공항철도 신호시스템의 치명도 분석에 관한 연구

Abstract

공항철도는 지난 2010년 서울역~인천공항역 개통과 2016년 제2여객터미널까지 개통함으로서 도심지역과 공항을 연결하여 승객들에게 빠르고 정시성을 만족시켜주는 교통수단으로 발전했다. 정시성 및 쾌속성 확보를 위해서는 철도 신호시스템이 중추적인 역할을 하고 있고, 공항철도는 RAMS 활동을 통한 유지보수를 실현하며 시스템 가용성 확보에 노력하고 있다. RCM을 통한 유지보수 활동 중 정형화되어있는 고장지수와 치명도간 상관관계를 분석하고 치명도의 객관성을 도출하여 적용함으로서 안전하고 신뢰성 있는 시스템을 구축하고자 하였다. 2015년 ~ 2019년(5개년)까지 공항철도 신호시스템 유지보수 연간 실적 및 분석결과를 기반으로 현재 적용되고 있는 고장지수와 치명도간의 상관관계를 분석하고 공항철도에서 관리되고 있는 고장지수 적용의 적정성을 확인, 치명도와의 상관관계를 도출하고 고장지수를 변경하여 치명도가 변경됨에 따라 시스템의 유지보수 방향성 변경을 확인, 고장지수의 적정 지수를 산정하여 적용함으로써 시스템 유지보수의 개선방향을 토출하였다. 지난 5년간의 주관적 고장지수를 적용한 시스템의 가장 우선된 치명도를 갖는 설비는 ATC 시스템으로서 1~5위중 ATC 서브시스템이 3개 궤도회로 시스템, 선로전환기 시스템으로 분석되었고, 주관적 고장지수 적용시 ATC 서브시스템이 1~3위로 가장 높은 치명도를 나타내고 있으며, 4위로는 궤도회로 설비이고 5위로는 선로전환기 설비이다. 철도에서 정시성 확보 및 안전성 확보를 위해서 가장 우선시되어야 하는 설비는 전자연동장치나 궤도회로 설비가 가장 중요시 되어야한다고 생각된다. 또한 ATC 시스템은 2중계 시스템으로 1계 오류가 발생시 2계에서 스탠바이를 하는 상태이므로 가용성이 인프라설비보다 뛰어나다. 따라서 열차 운행지연 및 안전과 보다 직결되는 설비는 인프라 설비로서 앞서 분석한 고장지수를 변경하게 될 경우 고장지수와 치명도의 상관관계 지수도 향상되며 궤도회로 설비와 선로전환기 설비의 우선순위가 변경되는 것을 볼 수 있다. 그러므로 주관적 고장지수의 적용보다 상관관계가 향상된 지수를 적용함으로서 유지보수의 우선순위가 변경되어 열차지연이나 정시성 확보에 조금 더 도움이 되지 않을까 사료된다.

| The airport railroad was opened between Seoul Station and Incheon Airport Station in 2010, and its 2nd passenger terminal would be opened in 2016. Thus, the airport railroad has developed to link the downtown areas and the airport only to satisfy the passengers with rapid and punctual services. In order to ensure punctuality and speediness of the services, the railroad signaling system plays a core role. The airport railroad endeavors to keep the availability of the system with the maintenance through the RAMS activities. This study aimed to analyze the correlation between the standardized fault indices and the criticality among the maintaining activities through RCM and thereby, ensure the objectivity of the criticality to construct a safe and reliable signaling system. To this end, the correlation between fault indices and criticality would be analyzed based on the annual maintenance activities of the airport railroad signaling system, to determine the appropriateness of the application of the fault indices and their correlations with the criticality. Further, this study varied the fault indices to confirm the correlation between change of criticality and direction of the system maintenance to determine the optimal fault indices and thereby, suggest the reform measure for the maintenance of the system. The facility reputed for the highest criticality among the systems when the subjective fault indices were applied for the last 5 years was the ATC system. Among the top 5 systems, the ATC sub-system was analyzed to be a 3 track circuit system and a switch point system. When the subjective fault indices were applied, the ATC sub-system showed the highest criticality, being ranked as top 1~3. The 4th system was the track circuit facility and the 5th system was the switch point one. The system that should be most important to ensure punctuality and safety on the railroad is the electronic interlocking system or the track circuit one. In addition, since the ATC system is a quadratic system, it would standby at the second stage when a fault arises at the first stage. Hence, its availability is more excellent than the infra facilities. All in all, the systems related directly to the operational delay of the train and the safety must be the infra facilities. So, if the fault indices analyzed before should be changed, the correlation between fault indices and criticality would improve, changing the priority among the track circuit systems and the switch point ones. Hence, it is perceived that if the indices with their correlations improved should be applied than the subjective fault indices to change the priority of the maintenance, the punctuality of the train would be more ensured.