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基于故障覆盖度的列控系统安全分析方法的研究
| 论文题名： | 基于故障覆盖度的列控系统安全分析方法的研究 |
| 关键词： | 故障覆盖度;列控系统;安全性分析;安全冗余结构 |
| 摘要： | 近些年来，随着中国高速铁路的迅猛发展，中国铁路采用CTCS-3级列控系统（简称列控系统）作为300km/h高速铁路的统一技术平台。作为安全苛求系统，列控系统的安全性和可靠性是衡量系统性能的重要指标，也是在系统设计和运营中需要考虑的重要因素。列控系统的运行安全关系到旅客的生命与财产安全，必须给予足够的重视。因此对列控系统的安全性进行有效可信的分析评估具有重要的现实意义，已成为高铁领域的一个主要研究方向。 通过对列控系统进行完备的故障注入试验，以试验得出的可表征列控系统故障覆盖水平的度量指标—故障覆盖度C为核心，本文提出一种基于故障覆盖度C的列控系统定量安全分析评估方法体系，为列控系统的安全分析评估研究提供了新的思路。 通过分析列控系统所采用的安全冗余结构，建立起以动态故障树模型和马尔科夫链模型为基础的列控系统安全分析模型，通过对该模型的数学求解可以得出基于故障覆盖度C的系统安全度函数和危险失效率函数，从而将列控系统的故障覆盖度C与系统的安全性评估定量指标联系起来。 故障覆盖度C的确定需要完备的故障注入试验。以列控车载设备为例，本文通过对各功能模块的故障类型和车载设备典型运行场景的分析，建立起以故障模式、作用部位和作用时间三个属性为维度的故障空间模型，依据不同故障模式的分布规律，采用随机抽样的方式生成定量的故障案例集用于故障注入试验。 在Eclipse平台上开发的故障注入综合控制器实现了基于故障模式和测试场景的故障案例表自动生成与归纳精简功能，通过该控制器的界面可进行故障案例选取注入和对被测系统运行状态的实时监测。最后选取若干故障案例注入到被测列控系统测试平台的车载子系统中，验证了本文所述方法的可行性和有效性。 |
| 作者： | 齐飞 |
| 专业： | 智能交通工程 |
| 导师： | 徐田华 |
| 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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