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基于HLA的列控仿真系统故障注入设计与实现
| 论文题名： | 基于HLA的列控仿真系统故障注入设计与实现 |
| 关键词： | 列车控制仿真系统;故障注入;FARM模型;安全评估 |
| 摘要： | 近年来，我国高速铁路事业蓬勃发展，如何利用作为高铁发展关键技术之一的列车运行控制技术来保证出行旅客以及货物的安全运输始终牵动着高铁未来的发展，对于列控系统关键技术以及安全可靠性测试的研究也因此受到越来越多的关注和重视。故障注入作为一种有效的测试评估手段，可以辅助测试系统行为响应和安全性能进而实现系统的安全评估，因此本文根据故障注入仿真相关理论，通过在基于HLA的列控系统仿真平台上建立相应的列控仿真系统故障注入模型，设计了基于HLA的故障注入管理工具，进行了实验室仿真环境下的列控仿真系统故障注入测试实验，通过对实验结果的观测总结，实现了列控仿真系统安全功能设置的分析评估以及基于仿真的故障注入方法的适用性分析。 论文首先对故障注入和列控系统仿真进行了国内外研究现状的总结分析，围绕安全系统以及故障注入相关理论，针对列控系统的结构组成、仿真建模以及故障注入原理方法开展了理论研究工作;论述了故障注入对于列控仿真测试的重要意义;引入高层体系结构HLA以及仿真支撑环境RTI的相关概念，为仿真平台的搭建提供了理论基础。 其次在理论研究的基础上，研究了列控仿真系统的故障注入仿真模型，包括:建立了列控仿真系统故障注入HLA联邦模型;利用Cosim建模工具建立了故障注入仿真平台的高层模型;运用UML方法建立了故障注入方法的时序图模型;运用故障注入领域的FARM模型对本文所要研究的故障注入场景进了建模;对故障注入的仿真算法以及独立实验的注入算法通过具体实例进行了分析阐述。 最后为验证列控系统仿真理论以及故障注入的方法及模型，完成列控仿真系统及故障注入的评估分析，设计了满足功能需求的故障注入管理工具以及故障案例数据库，针对列控系统常见的功能故障，进行了故障注入的测试实验并结合实验结果论述了基于故障注入的列控仿真系统的评估分析。结果表明基于仿真的故障注入方法适用于列控仿真系统的测试验证，可以有效的对列控仿真系统进行功能安全测试，论文研究成果对我国列控系统的发展完善具有一定的推进意义。 |
| 作者： | 尹青 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蔡伯根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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