磁浮列车自动驾驶系统控制策略及可靠性研究

为了提高磁浮列车自动驾驶系统的安全性和可靠性,提出了一种可行的自动运行控制策略。基于双机冗余模式的系统架构,采用设计的通信握手策略来实现系统通信及角色识别;通过运行控制策略来确保运行计划正确执行。为了验证系统的可行性,把单元失效率划分为一系列独立部分,根据各部分失效率对系统的产生影响,运用马尔可夫模型进行了仿真分析,结果表明该方案是有效的。     

轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析

城市轨道交通信号系统是行车指挥和列车运行的核心控制设备,在保证行车安全方面起着重要作用.本文首先阐述了轨道交通信号系统的构成和各部分的相关功能,进而以全生命周期视角对轨道交通信号系统的各阶段的可靠性和安全性进行了探讨,具有一定的现实意义和应用价值.     

基于Markov模型的系统安全性和可靠性分析

建立了二乘二取二系统状态转换的Markov模型,研究了失效率、维修系数、故障检测覆盖率等参数对二乘二取二系统的安全性、可靠性和可用性的影响,证明分布式二乘二取二系统具有更高的可靠性、安全性。     

基于灰色关联理论AGREE方法的BA系统可靠性分配*

合理的建筑设备自动化系统（BA系统）的可靠性分配方法是改进BA系统整体可靠性的基础环节。为了有效地管理和监测BA系统,基于灰色关联度AGREE方法研究了BA系统的可靠性分配方法。首先在确定可靠性分配规则的基础上,基于灰色关联理论构建了单元与系统失效率序列之间的重要度因子计算模型,运用灰色关联分析方法求得各单元与系统失效率序列之间联系紧密程度,作为可靠性分配中的重要度因子;然后,在此基础上,结合传统AGREE分配方法构建了系统可靠性分配模型;最后针对BA系统的可靠性框图,用灰关联理论AGREE分配方法对其可     

高速铁路信号系统运维分层架构模型研究

高速铁路信号系统是高速铁路安全可靠运营的核心装备,实现高速铁路信号系统智能运维是降低高速铁路运行风险的必要基础保障.目前,我国高速铁路信号系统运维研究工作主要集中于器件级系统或基本单元系统,系统层面的相关研究几乎为空白,亟需从整体上建立全局架构理论模型.为此,定义了关联信号系统,提出了分散式动态评估函数,将动态调度纳入运维体系,构建了分层架构模型.在此基础上,针对分层架构模型的决策层和关联信号层,提出了动态定量评估、动态风险预警和故障诊断的研究方法,并展望了所面临的挑战.     

高速铁路信号系统运维分层架构模型研究

高速铁路信号系统是高速铁路安全可靠运营的核心装备,实现高速铁路信号系统智能运维是降低高速铁路运行风险的必要基础保障.目前,我国高速铁路信号系统运维研究工作主要集中于器件级系统或基本单元系统,系统层面的相关研究几乎为空白,亟需从整体上建立全局架构理论模型.为此,定义了关联信号系统,提出了分散式动态评估函数,将动态调度纳入运维体系,构建了分层架构模型.在此基础上,针对分层架构模型的决策层和关联信号层,提出了动态定量评估、动态风险预警和故障诊断的研究方法,并展望了所面临的挑战.     

基于UML的列车自动防护系统需求建模研究

针对列车自动防护系统(ATP)对软件的高安全性的需求,提出并实现了一种基于UML的需求建模方法。该方法借鉴了形式化语言的特点,在经典的状态机模型上做了改进,引入了超级状态机,并定义了精确的规则和语义,实现了对复杂的ATP系统的形式化建模。在某城市地铁线路的信号系统的应用表明,此方法建立的需求模型避免了语言描述的二义性,降低了软件故障率,提高了ATP系统的安全性,且更易于开发和维护。     

地铁信号系统安全分析

本文简要介绍了地铁信号系统的组成,着重对地铁信号各子系统的安全性方面进行了分析,并对基于通信的列车控制技术在信号系统中的应用进行了探讨。     

可靠性预计技术在轨道交通信号产品中的应用

轨道交通信号产品作为保障列车行车安全的实时控制系统,必须具有高可靠性和高安全性.为了能够提前发现轨道交通信号产品设计中的薄弱环节,给产品设计方案的选择和优化提供数据支撑,文章以轨道交通信号系统安全计算机平台中的倒机单元产品为例,提出一种可靠性预防方法.其首先建立可靠性框图和模型,然后利用元器件应力法对其进行可靠性预计,...     

基于模糊神经网络的信号维护监测子系统故障预测研究

随着城市轨道交通信号系统功能逐步优化,信号系统已成为运营行车的控制大脑和安全防护的重要保障。信号系统设备故障对地铁线路列车准点、安全运行有较大影响。信号维护监测系统作为信号系统的设备状态监视终端,可实现对信号系统子系统状态监测和部分硬件设备故障状态预测,从而提示维护人员提前检修和更换设备。结合信号维护监测子系统(MSS)架构,以MSS采集的硬件故障作为研究对象,利用模糊神经网络自适应和模糊处理信息能力的优势,以故障发生时间、故障类型、既有故障发生频率、人员维护周期、同类型故障发生频次、设备使用时间等可用数值表征的参数作为输入变量,建立了基于模糊神经网络的信号设备故障预测模型。仿真结果表明,该预测模型能够准确跟随故障变化趋势、预测故障发生次数。基于模糊神经网络的预测方法可应用于轨道交通信号系统设备故障预测研究中。     

专家系统在铁路信号设备故障诊断中的应用

铁路信号设备在保证列车运行,提高运输效率,保证铁路运行秩序等方面起到重要作用,同时也成为保障铁路运输安全的关键所在。当前,对铁路信号设备故障的分析处理大多依赖于设备维护人员的经验,由于铁路大发展所造成的专业人员数量相对缺乏,有必要建造一个专家系统,作为铁路信号设备故障诊断的有效辅助工具。通过研究专家系统的一般原理,设计出一种适合铁路信号设备故障诊断的专家系统。通过铁路现场调试表明,该专家系统适用于国内铁路信号系统,对保障铁路运输安全有重大意义。     

基于LonWorks的铁路车站信号设备监视系统

ＬｏｎＷｏｒｋｓ是一种先进的现场总线技术,是现代网络控制的基本支持技术之一,本通过对铁路车站信号设备安全监视要求的讨论提出了一个用铁路基础信息网和ＬｏｎＷｏｒｋｓ现场总线实现的铁路车站信号监视方案。     

关于铁路信号控制系统故障导向安全的探讨

本文以铁路"7.23"大事故为引例,概括介绍了铁路信号控制系统故障导向安全的含义,分析了"故障—安全"保障措施,探讨了如何进一步提高信号控制系统的安全性,对保证铁路运输安全具有积极的意义。     

面向货运列车的物联网实时在线监控系统设计

针对铁路货车行车安全状态监测系统的应用需求,设计一种基于物联网技术的货运列车监控系统.系统采用ZigBee短距离无线通信技术搭建无线传感网络,通过各节车辆的传感器节点采集数据发送到机车监控平台,然后通过GPRS网络与地面监控中心进行通信,实现车地数据的实时传输.经测试,系统达到了良好的实时在线监测效果,在铁路货车行车安全监测领域具有广泛的应用前景.     

风险评估技术在铁路信号系统中的应用

近年来中国铁路多次提速,对信号系统和设备的安全性提出更高的要求,而且随着计算机技术在铁路信号系统中的应用,风险管理方法在铁路信号系统中的研究与应用己成为必然。本文重点研究了国外铁路领域流行的HAZOP危害识别方法,并将HAZOP危害识别方法和基于德尔菲的风险矩阵法应用于实验室自主研发的微机化自动站间闭塞系统,说明定性风险评估技术在系统研发过程中的作用。     

A fuzzy reasoning and fuzzy-analytical hierarchy process based approach to the process of railway risk information: A railway risk management system

Risk management is becoming increasingly important for railway companies in order to safeguard their passengers and employees while improving safety and reducing maintenance costs. However, in many circumstances, the application of probabilistic risk analysis tools may not give satisfactory results because the risk data are incomplete or there is a high level of uncertainty involved in the risk data. This article presents the development of a risk management system for railway risk analysis using fuzzy reasoning approach and fuzzy analytical hierarchy decision making process. In the system, fuzzy reasoning approach (FRA) is employed to estimate the risk level of each hazardous event in terms of failure frequency, consequence severity and consequence probability. This allows imprecision or approximate information in the risk analysis process. Fuzzy analytical hierarchy process (fuzzy-AHP) technique is then incorporated into the risk model to use its advantage in determining the relative importance of the risk contributions so that the risk assessment can be progressed from hazardous event level to hazard group level and finally to railway system level. This risk assessment system can evaluate both qualitative and quantitative risk data and information associated with a railway system effectively and efficiently, which will provide railway risk analysts, managers and engineers with a method and tool to improve their safety management of railway systems and set safety standards. A case study on risk assessment of shunting at Hammersmith depot is used to illustrate the application of the proposed risk assessment system.     

Analyzing Effect of Demand Rate on Safety of Systems with Periodic Proof-tests

Quantitative safety assessment of safety systems plays an important role in decision making at all stages of system lifecycle, i.e.,design,deployment and phase out.Most safety assessment methods consider only system parameters,such as configuration,hazard rate,coverage,repair rate,etc.along with periodic proof-tests (or inspection).Not considering demand rate will give a pessimistic safety estimate for an application with low demand rate such as nuclear power plants,chemical plants,etc.In this paper,a basic model of IEC 61508 is used.The basic model is extended to incorporate process demand and behavior of electronic- and/or computer-based system following diagnosis or proof-test.A new safety index,probability of failure on actual demand (PFAD) based on extended model and demand rate is proposed.Periodic proof-test makes the model semi-Markovian,so a piece-wise continuous time Markov chain (CTMC) based method is used to derive mean state probabilities of elementary or aggregated state.Method to determine probability of failure on demand (PFD) (IEC 61508) and PFAD based on these state probabilities are described.In example,safety indices of PFD and PFAD are compared.     

现代铁路信号系统研究

我国铁路通信系统已经形成了完整的信息网络,这标志着中国现代铁路建设的开始,为现代化铁路和２１世纪ＩＴＳ的建设奠定了信息基础,同时,也为现代铁路信号系统提供了技术基础,本文对铁路通信和信号系统的技术特点进行了讨论,提出了以铁路基础信息网、开放式现场总线为技术基础的智能化,网络化的现代铁路信号系统,这种系统彻底改变了传统我铁路通信信号系统通信系统与信息系统相隔绝的状态。     

基于通信系统的铁路信号信息传输的安全性研究

国家铁路“十一五”规划对高速铁路的发展提出了更多的要求,要实现这一要求,铁路信号信息的安全传输是至关重要的一个条件。笔者结合自身工作介绍铁路信号信息传输的故障——安全定义,分析了传输方式的选择,探讨了铁路信号安全信息传输系统的设计方案。     

轨道交通安全计算机中倒机单元的设计

安全计算机被广泛应用于轨道交通信号系统中,其中倒机单元有效提高了安全计算机的可靠性。研究了二乘二取二安全计算机结构,介绍了基于通信的倒机方式,制定了安全通信协议。该方式硬件上利用FPGA实现,使整个设计紧凑、灵活、稳定且高速;软件上,讨论了主备状态的确定,分析了倒机基本原则和单系的状态转移。具有该倒机方式的安全计算机,已在多种轨道交通信号系统中得到了应用,应用结果表明,本方案切实可用,能够满足系统高可靠性的要求。