基于故障覆蓋度的列控系統(tǒng)安全分析方法的研究.pdf

1、近些年來，隨著中國高速鐵路的迅猛發(fā)展，中國鐵路采用CTCS-3級列控系統(tǒng)（簡稱列控系統(tǒng)）作為300km/h高速鐵路的統(tǒng)一技術(shù)平臺。作為安全苛求系統(tǒng)，列控系統(tǒng)的安全性和可靠性是衡量系統(tǒng)性能的重要指標，也是在系統(tǒng)設(shè)計和運營中需要考慮的重要因素。列控系統(tǒng)的運行安全關(guān)系到旅客的生命與財產(chǎn)安全，必須給予足夠的重視。因此對列控系統(tǒng)的安全性進行有效可信的分析評估具有重要的現(xiàn)實意義，已成為高鐵領(lǐng)域的一個主要研究方向。
　　通過對列控系統(tǒng)進行完備的

2、故障注入試驗，以試驗得出的可表征列控系統(tǒng)故障覆蓋水平的度量指標—故障覆蓋度C為核心，本文提出一種基于故障覆蓋度C的列控系統(tǒng)定量安全分析評估方法體系，為列控系統(tǒng)的安全分析評估研究提供了新的思路。
　　通過分析列控系統(tǒng)所采用的安全冗余結(jié)構(gòu)，建立起以動態(tài)故障樹模型和馬爾科夫鏈模型為基礎(chǔ)的列控系統(tǒng)安全分析模型，通過對該模型的數(shù)學求解可以得出基于故障覆蓋度C的系統(tǒng)安全度函數(shù)和危險失效率函數(shù)，從而將列控系統(tǒng)的故障覆蓋度C與系統(tǒng)的安全性評估定量

3、指標聯(lián)系起來。
　　故障覆蓋度C的確定需要完備的故障注入試驗。以列控車載設(shè)備為例，本文通過對各功能模塊的故障類型和車載設(shè)備典型運行場景的分析，建立起以故障模式、作用部位和作用時間三個屬性為維度的故障空間模型，依據(jù)不同故障模式的分布規(guī)律，采用隨機抽樣的方式生成定量的故障案例集用于故障注入試驗。
　　在Eclipse平臺上開發(fā)的故障注入綜合控制器實現(xiàn)了基于故障模式和測試場景的故障案例表自動生成與歸納精簡功能，通過該控制器的界面可