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城市轨道交通联锁系统可靠性及安全性分析研究
| 论文题名： | 城市轨道交通联锁系统可靠性及安全性分析研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;联锁系统;可靠性;安全性;动态故障树模型 |
| 摘要： | 城市轨道交通(以下简称城轨)具有运量大、能耗低、准时等优点,是解决城市交通问题的有效方法。因此,我国正大力发展城轨交通。但城轨中的一些关键技术装备如列车运行控制系统国产化率较低,这些技术装备为国外厂商所垄断,高昂的价格和后期维护费用严重制约了我国城轨交通的发展。因此,城轨列控系统的研究对促进我国城轨事业的发展很有必要。 联锁系统是列控系统的核心子系统,是保证列车在车站内安全运行的关键设备。城轨列控系统主要包括列车自动防护ATP系统、列车自动驾驶ATO系统、列车自动监控ATS系统和联锁CBI系统。其中ATP和联锁系统是安全相关系统。联锁系统对安全性有非常高的要求,而且在运营期间,列车运行密度大,联锁系统需要不间断连续工作,一旦出现故障将会造成列车拥堵等一系列问题,因此联锁系统也必须拥有非常高的可靠性。研究联锁系统的可靠性和安全性对联锁系统的开发很有意义,有利于促进城轨技术装备的国产化率。 本文研究的主要内容包括以下几个方面: 研究了城轨联锁系统的结构和功能,以及系统的可靠性和安全性需求。研究了联锁系统相关的标准,标准中的可靠性和安全性相关要求。研究了可靠性和安全性的基本理论及表征方式、分析方法等,为分析联锁系统的可靠性和安全性打下基础。 研究了城轨联锁系统的冗余结构、工作方式和故障模式。根据联锁系统的故障模式提出了利用动态故障树方法来分析系统的可靠性和安全性。在研究动态故障树理论基础上,结合城轨联锁系统的工作方式,建立系统各种故障情况的动态故障树模型。 由于联锁系统的动态故障树模型较为复杂,利用马尔科夫过程求解会产生状态空间爆炸问题,为此提出了基于模块划分的思想的方法来求解所建动态故障树,结果表明该方法能够有效解决上述问题。 最后利用 gnuplot对所建动态故障树模型进行仿真计算,通过对仿真结果分析得出了故障检测率和共因失效率对联锁系统可靠性和安全性的影响情况。 |
| 作者： | 张重 |
| 专业： | 智能交通与信息系统工程 |
| 导师： | 刘晓娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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