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基于动态故障树的列控中心可靠性研究
| 论文题名： | 基于动态故障树的列控中心可靠性研究 |
| 关键词： | 列车运行控制系统;可靠性指标;动态故障树模型;故障诊断 |
| 摘要： | 中国列车运行控制系统(CTCS)是参照欧洲列车运行控制系统(ETCS)发展起来的。整个体系分为铁路运输管理层、网络传输层、地面设备层、车载设备层。列控中心是地面设备的核心，根据列车占用情况、联锁进路、限速情况等信息进行安全逻辑运算，产生行车许可，并通过轨道电路和应答器传递给列车，实现运行控制。列控中心要实现轨道电路状态判断、轨道电路编码、应答器报文编制与发送、区间信号机点灯控制、改变区间运行方向与闭塞控制等功能，因此其可靠性和安全性直接关系到整个列控系统的正常运行，开展列控中心的可靠性研究是一项非常必要的工作，对系统的研发设计和故障诊断都意义重大。 早期可靠性指标的可靠性研究局限于定性，系统的发展导致需要进行更多定量的研究，这对可靠性研究的技术手段提出了更多的要求。传统静态故障树无法描述动态性能的弊端，使得学者在研究之后提出了动态故障树的概念。该方法在基本逻辑关系门的基础上引入了动态逻辑门来表征系统动态性能。动态故障树模型建立之后需要求解，不断探索尝试新的求解方法也是可靠性研究的必要内容。因此，本文使用了Markov方法和Petri网两种方式对所建动态故障树求解可靠度。 论文以列控中心为研究对象，建立其动态故障树模型并进行求解，带入基础数据之后得到了模型失效率等指标，与列控中心可靠性指标要求一致，验证了建模的准确性。就列控中心安全主机单元的二乘二取二结构和三取二结构建模进行了对比，分别基于Markov方法和Petri网方法对列控中心的动态故障树模型进行了定性和定量分析，得到了两种方法的优缺点对比，发现单一地使用某种建模方法优缺点很明显，操作难度较高，而两种甚至几种方法相结合就会相得益彰，提高研究效率。研究中讨论了各动态逻辑门的马尔科夫链形式和随机Petri网形式，以此为基础进行系统的建模和指标求解。 |
| 作者： | 刘茂婷 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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