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基于贝叶斯网络的CTCS-3级列车控制系统安全分析
| 论文题名： | 基于贝叶斯网络的CTCS-3级列车控制系统安全分析 |
| 关键词： | 贝叶斯网络;概率安全分析;列车控制系统;故障模式 |
| 摘要： | CTCS-3级列车控制系统（以下简称CTCS-3级列控系统）是保障高速列车安全运行、提高运输效率的核心安全装备。安全评估的目标是通过识别、分析安全风险，确定系统是否符合相关安全完善度等级要求，并通过提出保障系统安全性的措施和对策以减少事故的发生。针对CTCS-3级列控系统进行的安全分析，对提高列控系统的安全性有重要的理论和现实意义。论文将基于贝叶斯网络的安全分析方法应用到CTCS-3级列控系统安全评估中，做了如下几方面的工作: (1)介绍了CTCS-3级列控系统、安全评估以及贝叶斯网络的相关知识，简述了与门、或门以及顺序相关门的故障树模型到动态贝叶斯网络转换的方法，给出了动态贝叶斯网络安全分析相关公式; (2)为了较全面对CTCS-3级列控系统进行安全分析，以列控系统安全评估中的核心风险速度/距离超出安全限值这一故障模式为切入点，基于较成熟的静态故障树向贝叶斯网络转换的方法，借鉴ETCS-2级列控系统已有故障树模型，对列车定位失误、定位测速失误等十三个故障模式进行了建模，自下而上的逐级对CTCS-3级列控系统进行了贝叶斯网络安全分析，并得到研究对象的故障概率及其所在网络的中间节点概率，结果表明所研究对像满足SIL4要求; (3)针对列车运行过程中存在的含有动态时序逻辑的故障模式，应用动态贝叶斯网络进行建模及安全分析，以列控系统中基于故障—安全原则的热备冗余结构、轨道占用判断失误、降级触发紧急制动为例，进行了动态贝叶斯网络建模与分析。验证了动态贝叶斯网络理论应用于CTCS-3列车运行控制系统安全性分析的有效性。 |
| 作者： | 王晓娅 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张三同 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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