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퍼지 리스크 그래프를 적용한 신호 기능 SIL 할당에 관한 연구
A Study on SIL Allocation for Signaling Function with Fuzzy Risk Graph 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.19 no.2 = no.93, 2016년, pp.145 - 158  

양희갑 (Department of Electric Traction and Signalling System, Graduate School of Railway, Seoul National University of Science and Technology) ,  이종우 (Department of Electric Traction and Signalling System, Graduate School of Railway, Seoul National University of Science and Technology)

초록
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철도 신호 시스템의 안전 확보 기준으로 사용되는 안전무결성수준(SIL, Safety Integrity Level) 할당에 사용되는 기존 정성적 평가방법인 리스크 그래프에 대하여 소개하고, 정성적 평가의 문제점인 입력 변수의 모호성 및 안전무결성수준간 경계성 문제에 대하여 퍼지 이론 적용을 통해 문제점을 보완하는 것을 목적으로 한다. 본 모델의 퍼지 입력변수는 4가지인 심각도, 노출도, 회피도, 요구율로 구성되며, 퍼지추론(Fuzzy Inference)은 IEC 61511의 계량적 리스크 그래프를 적용하여 48개의 퍼지 규칙을 생성한다. 퍼지추론은 최대 최소 합성(Max-Min Composition)의 퍼지관계 합성연산을 적용한다. 추론 모델을 통해 도출된 최종적인 추론 결과는 퍼지 값이므로 실제 상황에 적용 가능하도록 다시 실수 값으로 변환하는 역 퍼지화 과정을 통해 최종 출력값인 안전무결성수준과 그에 해당하는 허용 해저드율을 생성하여, 최종적인 해당 해저드에 대한 안전성 요구사항을 도출한다. 마지막으로 본 평가모델 검증을 위해 CENELEC SC 9XA WG A10 보고서에 소개된 단선구간에서의 신호시스템을 대상으로 한 안전성 평가 결과와 비교한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper introduces a risk graph which is one method for determining the SIL as a measure of the effectiveness of signaling system. The purpose of this research is to make up for the weakness of the qualitative determination, which has input value ambiguity and a boundary problem in the SIL range....

주제어

#리스크 그래프   #안전성 무결성 수준   #퍼지화   #퍼지추론   #역퍼지화  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
안전관련 시스템의 안전무결성수준 할당을 위한 리스크 평가 방법의 두 가지 기준은? 안전관련 시스템의 안전무결성수준(SIL, Safety Integrity Level) 할당을 위한 리스크 평가 방법은 기본적으로 심각도와 발생 빈도 두 가지를 기반으로 산정하며, 응용분야마다 추가적인 리스크 변수를 도입하여 리스크 평가를 수행한다[1]. 철도분야 안전성 평가는 정성적인 방법과 정량적인 방식으로 구분되며 서로 완전히 독립된 방법으로 취급 할 수 없고 두 가지 평가 방법은 상호 보완적인 관계로 사용된다.
철도분야 안전성 평가는 어떻게 구분되는가 안전관련 시스템의 안전무결성수준(SIL, Safety Integrity Level) 할당을 위한 리스크 평가 방법은 기본적으로 심각도와 발생 빈도 두 가지를 기반으로 산정하며, 응용분야마다 추가적인 리스크 변수를 도입하여 리스크 평가를 수행한다[1]. 철도분야 안전성 평가는 정성적인 방법과 정량적인 방식으로 구분되며 서로 완전히 독립된 방법으로 취급 할 수 없고 두 가지 평가 방법은 상호 보완적인 관계로 사용된다. 정성적 평가는 시스템으로 인해 발생할 수 있는 사고들을 규명하고, 전문가들의 경험에 의존 하여 심각도와 발생빈도를 추론하여 리스크를 평가한다.
철도분야 안전성 평가에서 정성적인 방법은 언제 사용하는가 정성적 평가는 시스템으로 인해 발생할 수 있는 사고들을 규명하고, 전문가들의 경험에 의존 하여 심각도와 발생빈도를 추론하여 리스크를 평가한다. 이러한 방법은 정량적 심각도와 발생빈도를 예측하기 힘들 때 사용하며, 추론과정이 주관적이기 때문에 심각도와 발생빈도를 과대 혹은 과소평가 할 수 있다. 과소평가는 안전대책이 미흡하게 되고, 과대평가는 과대비용을 수반한다[2].
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참고문헌 (12)

  1. IEC (1997) 61508-5, Functional safety of electrical/electronic programmable electronic safety-related systems Part5, pp. 21-30. 

  2. PD CLC/TR (2007) 50451 Railway applications Systematic allocation of safety integrity requirements, Annex A, pp. 32. 

  3. IEC (2003) 61511-3 Functional safety - Safety instrumented systems for the process industry sector- Part3: Guidance for the determination of the required safety integrity levels, pp. 33-35. 

  4. H. Jung, J. Yeo (1994) Neuro Fuzzy Chaos, Daekwang Publisher, pp. 137-179. 

  5. J. Kim, J. Yoo (2008) Service system desing using fuzzy service FMEA, Journal of the Society of Korea Industrial and Systems Engineering, 31(4), pp. 162-167. 

  6. D.-J. Kim, J.-O. Kim, H.-C. Kim (2009) Expert system for FMECA using minimal cut set and fuzzy theory, Journal of the Korean Society for Railway, 12(3), pp. 342-347. 

  7. J.-O. Kim, H.-C. Kim, D.-J. Kim, J.-S. Shin, H.-J Kim (2007) FMECA using fault tree analysis and fuzzy logic, Journal of the Korean Society for Railway, pp. 1523-1526. 

  8. Ossama Y. Abul-Haggag, Walied Barakat (2013) Application of fuzzy logic for risk assessment using risk matrix, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 3(1), pp. 49-54. 

  9. Didier Dubois and Henri Prade (1987) The mean value of fuzzy number, Fuzzy Sets and Systems, 24(3), pp. 79-300. 

    상세보기 crossref

  10. Oscar Castillo, Patricia Melin (2007) Type-2 Fuzzy Logic:Theory and Application, Springer, pp. 16-19. 

  11. PD CLC/TR (2007) 50451 Railway applications Systematic allocation of safety integrity requirements, Annex A, pp. 52-66. 

  12. Korea Transportation Safety Authority (2014) The estimated standard of risk and application plan, Rail Safety Information System, Seoul, pp. 8. 

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