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A study of urban roadway and non-commercial aviation safety based on the risk factor analysis = 위험 요인 분석 기법에 기반한 도심 육상 교통 및 비상업화 항공 안전 연구
서명 / 저자 A study of urban roadway and non-commercial aviation safety based on the risk factor analysis = 위험 요인 분석 기법에 기반한 도심 육상 교통 및 비상업화 항공 안전 연구 / Eun-Seok Kim.
저자명 Kim, Eun-Seok ; 김은석
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2014].
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초록정보

As traffic demands have increased in decades, issues on the safety have emerged so far. To deal with these safety issues, safety data of ground and air transportation systems which are representative modes of transportation were analyzed in this study. In ground transportation system which provides the great degree of freedom to the individual drivers, extensive factors of accidents can be possible with relatively low risk. However, air transportation system which is strictly monitored in every operation is the largest high-risk controlled system with rare events in modern civilizations. Considering the distinct characteristics of each mode, appropriate analytic methods were applied in this study. Fatal Risk Factor Analysis with Data-mining Technique on the Urban Roadway Safety of Seoul Aim of this study is analyzing risk factors for urban roadway traffic accident in Korea in order to uncover the factors which contribute to the severity of human injury and to provide the foundation for effective safety policy formulation. For this purpose, 208,964 records of the Integrated Database, which is a historical accident database, established by authorities were analyzed for the period 2008-2012. After the preprocess steps for analysis, the basic statistical analysis was conducted to reveal the general trend of data. Then decision tree classifier and association rules were applied for in-detail analysis. Through the decision tree, it was revealed that vehicle type, age of pedestrian, and speed of vehicle were decisive factors for severity. However, result from association rules needed more fatal records to be trustworthy. Lastly, accuracies of models were tolerable. Based on analysis, principle of accident severity and fatal combinations of risk factors were extracted and correlations between certain factors were discussed. Furthermore, specific issues have to be investigated further and suggestion for the roadway safety policy was made. Hazard-Based Fatal Factor Analysis on Non-commercial Aviation Safety Compared with commercial aviation sectors which have been monitored heavily for their social influence, non-commercial aviation have been relatively neglected in safety management systems. Aim of this study is analyzing the fatal factors for non-commercial aviation safety which affect to human injury. For this purpose, U.S. National Transportation Safety Board (NTSB) aviation safety database were analyzed. Period of the analysis is 2008-2012 and total number of records is 5278. From the general trend analysis, extremeness of consequence was revealed. As the number of hazard factors occurred in an event increases, probability of fatal consequence is not offset with fatal probabilities of individual hazard factors but is converged to extreme i.e. 1 or 0. Those results contradict common sense for safety. Next to general statistics, multiple factor analysis based on proposed methodology, we have found the sets of hazards which are fatal when they combined though they are not fatal individually. Hazards related with pilot, especially spatial disorientation of the pilot were discovered as fatal which are agreed by founded studies on aviation safety. Through this study, in-depth understandings of the hazardous factors were accomplished. Based on this contribution, it is expected that proactive safety management which is core component in next generations of air transportation system would be enabled.

최근 문명의 고도화와 함께 교통 수요가 증가함에 따라, 교통 안전에 대한 문제는 사회적 이슈로 부상했다. 이러한 안전 문제에 대처하기 위하여 본 연구에서는 육상과 항공 교통 안전 데이터를 분석했다. 육상 교통 시스템의 경우 개별 운전자의 높은 자유도가 보장되어 상대적으로 낮은 위험도의 다양한 사고 요인들이 사고에 관여하는 한편, 항공 시스템의 경우 현대 문명에서 가장 큰 고위험군 통제 시스템으로서 모든 운영이 엄격하게 관리되어 낮은 빈도를 보인다. 이러한 분야의 독특한 특성을 고려하여 적절한 분석적 기법들이 본 연구에서 적용되었다. 데이터마이닝 기법을 활용한 서울시 도로교통 안전에 대한 사망 위험 요인 분석에서는, 인명피해에 영향을 주는 요인들을 분석하고 정책적 기반을 제공하기 위하여, 도심 육상 도로 교통 안전데이터를 분석하엿다. 이러한 목표를 위하여 통합 DB의 2008~2012년 5년간 총 208,964건의 데이터가 분석했다. 전처리 과정을 통하여 일반 통계 분석을 수행하였고, 데이터의 전반적인 경향성을 분석 한 다음, 의사 결정 트리 기법과 연관 법칙 기법이 세부 분석을 위하여 활용되었다. 의사결정트리 기법을 통하여 차량 종류, 보행자 나이, 차량 속도 등이 사고 심각도의 결정적인 요인으로 판명되었고, 연관 법칙 기법의 경우 결과의 신뢰성을 위하여 더 많은 사망사고 데이터가 필요한 것으로 판명되었다. 각 기법들의 정확도는 충분히 수용할 만했다. 이러한 분석을 바탕으로 사고 심각도에 대한 원리들과, 사망률이 높은 조건들의 조합이 분석되었으며, 특정 요인들간의 연관성에 대한 논의가 이루어졌다. 일반적 경향성에 대한 본 연구의 분석을 기반으로 향후 연구 영역들과 정책적 제언이 이루어졌다. 위해요인 기반 비상업화 항공 운항에 대한 사망 위험요인 분석에서는 사고시 막대한 사회적 파장을 일으키기에 엄격한 관리가 이루어지는 상업화 항공 운항과 다르게 상대적으로 간과되었던 비상업화 항공 운항에 대한 안전 데이터 베이스를 분석한다. 미국의 National Transportation Safety Board(NTSB) 사고 데이터 베이스의 2008~2012년 5년간의 데이터중 비상업화 영역에 관한 사고 데이터로 총 5278건의 기록을 분석했다. 일반적인 경향성으로서 위해요인 결합의 극단성이 발견되었다. 단일 사건 내에서 발견된 위해요인의 수가 증가할 수록 결과 확률은 0 또는 1의 극단적인 값으로 수렴하는 경향이 나타났다. 이런 결과는 일반적으로 결과 확률이 서로 상쇄될 것이라 생각하는 상식과는 어긋나는 현상이다. 이러한 일반 경향성 분석 이후 본 연구에서는 제안된 방법론을 기반으로 하여 다중 위해요인 분석을 진행하였다. 단일 위해요인으로 존재할 경우 심각하지 않으나 서로 결합시 심각한 사망확률을 불러일으키는 위해요인들을 분석하는 한편, 다른 위해요인의 사망확률 증가에 영향을 주는 위해요인들을 분석했다. 분석 결과 파일럿과 관련된 위해요인들, 특히 파일럿의 공간지각과 관련된 위해요인들은 치명적인 것으로 드러났으며, 이러한 내용은 기존의 항공안전에 관한 연구에서도 뒷받침 되는 바이다. 본 연구를 통하여서 위해 요인들에 관한 깊이 있는 이해가 이루어졌으며, 이러한 기여를 바탕으로 차세대 항공 안전 시스템에 핵심이 되는 선제적 안전 관리가 가능해질 것으로 기대한다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MCE 14016
형태사항 vi, 63 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김은석
지도교수의 영문표기 : Yoon-Jin Yoon
지도교수의 한글표기 : 윤윤진
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 건설및환경공학과,
서지주기 References : p. 58-59
주제 Risk Factor Analysis
Ground Transportation Safety
Big-data
Data Mining
Aviation Safety
Multiple Factor Analysis
Hazard Matrix
데이터 마이닝
육상 교통 안전
항공 교통 안전
통합 DB
NTSB 데이터베이스
의사결정트리
다중 요인 분석
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