计算机联锁系统安全可靠性设计分析

随着科学技术的进步与发展,对计算机联锁系统的安全可靠性也提出了更多要求。尤其对铁路的安全运输,计算机联锁设备是保证其安全的关键信号设备,所以本文将从计算机联锁系统的基本概念、计算机联锁系统软件部分的安全可靠性以及硬件部分的安全可靠性设计进行探析。     

计算机联锁系统的改造工程

铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。本文首先分析了铁路信号计算机联锁系统的性能要求,其次,介绍了计算机联锁系统设备布置及机房条件。同时,以一工程实例为例,就计算机联锁系统的改造进行了深入的探讨,提出了自己的建议和看法,具有一定的参考价值。     

LTE-R技术应用研究

根据GSM-R网络在实际运营中遇到的问题，分析了GSM-R网络对于未来铁路通信及其业务的影响和局限性。同时根据铁路业务的特点，提出了符合铁路运营规律的下一代专用通信系统LTE-R技术，并对其进行了探讨和分析。     

基于CPN的联锁进路控制建模及验证

颜色集、层次化的概念使得有色Petri网(Colored Petri Nets,CPN)能够方便地对大型复杂系统进行形式化模型验证分析,铁路车站信号计算机联锁逻辑关系形式化验证方法的研究,对于减少联锁软件开发过程中的不确定性,提高联锁系统的安全性、可靠性,保障行车安全具有重要意义,联锁系统进路控制是联锁逻辑关系的重要内容,在分析联锁进路控制的基础上,采用CPN对联锁进路控制建立形式化分析模型,为车站信号计算机联锁逻辑关系形式化验证方法的研究提供一种联锁进路控制的形式化验证方法,同时通过CPN Tools对所建立的模型进行仿真分析及状态空间分析,结果表明模型能够正确描述联锁进路控制流程及联锁进路控制的功能逻辑,且状态空间分析结果与联锁进路控制逻辑完全相符。     

基于仿真技术的铁路计算机联锁培训系统的研究

本文主要介绍了铁路计算机联锁培训系统的基本构成、功能，实现模拟联锁的设计思想、模拟联锁机硬件的设计方案及专家予系统和考试子系统的实现方案。     

基于梯形逻辑的联锁系统形式化验证方法

铁路联锁系统设计通常采用梯形逻辑进行建模。为了实现对铁路联锁系统进行形式化验证的目的,根据梯形逻辑的状态变迁语义,将梯形逻辑表示的联锁系统模型转换成模型检测工具NuSMV的语言,并将铁路联锁系统的安全需求表示为计算树逻辑(CTL),最后实现基于NuSMV的铁路联锁系统设计模型的形式化验证。     

关于铁路信号远程控制通信技术的思考

铁路信号系统对于保障铁路的安全运行有着重要作用,其经过机械联锁、继电联锁的阶段以后,随着容错技术、电子技术的快速发展,计算机连锁系统的应用越来越广泛,其利用远程控制通信技术实现远程通信、故障分析和诊断等功能,因此应加大对远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用研究.本文简要介绍了铁路信号系统,分析了铁路信号系统的远程控制通信设计,阐述了远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用.     

区域计算机联锁系统的设计和实现

所谓区域计算机联系,是基于网络安全传输技术及其发展,以网络化、智能化、集成化的信号控制系统为平台,以此为依托将整个区域作为一个平台,公用一整套连锁设备,进而对多个车站进行连锁逻辑运算与集中控制.近年来,在党中央提出的"铁路大发展、铁路大提速"决策引导下,我国对区域计算机联锁系统的设计与实现均向着更深层次迈进,同时随着我国铁路网覆盖面、密集度大幅增长,区域计算机联锁系统得到广泛应用.然而,为保证相关工作的有序进行,以充分发挥并实现系统应用的功能并推动其不断发展,一定要重视系统的设计与实现.     

新型分布式全电子计算机联锁系统

以联锁机为核心的集中控制方式是目前计算机联锁系统的主流,但该方式存在风险集中,工程造价较高,系统维护困难等问题。随着计算机、控制和通信技术的发展,分布式控制结构的优势日益突显。为了进一步提高系统的可靠性、安全性和灵活性,引入区域控制的概念,并将其与分布式控制、智能控制等技术相结合,在符合计算机联锁技术条件的基础上提出了一种新型的分布式全电子计算机联锁结构。给出了该计算机联锁系统中区域控制器的模型,对其联锁功能、网络结构进行了详细介绍。该结构实现了地理上和功能上的分散控制,有效降低了系统风险,符合铁路信号故障-安全的要求。     

联锁进路敌对信号的搜索算法设计

分析了铁路信号计算机联锁系统中进路敌对信号的定义及处理生成问题,借助联锁进路表阐述了敌对信号与进路搜索之间的约束关系;结合站场有向图和邻接矩阵,利用数学图论知识,提出了一种进路敌信号搜索算法和k步进路扩散生成算法,给出了算法步骤流程并通过类C语言实现算法全过程.算法在实际工程项目中进行了应用,并对实际的站场实例进行了算法仿真模拟,提供了部分铁路站场进路和敌对信号实例数据.     

微机联锁中几种通讯方式的分析比较

主要讨论了以太网通讯、串口通讯、现场总线通讯等几种通讯方式在铁路微机联锁系统中的应用,介绍了几种通讯方式的各自特点,比较了它们的各自优点,并讨论了今后铁路微机联锁系统通讯的发展方向。     

容错计算机联锁系统

容错计算机联锁系统是使用容错计算机构成的车站计算机联锁系统,其基本思想是：通过TMR的硬件冗余方式,实现系统的高可靠性和高安全性.该文将介绍我国两种典型的容错计算机联锁系统(TYJL&TR9、DS6&20型),并对其可靠性和安全性进行定量的分析.     

构件化安全苛求软件的安全接口策略

在采用构件化技术的安全苛求软件中,软件的安全性仍旧是首要特性,介绍了多故障模式下的安全接口策略,并将此理论应用在铁路车站计算机联锁软件这种安全苛求软件的开发中,对系统中单个构件定义安全接口,从而为整个软件系统提供了有效的安全性保障。     

基于嵌入式实时Linux的铁路车站微机联锁软件的设计

文章从分析嵌入式实时Linux入手,阐述了铁路车站微机联锁自动控制系统的技术先进性及联锁软件的设计。     

基于有向图的进路搜索算法研究与设计

进路搜索是铁路车站计算机联锁系统的基本功能,其运行效率及所得目标进路的安全性对于保证行车安全意义重大。本文通过对铁路车站站场图与有向图的相似性进行研究,建立其网络拓扑结构与节点模型,结合深度优先遍历算法和搜索约束条件,提出一种适用于铁路车站实际情况的进路搜索算法,并给出了完整的描述。     

Automated Verification of Signalling Principles in Railway Interlocking Systems

In this paper we present a verification strategy for signalling principles for the control of a railway interlocking system written in ladder logic. All translation steps have been implemented and tested on a real-world example of a railway interlocking system. The steps in this translation are as follows: 1. The development of a mathematical model of a railway interlocking system and the translation from ladder logic into this model. 2. The development of verification conditions guaranteeing the correctness of safety conditions. 3. The verification of safety conditions using a satisfiability solver. 4. The generation of safety conditions from signalling principles using a topological model of a railway yard.     

地铁集中运输控制系统联锁软件的第三方测试

介绍了将铁路计算机联锁软件测试技术应用于地铁的计算机集中运输控制系统第三方测试中所使用的方法和技术。根据被测系统的特点，合理地运用黑箱测试技术，按地铁集中运输控制系统对安全性的特殊要求设计详细的测试案例，并对测试结果进行了分析。     

Automated generation of formal safety conditions from railway interlocking tables

This paper describes a tool for extracting formal safety conditions from interlocking tables for railway interlocking systems. The tool has been applied to generate safety conditions for the interlocking system at Stenstrup station in Denmark, and the SAL model checker tool has been used to check that these conditions were satisfied by a model of the relay circuits implementing the interlocking system at Stenstrup station.     

冶金企业内部铁路进路控制优化策略研究

与传统国家干线铁路相比,冶金企业内部铁路具有路网布局面状分布、多种物资需要运输、运输路径不唯一且对运输时效要求高的特点。针对这些特点,研究了冶金企业内部铁路多列车进路的实时协同优化问题,提出了进路控制优化策略。该策略包含构建时变的铁路路网拓扑结构,提出运输时间最小和运输实时性最好为进路控制评价函数,在动态规划最优决策的基础上实现了多车进路的协同实时优化控制。同时,在自主研制的钢厂计算机联锁系统中对该进路控制优化策略予以构建,运行示例表明,它能直接在冶金企业现有的内部铁路中得以应用并能自动地实现多列车进路的实时协同优化控制,保证物资的高效运输。