CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的可靠性與安全性研究.pdf

1、CTCS-3(Chinese Train Control System level3,中國(guó)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)應(yīng)用等級(jí)3)級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)用了大量復(fù)雜的電子相關(guān)組件和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),規(guī)模龐大、配置冗余、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)作為保證時(shí)速為300~350km/h列車(chē)高安全、高可靠、高效運(yùn)行的核心信號(hào)技術(shù)裝備,必須具備相當(dāng)高的可靠性和安全性,但是經(jīng)常發(fā)生難以避免的故障。被認(rèn)為小概率事件的危險(xiǎn)側(cè)故障一旦發(fā)生,所造成的后果是災(zāi)難性的。因此,研究C

2、TCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的可靠性和安全性對(duì)保障高速列車(chē)運(yùn)行安全具有極其重要的意義。
　　通過(guò)剖析CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,結(jié)合列控系統(tǒng)設(shè)備的故障數(shù)據(jù),從系統(tǒng)工程的角度出發(fā),采用FTA(Fault Tree Analysis,故障樹(shù)分析)方法和BN(Bayesian Network,貝葉斯網(wǎng)絡(luò))技術(shù),考慮維修性、共因失效、多態(tài)性等多因素故障模式特征,系統(tǒng)的對(duì)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析和評(píng)估。通過(guò)確定列控系統(tǒng)的潛在風(fēng)

3、險(xiǎn)、導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因及風(fēng)險(xiǎn)可能造成的后果,利用BN建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,對(duì)列車(chē)保護(hù)警報(bào)系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)深入分析 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的車(chē)載設(shè)備和地面設(shè)備結(jié)構(gòu),剖析其核心功能和功能分層。根據(jù)列控系統(tǒng)的故障應(yīng)急處理案例,從發(fā)生次數(shù)、故障現(xiàn)象及原因、解決途徑和對(duì)列車(chē)造成的影響等方面對(duì)列控系統(tǒng)設(shè)備的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)。
　　(2)考慮到列控系統(tǒng)故障模式中表征的維修性、共因失效、多

4、態(tài)性等現(xiàn)象。首先從可用度的角度出發(fā),利用FTA方法和BN建立車(chē)載子系統(tǒng)的可靠性模型,對(duì)其進(jìn)行可用性分析;其次,利用CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的概念故障樹(shù),建立基于BN的二狀態(tài)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)可靠性模型,對(duì)其進(jìn)行可靠性分析與評(píng)估;最后,將降級(jí)場(chǎng)景作為 CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)一種特殊的工作方式,建立其正常運(yùn)行、降級(jí)運(yùn)行和系統(tǒng)故障的三狀態(tài) BN可靠性模型,對(duì)考慮降級(jí)場(chǎng)景情況下CTCS-3級(jí)車(chē)載系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析和評(píng)估。
　　(3)通