대기 여분 구조의 철도 시스템 평균고장시간 분석

초록

철도적용 RAMS 국제표준에서는 시스템의 신뢰도 목표를 정하고 시스템의 신뢰성 만족 여부를 입증하도록 권고하고 있으며 신뢰도 목표 지수로 평균고장시간(MTBF) 등을 사용하고 있다. 철도 시스템은 신뢰도와 가용도를 개선하기 위해 하드웨어 여분을 사용하는 대기 이중계 구조를 주로 사용하고 있다. 최근 철도 시스템 대기 이중계 구조는 결함이 발생한 경우 이를 허용하기 위한 설계방식으로 시스템 단위절체에서 하부 구성품 단위절체로 변화되고 있다. 따라서 이 논문에서는 하부 구성품단위 대기 이중계 구조 시스템의 신뢰도를 마코브 모델을 바탕으로 신뢰도함수와 평균 고장시간을 분석하여 시스템 단위절체와의 차이점을 비교분석하였다. 마코브 체인을 사용한 신뢰도 함수 분석은 시스템 구조가 복잡해지면 분석 과정이 복잡해지는 한계가 있어 다양한 하부 구성품 단위 대기 다중계 구조의 신뢰도 모델링은 용이하지 않다. 이 논문에서는 다양한 대기 다중계 구조에 대한 복잡한 신뢰도 함수 분석 없이 마코브 체인을 사용 하여 시간영역에서 평균고장시간을 분석하는 방법을 제안하였으며 기존 신뢰도 함수 분석을 통해 계산된 평균고장시간과 결과를 비교하여 제안한 방법이 타당함을 확인하였다.

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