智能N取M型高可靠安全计算机系统

通过分析指出传统故障-安全系统在电子系统日趋复杂的背景下将遇到故障检测复杂性剧增的问题,为解决系统设计的可持续发展问题,满足用户对可靠性和安全性不断提高的需求,提出一种智能的N取M型高可靠安全计算机系统,并在系统的可靠性、安全性、设计成本、可维护性以及系统容量方面同传统安全系统进行对比分析。性能仿真数据说明新的安全计算平台不仅能够完全满足IEC61508中SIL4等级系统的要求,更重要的是,这一类型的安全计算结构极大地降低了对单器件可靠性及安全性的要求,比传统故障-安全结构在设计和维护成本方面更加具备可持续发展的潜力。     

动车组轮对故障模式分析及风险评估

动车组转向架的检修质量直接关乎行车安全,轮对是转向架重点部件,为提高其检修品质,将轮对装配结构的可靠性进行分解研究,根据实车故障数据分析制定轮对故障先验模式,再结合三维仿真分析和实车数据完善轮对故障后验模式,同时推导出轮对故障风险顺序数RPN的计算权重,将实车故障数据按故障模式和RPN进行归纳整理,得出轮对装配结构中车轮故障发生频次高且危害大的结论,针对性地分析了车轮检修的重点部位和操作工序,优化了轮对的维修策略,提高了检修品质。     

机车车辆用高压安全垫 有限元仿真分析及试验

文章针对高压安全垫在机车车辆上的应用及故障现象,进行了高压安全垫的扭矩试验及力-位移试验,介绍了材料的弹塑性非线性计算理论、高压安全垫的计算参数和有限元本构模型,建立了高压安全垫的计算模型和有限元模型并进行了弹塑性仿真分析,对仿真结果进行了位移和应力曲线分析,得出高压安全垫安装时同支撑零件完全接触的情况下,其位移变化最小且应力状态最合理。     

轨道交通车辆系统的危害分析与风险评估

城市轨道交通车辆故障可能导致乘客伤亡的风险,为保证运营的安全,需对车辆系统的风险进行评估。文章详细阐述了危害与可操作性研究(HAZOP)方法及其实施步骤,重点介绍危害分析过程中对初步危害、(子)系统危害、接口危害、操作与支持危害等4个阶段的分析过程。采用危害与可操作性进行危害分析,结合风险矩阵,利用最低合理可行(ALARP)准则进行风险评估,对初始危害的风险等级进行评估,针对不可接受的初始风险,从设计、制造以及运营操作维护等方面增加合理的减轻风险措施,使其残余风险达到可接受的程度。应用实例表明了该方法的可行性。     

某型受电弓弓头滑板支架结构优化设计

针对某型受电弓在国内地铁线路运用过程中出现的弓头滑板支架开裂故障,文章通过失效分析、受力分析及强度仿真计算,分析故障原因,并提出2种滑板支架结构优化方案。通过对原设计方案和2种优化方案的对比分析,建议采用优化方案1对滑板支架进行结构优化,且装车运行考核结果也验证了该方案的有效性。     

低地板铰接列车动态包络线计算

通过分析70%和100%低地板铰接列车通过直线轨道和曲线轨道时的位置和运行姿态,推导铰接列车几何曲线通过算法。采用CJJ96-2003车辆动态包络线计算方法,根据铰接列车的结构特点对计算公式进行修正。结合列车姿态,提出铰接列车的动态包络线计算公式和计算方法。编写了计算机仿真软件,实现低地板铰接列车的几何曲线通过和动态包络线自动计算。     

基于动态故障树的异构安全计算机系统共模故障分析研究

共模故障是一种存在于冗余结构系统中的特殊故障,给系统带来巨大的安全隐患。为保证列车运行控制系统的高安全性和高稳定性,安全计算机系统采取异构冗余结构。为了讨论共模故障对冗余系统的影响,文章对异构、同构两组安全计算机系统分别建立了动态故障树,并且采用马尔可夫链分析方法进行故障率和可靠度计算,对计算结果进行分析对比。结果表明,改进后的异构安全计算机可以减小共模故障给冗余结构系统带来的负面影响。     

轨道交通计算机平台----可靠性与可用性分析

介绍轨道交通计算机冗余系统的结构和基本原理,在综合考虑了故障覆盖率及维修率的情况下,计算了2系统的可靠度和可用度,并利用MATLAB仿真功能给出了相关比较曲线。通过分析比较,得出"3取2"系统的可靠性要高于"2乘2取2"系统的可靠性,而"2乘2取2"系统比"3取2"系统具有更高的可用性。     

粉末冶金闸瓦踏面制动仿真计算方法的对比分析

借助Marc有限元软件,采用热-机耦合方法和非热-机耦合方法2种仿真计算方法分析粉末冶金闸瓦踏而制动过程,从仿真计算原理、模型建立、边界条件的设置以及仿真计算结果4个方面对比分析2种仿真计算方法的特点.分析表明,采用热-机耦合方法可以得出制动距离、制动时间、车轮踏面温度变化轨迹等制动关键参数的仿真计算结果,能够比较全面地反映实际制动工况,其计算结果也与制动试验结果比较接近,但不能对车轮热应力场进行计算;采用非热-机耦合方法,仅能对车轮踏而温度场及其热应力场进行仿真,不能完整地再现整个制动过程.仿真计算方法的选择需要根据实际研究要求确定.     

双箱单室钢箱梁摊铺沥青混凝土时的温度荷载模式

城市中小跨径钢桥逐渐采用沥青混凝土摊铺,沥青混凝土高温摊铺会对桥梁结构产生影响,需建立沥青混凝土高温摊铺时的温度荷载计算公式对不同类型桥梁进行分析。采用ANSYS建立钢箱梁节段瞬态热传导模型,分析浇筑式沥青混凝土摊铺过程中双箱单室钢箱梁温度场的分布特征。根据仿真结果建立了温度荷载计算公式,并利用热-结构耦合分析模型与梁单元模型讨论温度荷载公式在梁单元模型中的适用性。研究结果表明:采用温度荷载计算公式计算支座纵向位移时误差较小,计算支座竖弯转角时误差较大,计算支座竖向反力及梁体竖向位移时误差在10%以内。     

铁鞋制动产生车轮踏面擦伤的危害及防止措施

本文通过对哈尔滨铁路局，临修货车车轮踏面擦伤故障数量分析和车站调车作业遣成车轮踏面擦伤故障的调查统计，论述了调车作业采用铁鞋制动是产生车轮踏面擦伤的重要因素，详细分析了踏面擦伤故障对铁路货车安全运行产生的危害，并提出了控制和消除调车作业采用铁鞋制动的可行性措施。     

АСУТ НБД-2型机车安全运行故障计算分析系统的现状与前景

铁路技术的发展对机车故障监控系统提出了更高的要求。俄罗斯现有的系统在故障监控准确性和处理时间上存在一定缺陷。为此研制了АСУТНБД-2型机车安全运行故障计算和分析系统。介绍了该系统的2个关键组成部分,分析了系统的研究现状及应用前景。     

SWJTU-Ⅱ型计算机联锁控制系统设计和实现

铁路信号计算机联锁系统是一个有着高可靠性、故障-安全性和实时性要求的安全-关键系统.本单位自行设计研制了一个满足这种高可靠性、故障-安全性和实时性要求的容错计算机联锁系统SWJTU-II.计算机联锁系统SWJTU-II,硬件结构上,采用SIEMENS公司PLC作为主要控制部件,双机热备冗余结构,能实现无扰动的故障切换;联锁软件采用Petri网模型化,面向对象方法设计,Step 7 STL语言实现;通过仿真软件模拟列车运行来对系统进行仿真测试并取得良好效果.该系统已开发完成并投入应用.     

基于AHP的影响城市地铁运营安全的危害分析及预防对策

基于危险源识别原理,采用层次分析(AHP)法对影响城市地铁运营安全的危害因素进行分析,从物质、能量、环境等方面考虑,找出影响城市地铁运营系统安全的薄弱环节和关键性因素,建立分析评价模型;结合天津地铁实际运行状况,建立天津地铁运营管理中危险因素各项指标的递阶层次结构,构造判断矩阵,给出各层元素的单排序权重和总排序权重,并对危险、危害因素进行定性和定量分析;提出基于“人-车-轨道-安全管理”的安全运营系统与应急救援体系相结合的事故预防对策。为我国城市地铁运营安全状况的深入研究提供参考依据。     

加深对电磁力危害认识及提高线夹抗破坏力

以一次短路故障对线夹破坏为例，计算出母线所受电磁力的值，并对计算的线夹弯曲应力进行分析而得出结论，使人们加深对电磁力危害认识，对设备线夹的抗破坏力加以关注。     

基于PDS的铁路信号冗余结构危险失效概率计算方法

在铁路信号领域的安全评估中常采用IEC61508中的方法计算产品的每小时危险失效概率(Probability of a Dangerous Failure Per Hour,PFH),但该方法所面向的工业控制系统同铁路信号地面控制系统间存在差异性,且计算过程针对共因失效的分析较少。采用PDS(挪威语缩写,代表安全仪表系统的可靠性)方法定量计算铁路信号冗余结构的PFH,首先分析铁路信号系统典型的3种冗余结构,然后通过引入结构修正因子CMOON改进β参数模型,以区分共因失效对不同冗余结构PFH影响的不同,接着根据3种冗余结构的工作特点构建系统可靠性框图,并给出不同冗余结构通用的PFH计算公式,最后以实验数据进行仿真,结果显示,与采用IEC61508中的方法相比,本文的方法更加注重共因失效对PFH的影响程度,符合现场设备的实际使用情况。     

胶轮地铁柔性系数计算及其适用性分析

胶轮地铁车辆拥有三系悬挂系统和胶轮、钢轮两套走行系统，钢轮作为安全轮仅在爆胎和过岔工况起作用，正常行驶时，钢轮与钢轨未接触，故以往推导的轨道车辆柔性系数计算公式不适用于胶轮地铁车辆。针对胶轮地铁与铁道车辆走行系统的差异，本文根据UIC 505-5规程中柔性系数的定义，推导出胶轮地铁车辆的柔性系数计算公式，并利用多体动力学软件ADAMS建立胶轮地铁车辆的“车辆-轮胎-轨道梁”耦合动力学仿真模型进行仿真验证公式的正确性，计算结果与仿真结果较接近。胶轮地铁车辆在AW5工况停在超高率为11.15%的倾斜轨道上时，柔性系数的值最大且超过UIC 505-5规程中柔性系数限定值0.4，但通过轮胎受力和轮重减载率判断胶轮地铁车辆此时处于安全状态，未发生倾覆。研究结果表明：推导的柔性系数计算公式与仿真结果具有良好的一致性，但是由于胶轮地铁车辆与常规轨道结构上的明显差异，在AW5工况时沿用UIC 505-5规程中对柔性系数的限定值以及采用柔性系数评价胶轮地铁车辆的抗倾覆能力并不适用。     

浅谈电力机车掉分相及带电过分相的危害及预防措施

通过对电力机车掉分相及带电过分相的原因及危害的详细介绍,具体阐释相应的预防措施,以期减少该类故障对电气化区段运营造成的安全威胁。     

区域计算机联锁系统站间安全通信协议的设计与分析

针对区域计算机联锁系统站间通信的安全需求,采取增加安全相关传输功能的措施,设计了一种适用于区域计算机联锁系统的安全通信协议,该协议采用了序列号、时间戳、超时机制、源和目标标识、安全码等防御措施,以抵御不同的威胁,通过设置安全标志位实现故障导向安全功能。利用OPNET工具对协议的实时性进行仿真,分析了报文长度与总线位速率对最大时延的影响。最后对协议进行安全性分析并计算出每小时的危险失效率为1.5×10-10,符合欧洲安全标准SIL4的要求。     

基于故障注入的CTCS-3级列控系统可靠性评估技术研究

CTCS-3级列车运行控制系统的可靠性是保证列车安全高效运行的必要条件,因此,在列车控制系统仿真系统上进行各种测试验证试验至关重要。故障注入技术（Fault Injection）是将系统的有效故障模式样本注入到系统中,以此评价系统的功能设计水平,是系统测试性、安全性以及功能验证研究的重要研究基础。根据CTCS-3级列车控制系统的运行特点和软件故障注入的优势,提出将软件故障注入方法应用在列控系统仿真领域进行可靠性验证,设计并实现了一种软件故障注入系统,给出其中的故障案例描述语言、故障库和故障注入软件算法,构建了软件故障注入系统的总体结构和各部分的详细功能结构。通过仿真结果可以看出,软件故障注入方法应用在CTCS-3级仿真系统中,可以有效地模拟故障并执行注入,进一步提高仿真系统的可靠性和容错性。