열차신호제어를 위한 차량중심 무선열차 제어시스템의 위험원 분석

Abstract

열차제어시스템은 선로용량의 증가를 위하여 열차의 운전시격을 최소화하는 방식으로 발전하고 있다. 그래서 기존의 열차제어시스템인 CBTC(Communication Based Train Control)의 지상 중심 방식에서 TC-CBTC(Train Centric CBTC)의 차상 중심 방식으로 패러다임의 변화가 있었고 현재 TC-CBTC의 개념 연구가 국내에서 수행 중에 있다. 이러한 변화로 인하여 TC-CBTC의 안전성에 관한 연구가 필요하다. 기존의 열차제어시스템인 CBTC의 안전에 관한 연구는 이미 CBTC가 운영 중인 시스템으로 운영 관점에서의 위험원 분석이 수행되고 있다. 그리고 시스템의 안전성을 확보하기 위하여 시스템 설계와 안전 활동을 통합하는 연구도 모델기반 설계 접근법을 활용하여 활발하게 수행되고 있다. TC-CBTC의 경우 현재 개발 중인 시스템이기 때문에 시스템의 개발 중 개념설계 단계의 위험원 분석이 필요하다. 그리고 TC-CBTC의 위험원 분석 결과를 활용하여 TC-CBTC의 설계에 반영하는 연구가 필요하다. 그래서 본 논문에서는 개념 설계 단계에서의 위험원 분석과 그 결과를 TC-CBTC 설계에 반영하기 위한 프로세스를 먼저 정의할 필요가 있다. 그리고 정의한 프로세스에 따라 TC-CBTC의 위험원 분석 및 그 결과가 반영된 기능 모델을 생성할 필요가 있다. 본 논문의 수행 결과 TC-CBTC의 모델을 활용한 위험원 분석을 수행하였고 더 나아가 TC-CBTC의 안전 기능 모델을 생성하고 검증하였다. 그리고 이러한 활동은 SysML 전산도구인 Cameo Systems Modeler를 활용하였다. 본 논문에서 정의한 프로세스를 통하여 TC-CBTC의 모델 기반 설계에서부터 Safety measure가 반영된 기능 모델 설계까지의 활동을 구체적으로 정의하여 TC-CBTC의 기능 설계를 수행 할 수 있었다. 그리고 모델을 활용한 산출물간의 추적성을 확보할 수 있었고 모델의 재사용이 가능하므로 시스템의 개발 기간을 단축할 수 있을 것으로 판단된다.