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基于Petri网的计算机联锁系统FMEA分析
| 论文题名： | 基于Petri网的计算机联锁系统FMEA分析 |
| 关键词： | 列车运营;计算机联锁系统;安全性;Petri网;故障模式影响分析法 |
| 摘要： | 计算机联锁系统是典型的用于实时控制的安全苛求系统，旨在保障列车安全、高效的运行。计算机联锁系统，需要依据相关国际安全标准，遵循系统安全生命周期模型来进行开发，而安全分析贯穿于系统开发的各个阶段。目前在联锁系统的开发过程中，从需求阶段到设计阶段的安全性论证缺乏相应有效的安全性分析方法并过度依赖于人工经验。针对该问题，本文提出了一种用于计算机联锁系统的Petri网和FMEA（故障模式影响分析）综合安全分析方法，用于检验系统设计的安全性，保障系统从需求到设计的一致性，并指导系统后期的设计开发工作，主要内容包括: (1)全面分析了计算机联锁系统的发展现状和铁路信号领域的安全性分析现状，阐述了在系统生命周期中对计算机联锁系统进行安全性分析的意义。 (2)从建模对象、建模方法、建模要素和建模工具四个方面完善了Petri网建模过程。并基于此，选取了联锁系统核心功能进路控制构建了完整进路控制过程的Petri网模型以及进路控制各个阶段的模型。 (3)基于Petri网理论和系统安全性分析方法，提出了Petri网和FMEA综合安全分析方法，对计算机联锁开发进行安全性论证。建立了四阶段的总分析流程，并从可达集、危险状态和变迁失效三个方面详述了系统安全性分析过程。最后，基于该方法对进路控制Petri网模型进行了FMEA分析，找出了系统可能存在的安全隐患，并给出相应的安全性建议。 论文的安全性分析结果表明，Petri网和FMEA综合安全分析方法能够有效地检验系统设计能否满足安全需求，保障系统研发从需求到设计的一致性，而且能够提出相应的安全建议，指导系统后续设计及研发工作。 |
| 作者： | 王舟帆 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王海峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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