the point where it depends on foreign consulting. The domestic standards are legislated to the level of translation of contents of the International Standards. However, it recommends RAMS system standards that do not reflect the domestic conditions. Therefore, developing and using a scientific and systemic RAMS management system that fit domestic conditions and following International Standards are needed. Thus corresponding each life-cycle stage to the domestic rail project is required, with this, based on International Standards, performable RAMS activity task for each project life-cycle stage is shown with its result products. Next, systemic requirements of the unattended light rail transit are analyzed through International Standards, than it was analyzed with the basic requirements of train operation which are abide in real-life projects. By this comparison analysis, the need for application of system engineering technique is presented. Also, the field for performing the system engineering technique is proposed, where the main activity of each performance fields are analyzed by N² Chart method. Here, the detailed analysis for RAM and Safety is defined and the grounds of effectiveness gained by RAMS management activity are shown. With the above, and due to the importance of RAM management activity, this study shows the methodology for developing quantified requirements for RAM and its verification in regard to the general contents and system & sub-systems for the RAM management activity. Additionally, the methodology for developing the quantified requirements for Safety and its verification in regard to the general contents and system & sub-systems, which includes the evaluation of SIL (Safety Integrity Level), for the Safety management activity, is also proposed. At last, to find the order of priority for each main elements of RAMS management, AHP analysis is conducted on a group of experts. The importance of RAM and Safety is first studied, than the importance of the each element to each stage was looked into. The results displays that the 「establishing system requirements of Safety」, 「analyzing preliminary hazard of Safety」, 「establishing system requirements of RAM」and so on are higher in the order of priority. The conclusion of this study is hereunder. First, by analyzing the present situation and problems of domestic/foreign RAMS system, the grounds for development of scientific and systemic RAMS management system which reflects our actual circumstances is represented. With this, the performable RAMS activity task and its result product list for each life-cycle stage in the domestic project is shown. Second, regarding to the system requirements of unattended light rail transit, the comparison and analysis of train operation basic requirements and performing task standards on procurement requirements is presented, by which the need for the application of system engineering method is provided. Third, by analyzing the contents of the performed work respective to each system engineering stage, the assignment list for important task is shown, and the relationship between the fields of the system engineering utilizing the N² Chart is proposed. Fourth, the development of quantified requirements for RAM and the necessary modeling methodology for verification regarding RAM management activity is proposed. Fifth, the methodology for developing the quantified requirements for Safety and its verification for the Safety management activity is proposed. In this study, regarding to the system engineering techniques that are applied during construction of unattended light rail transit, the guideline for establishing domestic RAMS system is shown here by the deduction of methodology of the most emphasized RAMS tasks that should be preformed. However, considering the limitations of this study, future subjects for study are listed hereafter. First, establishing a work procedure for effectively applying RAMS requirements and the process for combining information is needed. Plus, application rules of the RAMS must be listed on National Standards. Second, there is a need for constructing a standardized national system regarding the main tasks and management items for the standardized task of system engineering at each performance stage. Third, for RAMS management at the operation stage, detailed criteria of RAMS evaluation standards should be prepared and be included in the service assessment during the evaluation of domestic operation company Finally, the represented RAMS modeling standard must be continuously reviewed whether it can be applied to future unattended light rail transit construction.
This study analyzes the necessary basic requirements for building an unattended operated light rail transit, and it presents the system engineering management items and its related major task. Particularly, this study shows measure of implementing a model for securing reliability and availability which should be considered at the design stage and, it also shows a method for verifying if the reliability and safety targets can be satisfies by the establishment of requirements on securing safety. First of all, by studying theoretical background and preceding research on management of RAMS, the concept and elements of RAMS management are reviewed, and the necessity and role regarding to it are diagnosed. Then, domestic and foreign cases where RAMS have been applied are analyzed, and accompanied problems by applying RAMS for domestic case are presented. For a measure of solution, specific RAMS management for each Life-cycle stage of a project, based on International Standards, is presented with its related results Domestic system of RAMS performance follows the International Standards at the sub-system level where it is applied in the development of products. Meanwhile, on the system level, because of insufficient domestic technique, it is at the point where it depends on foreign consulting. The domestic standards are legislated to the level of translation of contents of the International Standards. However, it recommends RAMS system standards that do not reflect the domestic conditions. Therefore, developing and using a scientific and systemic RAMS management system that fit domestic conditions and following International Standards are needed. Thus corresponding each life-cycle stage to the domestic rail project is required, with this, based on International Standards, performable RAMS activity task for each project life-cycle stage is shown with its result products. Next, systemic requirements of the unattended light rail transit are analyzed through International Standards, than it was analyzed with the basic requirements of train operation which are abide in real-life projects. By this comparison analysis, the need for application of system engineering technique is presented. Also, the field for performing the system engineering technique is proposed, where the main activity of each performance fields are analyzed by N² Chart method. Here, the detailed analysis for RAM and Safety is defined and the grounds of effectiveness gained by RAMS management activity are shown. With the above, and due to the importance of RAM management activity, this study shows the methodology for developing quantified requirements for RAM and its verification in regard to the general contents and system & sub-systems for the RAM management activity. Additionally, the methodology for developing the quantified requirements for Safety and its verification in regard to the general contents and system & sub-systems, which includes the evaluation of SIL (Safety Integrity Level), for the Safety management activity, is also proposed. At last, to find the order of priority for each main elements of RAMS management, AHP analysis is conducted on a group of experts. The importance of RAM and Safety is first studied, than the importance of the each element to each stage was looked into. The results displays that the 「establishing system requirements of Safety」, 「analyzing preliminary hazard of Safety」, 「establishing system requirements of RAM」and so on are higher in the order of priority. The conclusion of this study is hereunder. First, by analyzing the present situation and problems of domestic/foreign RAMS system, the grounds for development of scientific and systemic RAMS management system which reflects our actual circumstances is represented. With this, the performable RAMS activity task and its result product list for each life-cycle stage in the domestic project is shown. Second, regarding to the system requirements of unattended light rail transit, the comparison and analysis of train operation basic requirements and performing task standards on procurement requirements is presented, by which the need for the application of system engineering method is provided. Third, by analyzing the contents of the performed work respective to each system engineering stage, the assignment list for important task is shown, and the relationship between the fields of the system engineering utilizing the N² Chart is proposed. Fourth, the development of quantified requirements for RAM and the necessary modeling methodology for verification regarding RAM management activity is proposed. Fifth, the methodology for developing the quantified requirements for Safety and its verification for the Safety management activity is proposed. In this study, regarding to the system engineering techniques that are applied during construction of unattended light rail transit, the guideline for establishing domestic RAMS system is shown here by the deduction of methodology of the most emphasized RAMS tasks that should be preformed. However, considering the limitations of this study, future subjects for study are listed hereafter. First, establishing a work procedure for effectively applying RAMS requirements and the process for combining information is needed. Plus, application rules of the RAMS must be listed on National Standards. Second, there is a need for constructing a standardized national system regarding the main tasks and management items for the standardized task of system engineering at each performance stage. Third, for RAMS management at the operation stage, detailed criteria of RAMS evaluation standards should be prepared and be included in the service assessment during the evaluation of domestic operation company Finally, the represented RAMS modeling standard must be continuously reviewed whether it can be applied to future unattended light rail transit construction.
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