CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備安全性分析.pdf

1、隨著我國(guó)科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高，安全、高效的軌道交通變得越來(lái)越重要。既有線占我國(guó)鐵路總里程的70％～80％，其信號(hào)系統(tǒng)的安全性有待進(jìn)一步提高。為滿足既有線信號(hào)系統(tǒng)的改造，CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)對(duì)于提高既有鐵路列車(chē)運(yùn)行安全有著重要意義。
　　通過(guò)有效的安全分析方法對(duì)CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載子系統(tǒng)進(jìn)行安全性分析，確定影響系統(tǒng)安全的關(guān)鍵因素和安全隱患，并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段對(duì)影響因素和安全隱患采取防范措施，對(duì)于列控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)

2、營(yíng)、維護(hù)等具有重要價(jià)值。
　　本文以CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備安全性分析為目標(biāo)，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，以中國(guó)鐵路總公司重大項(xiàng)目:CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究為背景，介紹了CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)的組成、功能，以及子系統(tǒng)間的通信方式。
　　其次，針對(duì)系統(tǒng)理論事故模型和過(guò)程（STAMP）和其分析方法(STPA)，結(jié)合CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)特點(diǎn)，提出一種基于UML的多分辨率STAMP故障分析模型。它將列車(chē)組件

3、交互過(guò)程和安全防護(hù)功能轉(zhuǎn)換為各個(gè)關(guān)注角度不同的控制-反饋過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，對(duì)不恰當(dāng)行為進(jìn)行擴(kuò)展和形式化描述，并提出行為關(guān)系模型MSAR，針對(duì)行為關(guān)系模型的形式化定義，提出基于符號(hào)的描述語(yǔ)言。進(jìn)一步提出與其對(duì)應(yīng)的安全分析方法，沿分辨率等級(jí)和不恰當(dāng)行為關(guān)聯(lián)路徑對(duì)各級(jí)別的危險(xiǎn)事件定義和致因分析，直至得到不恰當(dāng)行為的原始致因，從而達(dá)到分析出所有危險(xiǎn)發(fā)生的最根本原因的目的。
　　然后，以列車(chē)側(cè)線接車(chē)場(chǎng)景為例，從車(chē)載子系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和控制方式

4、的角度，對(duì)其各組件進(jìn)行分辨率劃分，分別對(duì)各分辨率下的組件交互過(guò)程建立STAMP模型。此外，強(qiáng)調(diào)了在建立模型過(guò)程中，需對(duì)各個(gè)分辨率的建模對(duì)象的硬件構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)功能、接口特性、通信方式和通信協(xié)議有較為清晰的認(rèn)知，從而保證模型建立的正確性和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　最后，在各模型均建立完成的前提下，定義系統(tǒng)級(jí)危險(xiǎn)事件。依據(jù)本文所提出的行為關(guān)系模型和危險(xiǎn)致因分析方法，對(duì)各模型的危險(xiǎn)事件和不恰當(dāng)行為進(jìn)行致因分析，最終得出危險(xiǎn)產(chǎn)生的最根本原因。<