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城市轨道交通全电子计算机联锁系统的应用研究
| 论文题名： | 城市轨道交通全电子计算机联锁系统的应用研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;全电子计算机联锁系统;硬件设计;软件开发;风险评估 |
| 摘要： | 城市轨道交通CBTC（Communication Based Train Control System，基于通信的列车运行控制系统）是保障列车运行安全、提高运行效率的控制系统，由多个子系统组成。其中联锁子系统是安全核心系统，主要功能是依据安全防护和时序实现进路、道岔以及信号之间联锁控制。目前的联锁子系统通常采用计算机联锁并结合继电器接口的方式控制轨旁设备，已经广泛成熟的应用于城市轨道交通CBTC系统中。全电子计算机联锁系统作为更新一代的系统，采用电子执行单元与轨旁设备接口并控制轨旁设备，在执行表示功能上相较于继电器控制方式减少了复杂的继电电路，实现更精细化、智能化的控制，在可靠性、可用性、可维护性等方面相较计算机联锁系统更具优势。因此对全电子计算机联锁在城市轨道交通领域的应用展开研究是有必要的，是提升城轨装备的智能化水平，推动城轨设备技术进步的可行选择，适应了轨道交通的发展趋势。论文主要工作如下： 首先介绍了全电子计算机联锁系统的结构和特点，在此基础上结合城市轨道交通的实际需求分析了全电子计算机联锁在城市轨道交通应用的优势。其次对全电子计算机联锁系统在城市轨道交通中的应用进行了研究和设计，给出了应用于城市轨道交通的全电子计算机联锁系统的结构，并且在对安全设计原则和功能需求分析的基础上对联锁逻辑子系统和全电子执行子系统的软硬件功能以及联锁逻辑子系统和全电子执行子系统之间的安全通信内容进行了详细设计。进一步通过对所设计的城市轨道交通全电子计算机联锁系统进行仿真验证，证明该系统可以满足城市轨道交通的联锁控制需求并能实现“故障-安全”，保障信号系统的可靠运行。最后利用基于云模型和组合赋权的评估方法，对应用于城市轨道交通的全电子计算机联锁系统进行运营安全风险评估。建立了城市轨道交通全电子计算机联锁系统的评估标准云模型，结合组合赋权结果计算得出指标云和综合云模型，并通过相似度分析得出城市轨道交通全电子计算机联锁系统的运营安全风险等级。 本论文研究的城市轨道交通全电子计算机联锁系统，经过实验室测试验证及SIL4认证环节后，已经在广州地铁18号线和22号线投入运用，且系统运行安全可靠，故障率低，满足了城市轨道交通的联锁控制需求。 |
| 作者： | 黎晨光 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 邢科家 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2022 |
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