便携式电容电感测试系统设计

为了解决传统的C(电容)、L(电感)测量仪器体积大、精度低的问题,提出了便携式电容电感测试系统,此系统运用电容(电感)-电压转换原理,把被测信号转换成电压信号进行计算和处理,系统的控制核心和数据处理中心是STC89C52单片机。测试结果表明,此系统具有结构简单、体积小、精度高的优点,具有很高的应用价值。     

城市轨道交通信号控制系统软件安全完整性自动化测试方法探讨

城市轨道交通信号控制系统在其安全性、可靠性、可用性和可维护性方面都有很高的要求,尤其针对软件安全完整性等级为4级(SIL4)的系统或子系统,在其测试方法和流程方面都有国际性的标准参考(如欧洲标准EN50128)。测试在遵从标准的前提下,其测试方法应用和测试实践经验也是有所不同的,介绍了软件安全完整性的概念以及标准要求的各种测试流程,并对实际操作方法加以分析,深入探讨了轨道交通信号控制系统软件安全完整性集成自动化测试平台的设计、应用方法和评估。     

高铁追踪接近预警系统车载设备的设计与实现

高铁追踪接近预警系统能够实现高铁列车的防撞预警.车载设备是系统的重要组成部分,车载设备计算出列车公里标,将数据通过GSM-R无线传输设备发送到地面的预警服务器,并接收来自预警服务器的列车运行预警信息,通过列车预警显示设备提供给司机安全预警信息.对高速铁路列车追踪接近预警系统的组成、工作原理和关键技术进行阐述,设计并实现了系统中的车载设备,最后进行了单元测试、系统测试及现场验证.测试结果表明车载设备能够有效的提供列车位置,公里标的误差在8m以内,实现相邻列车运行状态的安全预警,证明该设备具有很高的实际应用价值.     

基于数据驱动的STP仿真测试系统设计

无线调车机车信号和监控系统(STP)是保证铁路调车作业安全的关键设备,为防止调车作业事故发挥了重要作用,当前已经在全路范围内推广使用。对STP设备执行仿真测试,确保STP设备功能满足技术规范的要求,对于保证调车作业安全具有重要意义。本文提出采用基于数据驱动的测试方法来对STP设备进行仿真测试,并设计了与之对应的测试系统,应用该测试系统可对STP设备实现全面、自动化的测试。     

6A系统综合试验台系统设计与实现

从机车车载安全防护系统(简称6A系统)检修现场运用实际需求出发,基于QNX操作系统,设计了用于检测6A系统中央处理平台、各子系统板卡以及外围传感器的6A系统综合试验台,阐述了6A系统综合试验台系统的总体方案设计,详细介绍了各检测模块检测原理以及系统软件设计与实现,概述了6A系统综合试验台的测试内容。实际应用结果表明,6A系统综合试验台具有很高的自动化水平和现场实用性。     

基于软件无线电的 LTE-M 无线通信系统零现场测试

国内大多数地铁线路的综合承载应用 LTE-M(long term evolution for metro),需要围绕 LTE-M 网络对其开 展传输特性、系统稳定性的实验测试及分析,由于设备成本和相关许可的限制,在真实的轨道沿线测试不仅耗时 而且成本很高。为克服这个缺点,有必要在实验室中开发仿真工具和测试程序,用于执行具有明确操作规范和满 足测试结果需求的测试架构。结合硬件和软件平台,在实验室内真实再现城市轨道交通基础设施端到端的业务和 场景,并给出 LTE-M 无线通信系统零现场测试方案和测试结果,有效证明零现场测试的可行性。     

城市轨道交通CBTC系统RAM指标评价方法研究

城市轨道交通CBTC系统在提高运输效率、保证行车安全及旅客舒适度等方面发挥着重要作用,因此对其RAM指标具有很高的要求.本文针对CBTC系统建立科学规范的RAM指标分析方法并进行计算验证,这对于保证信号系统的可靠性及安全性具有重要的现实意义.     

基于SCADE模型的车载ATP测试用例生成方法

车载ATP是保证列车安全运行的关键列控设备。为满足其苛刻的安全要求,实际应用之前需要对其进行全面严格的测试。传统的编写测试用例的方法过分依赖人工经验,耗时耗力,且测试质量难以保证。提出一种基于SCADE模型自动生成车载ATP测试用例的方法。首先,利用SCADE对车载ATP系统进行建模,并针对安全状态机模型生成满足全迁移覆盖准则的测试用例;再根据MC/DC覆盖准则生成测试数据,将抽象的测试用例转化为可直接用于测试的具体测试用例集;最后,通过变异分析对生成的测试用例进行评估。结果表明,测试用例具有良好的覆盖度,优于传统人工方法。     

图形化测试方案在应答器报文数据测试中的应用

应答器报文测试是列控系统测试的重要环节,其测试过程要求的安全性、准确性和及时性非常高,并且对测试人员的专业技能也有很高的要求;应答器报文测试图形化软件Telegram-View提供了直观准确的测试平台,将复杂的报文编制规则和大量的测试数据通过计算程序进行计算,其安全、准确和高效的测试性能为报文测试工作提供了新的解决方案。     

全电子化计算机联锁系统设计方案

本文描述某在建铁路中全电子化计算机联锁系统的设计应用方案,该方案阐述了全电子化计算机联锁系统的软硬件功能,并结合实际工程从技术、经济、安全等方面进行了分析研究和探讨,其对类似的工程具有指导价值.     

EN50128在铁路信号安全软件测试中的应用研究

随着列车的不断提速,铁路信号系统作为保障机车车辆安全有序作业的重要安全设备,其软件的可靠性和安全性直接影响列车的运行安全,对铁路信号安全软件的测试就显得至关重要。通过借鉴欧洲铁路的安全相关技术,以铁路控制和防护系统软件标准EN50128为指导,重点论述了标准中软件测试各阶段的活动情况及独立性的体现,并对此标准在铁路信号安全软件测试过程中的应用进行了分析和研究。     

计算机联锁软件基于测试的安全性评价基准研究

计算机联锁是一个典型的安全性苛求系统,它必须考虑许多防范致险因素造成影响的技术需求。同时,对可能引起不安全的各种软件缺陷应有效发现,并对软件的安全性给出公正准确和不引起争议的评价。系统的安全性测试是考察联锁软件安全性功能最周密的技术手段。在前期测试研究工作的基础上,本文系统地论述了基于测试的安全性评价基准问题。文章定义了某些新的概念,如不安全事项、防范致险元集合、扩充防范能力等。对安全性问题的不同分类基准作了形式化的描述。这些论述为进一步发展计算机联锁软件安全性测试及评价,改善计算机联锁质量管理提供了有用的理论依据。文章还对一些联锁软件测试实例进行了分析。     

模型驱动开发在安全苛求系统中的应用

主要探讨了安全苛求系统在新需求下,如何在提高软件功能安全性的同时保证软件的质量和可信性。首先分析了在典型领域内安全苛求系统开发的标准流程,然后提出了基于模型驱动开发(MDD)SCADE(安全苛求应用开发环境)工具的开发流程。目的是规范和指导领域内安全苛求系统中的MDD开发,最终可以实现降低软件开发成本、提高软件交付质量和确保软件安全性的目的。     

CMMI＋SAFE研究及在产品开发中的应用

铁路信号系统是安全相关系统,组织开发安全相关系统需要特殊的流程保障。介绍了CMMI的扩展规范＋SAFE,＋SAFE和CMMI之间,和IEC61508、EN50129、EN50126等铁路安全相关规范之间的关系,以及如何应用在铁路信号产品开发领域。     

低成本列车组合定位系统容错算法设计

列车实时定位是列车控制系统的重要环节。在安全苛求的现代列车控制系统中,列车定位系统需要在实现高精度列车定位的同时具备容错能力,以保证系统安全。针对列车定位的安全性需求,从保障列车定位系统的容错性能出发,利用低成本GPS接收机、惯性测量器件以及里程计等定位传感器构成列车组合定位平台,给出列车组合定位系统的结构与功能,将小波变换方法用于组合系统故障检测并制定相应的故障隔离策略,以H∞鲁棒滤波为基础设计联邦结构的多传感器容错信息融合算法用于定位计算。利用自制轨道推车进行的实验及仿真结果表明,组合定位系统能够满足列车定位的精度要求,并具有较强的容错能力,能够在不同定位条件下保证定位高效与安全。     

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。     

一种提高安全计算机可靠性的内存检测设计

目前应用在嵌入式系统的各种内存检测方案,很难均衡地满足内存检测性能要求:比较高的检测覆盖率、比较低的硬件开销、比较高的检测速度.根据轨旁安全计算机的系统特性和安全性要求,提出了一种软硬件相结合的内存内建测试架构方案,利用硬件BIST方案来检测高层次内存故障和软件BIST方案来覆盖低层次内存故障.实际项目应用结果显示,该混合内存检测方案可以有效地减少硬件开销和降低检测时间,并提高内存故障检测覆盖率至99％,使系统能够满足高实时性、高安全性的要求.     

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。     

基于COTS的安全计算机系统

根据国际标准提出了一种基于现货供应商品的二取二安全计算机方案。讨论了系统同步，安全通信协议、数据故障／安全比较等关键技术，提出一种新的系统同步方法，减少了瞬时故障的影响，提高了系统的可用性。样机的试验结果证明其结构设计合理，并具有良好的故障-安全性。     

列控安全相关通信系统的安全监视

本文分析了通信在列控安全关键系统执行其安全功能中的地位与作用,以及列控安全相关通信系统危险失效频率应满足的要求。探讨了安全相关通信系统的失效原理与机制。针对构建在不可信传输系统上的安全相关通信系统,讨论了安全编码和传输编码对列控系统SIL的影响。指出电磁、环境以及其他因素干扰的不确定性,是导致安全相关通信系统无法满足安全性指标的一个重要因素。提出对列控安全相关通信系统实行在线安全监视的原理和方法,给出监视周期和安全编码长度之间的定量关系,为通信安全提供有效的监视工具,以保证在环境变化或出现其他干扰因素时系统仍能达到安全要求。