CTCS3-300T列控车载设备安全数字输入输出模块可靠性研究

重点对车载安全数字输入输出模块进行故障导向安全部分的分析,从理论分析到模拟仿真,到各种测试方法,研究了VDX模块的可靠性。     

数字化铁路行车安全保障体系研究

数字化铁路行车安全保障体系按逻辑模式分为行车安全决策模块、行车安全管理模块及行车安全监测模块。行车安全决策模块包括行车安全信息系统、行车安全分析系统及安全决策支持专家系统。行车安全管理模块,从横向上划分为运管部分、机务部分、工务部分、电务部分和车辆部分;从纵向上分为站段、路局、铁道部。行车安全信息监测控制模块分为数据采集单元、数据接收单元、数据处理/输出单元。行车安全保障体系采集的信息包括:运输设备信息、行车调度管理信息、工作人员安全信息、铁路沿线环境安全信息。信息处理包括:数据采集层、初级处理层、隐患分析层、决策支持层、全局分析层。结合现行铁路管理体制,构建基于站段、路局、铁道部的三级救援保障运作模式体系。     

机务安全管理系统的研制与设计

机务安全管理系统包括安全分析、安全评价和安全预测3大模块.勾画出了机务安全管理系统的软件和硬件结构,并对3大模块及子系统进行具体介绍.     

基于Linux下的IP包捕获及解析

IP包捕获及打包是安全日志服务器的信息采集模块,IP包捕获模块采用Libpcap库实现,引入安全信号机制加强程序的健壮性.考虑到捕获模块与打包模块之间多个线程的协同操作,通过信号量来实现对缓冲池的互斥读写操作.以Linux为平台,对TCP/IP协议下的IP包捕获和打包从原理到模块都做了比较详尽的说明.     

AFC系统应用软件中采用成熟模块的探讨

对AFC系统的核心业务进行分析,比较了采用成熟模块实现某些功能的利弊,指出AFC系统作为票务运营管理系统,其应用软件的功能是否完善,直接影响到票务收益的安全及售检票终端设备操作的方便性,并提出在AFC系统中采用成熟模块的一些想法和建议。     

高铁站房结构健康监测系统设计

为了对服役期间高铁站房的安全状态进行及时评估和科学预警,设计并研发了一套高铁站房结构健康监测系统,包括传感器子模块、数据采集子模块、传输及处理子模块、数据管理子模块、安全评定与预警子模块及用户界面子模块。对各子系统的功能要求和实现方法进行分析,并详细阐述该系统的结构监测内容及测点布置。通过分析济南东客站站房结构关键构件的应变、应力、风荷载等相关数据,得到以下结论：济南东客站站房结构健康监测系统运行平稳,数据传输稳定;站房结构风速、振动加速度、拉索索力等均在合理阈值范围内,结构处于安全状态。实现了对结构状态的实时掌握,有助于保障济南东客站的安全运维,为以后站房结构健康监测系统的设计研发提供借鉴。     

一种数字量的安全输入/输出模块的设计与实现

本文在分析可扩展安全计算机平台实时性和安全性要求的基础上,提出基于可编程逻辑器件(FPGA)和时钟级同步2取2结构的安全输入/输出(安全I/O)模块的设计方法.深入阐述了安全I/O模块的硬件设计原理和基于PSL语言的断言验证方案.功能仿真和形式化验证结果说明了设计的正确性,同时在EDA开发平台上长时间稳定性的测试结果也证明了安全I/O模块的正确性和安全性.     

铁路客车列尾数据监测分析系统的开发

针对目前旅客列车尾部安全防护装置实时跟踪处于空白的现状,开发了铁路客车列尾数据监测分析系统,将数据采集模块装配到车辆上,实时获得KLW设备信息,并通过无线网络实现远程实时监测、报警、故障分析。     

基于车车通信的新型CBTC系统中的道岔控制功能研究

基于车车通信的城市轨道交通列控系统是下一代CBTC系统的发展方向。该系统完全以车载为中心,减少了轨旁子系统,提高了整个系统的运行效率。该系统的关键技术之一是列车安全可靠地通过无线网络方式去控制和锁闭道岔的方法,同时又满足联锁的安全要求。首先提出并分析列车控制道岔模块功能的过程和涉及到的安全因素。然后,针对这些问题,提出具体的解决方法来保证列车控制道岔模块功能的可靠性和安全性。     

基于USB接口的电力机车能耗记录与分析系统

以C8051F单片机作为中央处理器,采集电参数计量模块和TAX2型机车安全综合监测装置的信息,生成并存储电量消耗记录;通过USB盘转储数据到地面进行处理和分析。系统整体设计具有模块化、准确可靠的特点,对电力机车节能降耗措施提供合理的依据。     

站台门系统控制模块与站台门系统的接口设计

站台门系统控制模块是信号系统的重要组成部分,与站台门系统接口,实现对站台门的实时驱动和状态采集.结合不同的运营场景,分析了站台门系统控制模块在实现安全控制站台门功能中发挥的作用;从冗余性、安全信号采集和安全信号驱动等设计思路出发,对其与站台门系统的接口进行详细设计,主要包括基于硬线的安全驱动和采集信号,以及基于网络传输...     

全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析

全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成.在分析联锁主机与转辙机模块、信号机模块、轨道模块需要交换信息的基础上,根据系统通信的安全性、实时性和封闭性特点,设计联锁主机和全电子执行单元之间的通信协议.通信协议通过设置源地址、目标地址、报文类型码、帧序列号,采用延时无效和32位CRC校验码等措施有效地消除了联锁主机与全电子执行单元通信中存在的重复、删除、插入、错序、延时等危害.对通信协议分析计算表明:该协议的每小时危险失效率小于1.9×10-11,其安全性远远高于欧洲安全标准SIL4的要求.目前,采用该协议的全电子计算机联锁系统已经在多个车站开通使用,运行安全、可靠.     

用于单相组合式同相供电的CPD结构可靠性研究

组合式同相供电装置(co-phase compensation device, CPD)是同相供电系统中的关键设施,牵引供电系统的安全稳定运行与其可靠性密切相关。以拓扑分析为基础,综合考虑到各个器件的组合关系,利用k/n(G)可靠性模型建立级联式CPD和MMC-CPD的可靠性分析模型。在满足同相供电装置正常运行的必要条件下对比分析级联式CPD和MMC-CPD的可靠性指标。最后针对MMC-CPD的特殊拓扑结构,分析子模块冗余配置对可靠度的影响,优化MMC中子模块的冗余数量,为单相组合式同相供电MMC-CPD冗余设计和运行维护提供依据。     

基于WPF用户界面框架的铁路罐车容积检定与安全检测系统研制

容积检定与安全检测系统在铁路罐车容积检定与安全检测工作中扮演着重要角色。针对旧版系统不易维护、界面开发难度大等问题,基于WPF用户界面框架的数据驱动界面、样式与模板技术,研制新版系统。分析新版系统开发的重点难点,如车型兼容、业务兼容、数据承接。介绍新版系统主体框架,包括登录模块、计算模块、存储模块、查询模块、报表模块及设置模块。阐述新版系统的主要业务流程。基于WPF框架的新版系统,全新的编程语言与用户界面框架能够与现有主流操作系统更好地融合,更加方便开发与后期维护工作。     

计算机联锁系统二乘二取二结构的可靠性和安全性分析

安全关键系统常用可靠性和安全性来衡量优劣,多模冗余是一种重要的提升此类性能的设计。本文通过使用PRISM工具,建立运算模块、表决模块和选择模块失效率和诊断覆盖率的5种组合,得出各因素对二乘二取二结构的可靠性和安全性的影响程度,并对不同结构的可靠性和安全性进行了对比分析,结果显示二乘二取二比其他2种结构更能满足安全关键系统的要求。     

应对供应链攻击的铁路企业网络SDP部署方案研究

在铁路企业信息系统日益开放、拓展互联的过程中,供应链攻击成为当前铁路企业网络安全面临的主要挑战之一。而云计算、移动互联的快速发展导致铁路企业网络的传统内外网边界模糊,传统网络安全防护模式越来越难以应对各种复杂多变的攻击手段。文章基于零信任理念,结合铁路企业网络攻防演练实践,探讨将软件定义边界（SDP,Software Defined Perimeter）模型应用于防范供应链攻击;SDP控制器部署在铁路网络安全管理中心区域,主要由流量检测模块、规则控制模块、流量时间特性分析模块构成;SDP控制器通过这3个模块协同工作,辅助统一日志管理平台完成对铁路信息系统与外部系统的细粒度动态访问控制,以有效应对供应链攻击,构建更加安全的铁路企业网络安全防护体系。     

基于智能视频识别技术的机车司机行为辨识系统的设计与实现

介绍了基于智能视频识别技术的机车司机行为辨识系统的组成,该系统工作流程主要分为模型训练和实时视频司机行为分析。其中,模型训练基于6A系统视频监控子系统的大量视频数据,通过图像输入、图像标注、前向卷积网络模块、数据后处理模块、反馈网络模块5个流程后输出模型。该系统大大降低视频监控人员的工作量,并对机车司机不安全行为及时提示,保障运行安全。     

面向应答器传输模块测试的上行链路信号模拟器研究

应答器传输模块高速通过地面应答器时的接收性能测试是我国目前客运专线列控系统运用中亟需解决的问题。针对该问题,本文提出一种面向应答器传输模块测试的上行链路信号模拟器。首先分析应答器传输模块高速过点时的工作机理,深入研究车速对应答器传输模块高速过点时接收到的上行链路信号的幅度、频率和相位的影响,推导出应答器传输模块高速过点时实际接收到的上行链路信号表达式,然后提出基于自动测试系统和虚拟仪器设计方法的上行链路信号模拟器的软硬件实现方案。实际应用和测试表明,上行链路信号模拟器产生的信号和理论分析相符,可以有效地实现对应答器传输模块接收性能的测试。     

基于贝叶斯网络的城市轨道交通CBTC系统SIL研究

城市轨道交通CBTC系统是一个安全苛求系统,为了更好地分析CBTC系统的安全性,首先通过对整个系统自顶向下分析,对各子系统和单元模块的功能进行划分,建立CBTC系统的贝叶斯网络,然后再自下向上由子系统级别到整个CBTC系统级别逐步计算出CBTC系统的平均故障率,最后从系统失效的角度验证系统的安全完整性等级(Safety Integrity Level,SIL)。结果表明,在系统硬件设备的故障率不变的情况下,可以通过调整子系统的冗余结构,增加整个CBTC系统的容错能力来提高其随机故障的完整性,使得系统符合安全标准要求。     

三模块有轨电车调运及工装结构方案研究

根据三模块有轨电车的结构特点,对三模块有轨电车整车调运及吊运工装方案进行了研究,设计了新型整车吊运工装和架车防护工装,使三模块有轨电车可以安全地实现整体吊运,同时避免三模块有轨电车转向架在运输过程中受到自身车体的冲击。吊运工装结构计算表明,工装结构合理,满足结构及运输安全要求。