AHP를 활용한 철도안전 주요부품 우선순위 선정방법 연구 :A study on the priority determination of the major components for the railway safety using AHP

김시화

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김시화 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 이원영

발행연도: 2017

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

AHP를 활용한 철도안전 주요부품 우선순위 선정방법 연구

김시화 철도안전학과 2017.01 학위논문

2016

AHP 를 활용한 철도차량 주요안전부품 우선순위 선정방법 연구

김시화 , 유영준 , 정해진 외 2명 한국철도학회 학술발표대회논문집 2016.10 학술대회자료

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본 논문에서는 계층적 의사결정 방법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 활용한 부품별 중요도와 가중치 부여 방식의 철도안전 주요부품 우선순위 선정방법 및 활용방안을 제시하였다.
철도는 선로(線路) 위를 운행할 목적으로 제작된 철도차량을 이용하여 승객을 수송하는 편리한 대용량 교통수단으로서, 철도의 성장은 교통산업의 변화를 가져왔고 고속화?첨단화?복잡화되면서 더욱더 높은 안전성이 요구되고 있으나 부품 고장으로 인한 안전사고는 끊임없이 발생하고 있다. 이에 국토교통부는 철도안전법 개정으로 철도안전 관리체계 승인 및 검사 시행 지침을 제정?고시하여 철도안전 주요부품을 선별 및 관리하도록 하였다. 그러나 아직 대부분의 철도운영기관은 주요부품을 관리하고 있으나 철도안전관리체계 기술기준에 의한 철도안전 주요부품의 체계적인 정립은 이루어지지 않고 있다.
본 논문에서는 미국의 Thomas Satty 교수가 개발한 계층적 의사결정 방법인 AHP를 활용하여 철도안전 주요부품 우선순위 선정 시 최적의 합리적인 의사결정을 위한 방법으로 연구모형을 제시하였다.
연구모형의 상위계층기준에는 고장발생빈도 등 4개 항목, 하위계층기준에는 교환 등 8개 항목, 평가대안에는 판타그래프 등 10개의 장치로 구성하였다. 설정된 연구모형을 바탕으로 서울메트로 1, 4호선 교직류 전동차 주회로장치에 대하여 20년 이상의 경력을 가진 전문가에게 설문조사를 실시하였다. 설문조사한 자료를 AHP분석 TOOL인 Expert Choice 11을 활용하여 분석한 결과 철도안전 주요부품 우선순위는 판타그래프, 컨버터/인버터, 고속도차단기 순으로 도출되었다.
이에 대한 검증으로 2015년 서울메트로 철도사고 및 운행장애 통계자료를 근거로 산출한 위험도평가결과에서 열차이상에 영향을 미친 장치는 주회로장치의 고속도차단기, 판타그래프로 순으로 도출되어 본 연구와 유사한 결과가 나왔다.
본 논문에서 제시한 요인별 가중치 산정방법 연구모형을 활용하여, 철도차량 모든 장치의 부품을 대상으로 확대 분석하여 결과로 얻어진 철도안전 주요부품 순위는 예비품관리, 유지보수체계 재정립 및 예산책정 등의 사업 순위선정 시 최적의 의사결정에 활용할 수 있을 것이다.

This study suggests how to select and prioritize priority parts of railway safety by importance and weighting method of parts using Analytic Hierarchy Process (AHP).
As a convenient large-capacity transportation means for transporting passengers using railway vehicles manufactured for the purpose of running on a railroad (railroad), railway growth brings about a change in the transportation industry, speeding up · Although advanced and complicated, and higher safety is required, accidents caused by breakdown of parts are constantly occurring. The Ministry of Land, Infrastructure and Transport set up and announces the approval of the railway safety management system and the inspection implementation guidelines to amend the railway safety law so that the main parts of railway safety are selected and managed. However, although most railway management agencies still manage major parts, there is no systematic formulation of railway safety main parts according to technical standards of railway safety management systems.
In this paper, using AHP which is a hierarchical decision making method developed by Professor Thomas Satty in the United States, in the method for optimal reasonable decision making when selecting the priority of main parts of railway safety I presented a research model.
The upper criteria of the research model consisted of 4 items such as failure occurrence frequency, 8 items such as exchange for the lower layer standards, and 10 devices such as Fantagraph to substitute evaluation. Based on the set research model, we conducted a survey on experts who have experience of more than 20 years for Seoul Metro 1, 4 Teacher Train Main Circuit Unit. As a result of analyzing the surveyed data using the AHP analysis TOOL Expert Choice 11, the priority order of the main components of railway safety was derived in the order of Fantagraph, converter / inverter, high speed circuit breaker.
According to the verification against this, the equipment which influenced the train more than the result from the risk assessment which was calculated on the basis of the statistical data of Seoul Metro''s railway accident and operation disorder in 2015 is the high speed circuit breaker of the main circuit device, Fantagraph The results were derived in the same way as in this study.
By utilizing the research model of weight factor calculation method by factor shown in this thesis, expansion analysis is carried out for parts of railway cars and all devices, and the ranking of the main parts of safety of railway obtained as a result is spare It can be used for optimal decision making when selecting business ranking such as management, maintenance system reestablishment and budget.

#철도안전 #AHP #주요부품 #우선순위 #전동차

Ⅰ. 서 론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구방법 및 구성 1
Ⅱ. 이론적 배경 및 선행 연구 3
1. 철도차량 패러다임의 변화 3
2. 철도안전법 개정 및 철도분야 안전관리체계 강화 4
3. 철도차량 고장 및 부품 7
가. 국내에서 발생한 철도차량 사고 고장유형 7
나. 철도차량 운행장애 발생현황 8
다. 전동차 부품의 종류 10
4. AHP 이론 및 선행연구 11
가. AHP 기법의 개요와 특징 11
나. AHP 적용단계 13
다. AHP 선행연구 22
III. AHP 모델링 23
1. AHP 모형 23
가. 계층분석기법 23
2. 연구모형설정 24
가. 모형설정기준 24
나. 평가기준 26
다. 대안설정 28
라. 연구모형 29
3. 설문조사 30
가. 설문지 작성 30
나. 설문결과 35
Ⅳ. AHP 분석 및 결과 37
1. 일관성분석 37
2. AHP분석 39
가. 계층 간 우선순위 분석 39
나. 상위계층기준 간 우선순위 40
다. 하위계층기준 간 우선순위 40
라. 전체 하위계층기준 간 상대적 중요도 41
3. 대안평가 42
가. 상위계층기준의 고장발생빈도 분석결과 43
나. 상위계층기준의 가용도 분석결과 44
다. 상위계층기준의 유지보수 소요시간 분석결과 45
라. 상위계층기준의 고장영향 분석결과 46
4. AHP 분석결과 47
5. 민감도 분석 47
6. 연구모형 검증 49
Ⅴ. 결 론 50
참고문헌 52
부록(설문지) 54
영문초록(Abstract) 67

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