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基于动态故障树的列控系统风险分析与控制
| 论文题名： | 基于动态故障树的列控系统风险分析与控制 |
| 关键词： | 列车运行控制;动态故障树;风险分析;车地通信;马尔科夫过程;贝叶斯网络 |
| 摘要： | CTCS-3级列车运行控制系统采用无线通信系统以实现地面与列车间不间断、双向的信息传输，对于保障列车安全运行具有重大作用，因此对列车运行控制系统中车地通信子系统进行风险分析是非常有意义的。传统故障树分析法不能分析具有故障随机性和相关性的系统，因此本论文采用动态故障树方法对车地通信子系统进行风险分析与控制。 (1)本文在动态故障树的基本理论之上，研究了故障树模块化分解与合成方法，并分别选择马尔科夫模型和二元决策图法来分析动态子树和静态子树。同时以车地通信子系统为例，建立并分析动态故障树模型，结合实例证明该方法提高了模型的准确性和完备性。 (2)由于上述提到的马尔可夫模型可能会产生的组合爆炸问题，本文介绍了基于贝叶斯网络的动态故障树分析方法。在研究了贝叶斯网络的系统概率安全评估方法后，对车地通信子系统的安全进行评估并分析仿真结果。 (3)随着底事件数目越来越多，系统结构越来越复杂，马尔可夫链节点及状态成指数增长;同时马尔科夫方法要求故障树底事件失效率服从指数分布，对于非指数分布则显得无能为力。在此基础上本文提出基于梯形公式的动态故障树分析方法。由于该方法对故障树底事件的失效概率分布没有限制，所以其适应性较好;同时其使用近似法解决了模型爆炸问题，降低了模型求解成本。本文还引入蒙特卡洛仿真方法，通过实例证明蒙特卡洛仿真方法可以求解底事件为非指数分布的动态故障树。 (4)在进行风险分析之后，主要就是对风险进行控制。本论文基于可靠性的维修(RCM，Reliability Centered Maintenance)理论，提出了维修决策的模糊综合评判方法;最后给出了维修决策的两层模糊综合评判模型，实例验证表明此方法是可行的。 |
| 作者： | 邱敏 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 郭进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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