철도 안전성숙모델 개발 및 평가절차 방안

임광균,엄득종,김시곤,Lim, Kwang-Kyun,Yeum, Diogjong,Kim, Sigon 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.1

안전한 철도운영환경을 조성하기 위해 개정된 철도안전법은 사고예방 및 사전적 철도안전관리를 위해 철도종합안전관리체계 구축 및 안전승인 심사 제도를 필요로 하고 있다. 그러나 아무리 좋은 제도와 시스템이 있어도 조직 내에 적절한 수준의 안전문화가 정착되지 않고서는 그러한 제도와 안전관리체계가 성공적으로 자리 잡기 어렵다. 국내 철도분야의 안전문화성숙을 측정할 수 있는 모델과 방법론이 부재한 상황에서 본 연구는 안전문화 성숙을 평가할 수 있는 모델과 그 절차를 검토하고 국내 철도운영환경에 적합한 안전요소 위계 설정과 적절한 설문구성 방법 및 통계적 절차를 제시 하였다. 향후 이러한 절차를 활용한 철도안전문화 성숙 평가 결과는 2014년부터 시행될 철도안전운영 사전승인제도와 결합하여 취약한 안전문화 분야와 그에 적절한 처방을 찾는데 기여할 것이다. The newly updated Rail Safety Act is required to build a comprehensive railway safety management system with corresponding accreditation regulations for the purpose of safe railway operations. However, such efforts would not be enough to achieve a successful safety-performance solely without being in place of an appropriate level of safety cultures in an organization. No research was taken place to propose a safety culture maturity model and its estimate procedures in Korean railway industries. The research reviews a variety of safety maturity models applied in many other industries and the process of conducting surveys in order to propose a framework of railway safety maturity estimates, with a set of railway safety elements. This research is expected to contribute in diagnosing weak areas and finding their appropriate treatment, along with in placing the railway safety certificate program from 2014.

Modeling Intra-Household Interactions in the Generation of Social-Recreational Tours

임광균 대한토목학회 2015 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.19 No.6

Household members often interact with each other during their daily activity- and travel-related decision-making process. In the context of social and recreational activities, these interactions lead to decisions about pursuing such episodes either independently or jointly with others. The substantial focus of the study is on the operationalizing household interactions in various modeling mechanisms by the ways of seeking to maximize the utility of each household member in an interdependent fashion. Florida add-on samples from the 2009 National Household Travel Survey are utilized. The results indicate that household income, age of male, engagement of mandatory activities, engagement of maintenance activities, day of the week, and whether raining have strong impacts on the choice of social-recreational activity participations. Overall, no one model turned out to be a clear “winner” in terms of statistical goodness of fit and predictive abilities, rather on the behavioral insights, the multi-linear logit and parallel constrained logit models do highlight differences in the “power” across household heads, and the trivariate binary probitmodels capture strong correlations in the choices across the male and female and between solo and joint choices.

2017년 철도 안전수준 평가제도 도입

임광균 한국방재학회 2016 한국방재학회지 Vol.16 No.6

철도 비상사태유형별 표준운영절차서 구축을 위한 시나리오설정 방안

임광균,김시곤(Kim, Si-Gon) 대한교통학회 2005 대한교통학회 학술대회지 Vol.48 No.-

고속철도의 개통과 각 지자체별 도시철도의 개통으로 철도산업은 과거에 비해 양적 질적으로 증가 되었다. 그러나 철도의 발전에도 불구하고 안전체계 구축은 미흡하여 항상 사고의 위험성으로부터 노출되어왔고, 결국 2003년도 대구지하철 화재와 같은 대형 사고를 초래하는 아픔을 겪게 되었다. 또한 철도사업을 건설과 운영으로 분리하는 구조개혁을 단행하여 철도청을 공사화 하였고, 이를 토대로 다른 민간업체에서도 철도운영이 가능하게 되었다.

신뢰성 향상을 위한 설문문항 설계: 철도안전문화 설문자료 사례를 중심으로

임광균,김시곤,Lim, Kwangkyun,Kim, Sigon 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.6

The study of safety culture estimate has received a wide attentions in many other industries, rather in the contexture of railroad stands at an initial phase. A factor analysis and internal reliability test were conducted to check if the survey results are reliable by looking at how the factors are dimensioned and how the questionnaires are sub-grouped in accordance with such factors, and further if there are any other common attributes being extracted as a new factor. The designed 5 factors were expanded to 7 through the test, and they were renamed accordingly. The questionnaires are reorganized according to the new 7 factors. It implicates that thorough investigation of the common attributes is important in reducing the gaps between interviewers' and interviewees' understanding. Moreover, the results of internal reliability test represent the new design of questionnaire is reasonably acceptable with the high reliable values. We expect such approaches can be applied for the railway culture survey study to be more reliable and applicable. 철도외의 다른 산업분야에서 안전문화 측정에 대한 연구가 활발히 진행된 것과 달리, 국내 철도분야의 안전문화 성숙에 대한 연구는 아주 초보적인 단계에 머물러 있다. 본 연구는 철도안전문화 평가의 신뢰성을 높이기 위해 설문문항 구성 시 어떻게 평가요인을 구성하고, 설문문항 그룹이 해당 요인을 얼마나 잘 대변하고 있는지, 그리고 그룹을 정의한 기준이 다른 공통 속성을 갖는지 여부를 분석하기 위해 내적 신뢰도 및 요인 분석을 실시하였다. 요인분석 결과 기존 5개에서 7개 요소로 도출되었고, 그에 따른 설문문항의 그룹화 및 요소의 이름이 재부여 되었다. 이는 문항간에 내제된 공통 속성을 잘 파악하는 것이 설문자와 피 설문자 간의 견해 차이를 줄이는 데 중요함을 의미한다. 또한 새로운 요인 분류에 대한 문항들의 내부 신뢰도 확인결과 여전히 이전과 비교하였을 때 높게 관측되어 그 분류가 적절함을 확인하였다. 본 연구는 철도안전문화 평가의 신뢰성을 높이는데 통계적인 방법을 활용하여 기존 설문조사 결과를 검증하고 어떻게 접근해야 하는지 다루고 있어 관련분야에서 많이 활용될 것으로 기대된다.

Analysis of Railroad Accident Prediction using Zero-truncated Negative Binomial Regression and Artificial Neural Network Model: A Case Study of National Railroad in South Korea

임광균 대한토목학회 2023 KSCE Journal of Civil Engineering Vol.27 No.1

Conventional statistical models, such as Poisson or negative binomial, have predefined underlying relationships between explanatory variables. However, artificial neural network (ANN), which overcomes the limitations of statistical prediction model, have gained popularity in practice and research for their ability to increase prediction accuracy. Thus, this study employs zero-truncated negative binomial (ZTNB) models and artificial neural network (ANN) models to analyze the distribution of railroad accident frequency and the corresponding number of casualties for 1995-2021 accident dataset of Korea’s national railroad. The study mainly focused on two most dominant accident types which are human-involved accidents (accounted for 89.2% of all accidents) and ground-level crossing accidents (9.6%) from the historic dataset. This is because not just data proportion, rather such accident types were received very little attention compared to fatal train accident in the accident prediction study. Further, these types of accident showed clearly tended to decrease over time, but time trend has been found very weak at the type of fatal train accident. The performance of the developed models was estimated by mean square error (MSE), the root mean square error (RMSE), and the coefficient of determination (R2). Results present that ANN models outperform ZTNB models in fitting and prediction, demonstrating once again ANN’s superiority over statistical models for predicting accident frequency and casualty count.

철도시설관리자와 운영자를 위한 철도사고 지휘체계, 역할과 책임 설정

임광균,김시곤 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.1

A train operating company on Korean nationwide express and regular lines is entirely taking care of managing infrastructures. Itseemed quite natural that the company is responsible for all of required activities in terms of rail incident response, restoration andinvestigation. In the case of more than two train operators along a single route, however, such activities cannot be performed by onedominant operator due to fairness problems in the investigation and regional coverage issues, rather the incidents need to be takenover by the every related operators. Thus such necessary activities must be planned in advance to effectively response for rail accidents. This study proposes an effective command structure involving every train and infrastructure undertakings with the arrangementsbetween the parties that are required for emergent incident responses, restoration and investigation. 고속·일반 철도망에서 하나의 운영기관이 운영과 철도시설물 유지관리에 관한 사항을 전적으로 관리하고 있다. 이러한 국내 상황에서철도안전사고에 대한 대응·복구·조사 등에 관한 역할 및 책임이 모두 한 기관에서 수행되어 왔음은 너무도 자연스러운 현상이었다. 그러나 단일 철도시설에서의 복수 철도운영자가 존재할 때, 철도사고 발생에 따른 피해복구 및 피해자에 응급처치, 여객에 대한 안내등의 책임을 사전에 명확히 설정하지 않았을 경우, 신속한 사고대응 및 분쟁 발생 가능성이 높다. 따라서 본 연구는 동일노선에서 다수의 철도운영자가 존재한다는 가정 하에 철도사고와 관련된 비상대응계획 준비·대응·복구·조사 등에 대한 명확한 역할 및 책임범위와 효과적인 지휘체계 방안을 제시하여 철도환경 변화 시 활용될 수 있도록 하였다.

철도안전 수준 진단을 위한 사고실적 평가기준 개발

임광균,엄득종 대한교통학회 2016 대한교통학회 학술대회지 Vol.75 No.-

2014년 철도안전관리체계 도입으로 철도안전의 주체인 철도사업자는 기존의 수익성을 강조하는 경영환경 문화에서 안전제일 우선으로의 인식변화를 필요로 하게 되었다. 이러한 변화의 일환으로 정부는 철도운영자 등의 자발적 안전관리 강화와 안전관리체계 제도의 효과적 정착을 위해 철도안전관리 수준진단을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 안전수준 진단을 위해 안전관리에 대한 절차부문과 그에 대한 결과부문으로 나누어 큰 틀에서 평가지표 체계를 우선 제안하되, 사고실적과 관련된 평가기준 개발을 주 목적으로 하였다. 사고실적으로 4개 지표(철도교통사고, 철도안전사고, 장애사고, 사상자수)로 구분하여 점수화 할 수 있는 방법을 개발하였다. 사례적용은 과거 15년도의 사고실적 데이터를 활용하여 3가지 방법에 대한 시뮬레이션을 실행하였다. 평가결과 운영기관의 운영규모, 노후와 관련된 개통연령, 사업유형과 관련하여 평가 점수와의 상관성이 없어 제시된 평가방법은 적절한 것으로 판단되었다. 향후 정부에서 실행하는 철도안전수준 평가에서 우수기관에 대한 인센티브 제공 및 철도사업자 간 선의의 경쟁 유도를 위해 본 연구에서 제안한 평가지표 체계와 사고실적 평가기준이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

교통수요 예측을 위한 활동기반 접근 방법: 경향과 적용현황 고찰

임광균,김시곤,정성봉,Lim, Kwang-Kyun,Kim, Sigon,Chung, SungBong 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.2

교통수요 예측 모델에서 통행을 기본 단위로 사용하는 4-단계 통행기반 모형은 오랜 시간동안 광범위하게 사용되어 왔으나, 최근 교통수요예측의 결과가 차량 개통 후 실제 교통량과 차이가 크게 발생되어, 예측 결과에 대한 불신이 증가되고 있다. 이러한 교통량 예측의 차이는 인간의 자연스러운 통행활동을 모형 개발 단계에서 고려하지 않기 때문이다. 그러나 미국에서는 교통수요예측의 정확성과 현실성을 높이기 위해 활동기반 모형을 1990년대 부터 활발하게 연구 및 개발하여 점진적으로 기존 4-단계 통행기반 모형을 대체하고 있는 상황이다. 본 논문은 통행기반 모형과 활동기반 모형을 분석단위, 분석절차, 문제점 등을 상호 비교 검토하는데 목적을 두었다. 기존의 교통수요예측 방법론의 문제점을 진단하기 위해, 미국을 중심으로 대표적인 세 가지 활동기반 모형 시스템(DaySim, CT-Ramp, CEMDAP)을 사용하였다. 통행기반 모형은 인간의 다차원적인 통행의사 결정 과정을 효율적으로 쉽게 설명할 수 있으며, 이는 교통수요 예측의 정확성을 한층 더 높일 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 우리나라도 수요예측의 현실성과 정확도를 높이기 위해 인간의 활동을 기반으로 보완, 개선된 수요예측방법론이 검토되어야 한다. Four-step travel-demand modeling based on a trip-level has been widely used over many decades. However, there has been a wide variance between forecasted- and real-travel demands, which leads less reliable on the model implications. A primary reason is that person's real travel behavior is not properly captured throughout the model developments. An activity-based modeling (ABM) approach was proposed and developed toward increasing the accuracy and reality of person's travel behavior in the U.S. since 1990', and stands as a good alternative to replace the existing trip-based approach. The paper contributes to the understanding of how the ABM approaches are dissimilar to the trip-based modeling approach in terms of estimation units, estimation process, their pros and cons and etc. We examined three activity-based travel demand model systems (DaySim, CT-Ramp, and CEMDAP) that are most commonly applied by many MPOs (Metropolitan Planning Organization). We found that the ABM approach can effectively explain multi-dimensional travel decision-makings and be expected to increase the predictive accuracy. Overall, the ABM approach can be a good substitute for the existing travel-demand methods having unreliable forecasts.

철도 안전진단 시 소요 인력 산출을 위한 기준 개발

임광균 한국철도학회 2019 한국철도학회논문집 Vol.22 No.12

Railroad safety diagnosis was first implemented in 2014 to enhance safety during railroad operation. The diagnosis procedure was revised from phase 2 (general diagnosis, special diagnosis) to 3 (design, pre-operation, operation) in 2018. The study first investigated various problems in the current guidelines in calculating costs for railroad safety diagnosis, and presented the number of days required for railroad safety diagnosis for the ‘design stage’, the most dominant of the 3 safety diagnosis phases. Also, adjustment factors associated with the scale of the project and its characteristics were proposed. Using blueprint data for 22 railroad construction projects, the number of days required for safety diagnosis for urban railroads were 2.8 times higher than that for conventional railroads; high-speed was 1.7 times higher than conventional; and urban was 1.6 times higher than high-speed. The adjustment factors for correction of days were in ranges of 0.6-1.6, depending on the length of diagnosis, and 0.8-1.1, depending on the number of tracks. This study suggests that the cost of safety diagnosis in the “design phase” can be measured accurately.