联锁系统应用软件的验证

联锁系统应用软件是独立于系统安全平台进行站场联锁逻辑运算的一种具有特殊用途的通用软件.主要介绍了联锁系统应用软件的开发生命周期,并在对比EN50128:2011和EN50128:2001的基础上明确了联锁系统应用软件验证工作的一般要求,详细阐述了依据EN50128:2011标准对联锁系统应用软件及其开发进行SIL4等级安全认证过程中的各项验证活动.总结出一套适合铁路信号安全相关软件的通用开发验证模式,为以后其他安全相关软件的验证活动提供宝贵的技术积累和经验.     

基于UPPAAL的二乘二取二逻辑建模与仿真

二乘二取二冗余结构以其高安全性和高可靠性特点,被广泛应用于核电、航空航天和铁路等安全关键领域。为验证二乘二取二冗余结构的核心逻辑,保证其高安全性和高可靠性的要求,对二乘二取二逻辑进行建模与验证。基于时间自动机理论,以列控车载ATP子系统二乘二取二冗余逻辑为研究对象,在分析工作原理的基础上,利用UPPAAL工具建立二乘二取二冗余逻辑的时间自动机模型,分别验证二乘、二取冗余逻辑的基本安全属性。根据验证后的软件逻辑模型,实现冗余逻辑仿真。模型构建与程序仿真的结果表明:车载ATP二乘二取二冗余逻辑结构具有高安全性与高可靠性。     

二乘二取二系统的安全性与可靠性分析

阐明了铁路可靠性和安全性的重要意义,使用概率的方法对二乘二取二系统的安全性与可靠性关系进行了描述,通过对其进行数学分析,提出并举例说明了提高二乘二取二系统安全可靠性的方法。     

基于STAMP与模型检验的全自动无人驾驶复杂运营场景安全验证方法

与传统列控系统相比,全自动无人驾驶运营场景更加复杂多变,潜在的危险及致因具有更强的隐蔽性和复杂性,给运营安全带来了新的挑战。针对以上问题,提出一种STAMP(Systems-Theoretic Accident Model and Process)与模型检验相结合的复杂运营场景安全验证方法。首先,基于STAMP理论构建运营场景分层控制结构模型,辨识潜在的不安全控制行为、分析危险致因和安全约束;其次,定义分层控制结构模型与安全状态机模型间的基本转换规则,基于分层控制结构模型、安全约束和转换规则,构建运营场景安全状态机模型;最后,针对提取的安全约束,利用数据流图建立安全属性验证模型,结合模型检验技术,对运营场景安全状态机模型进行形式化验证。以全自动无人驾驶运营场景中列车自动进站停车为例,对方法进行验证分析。结果表明,当STAMP理论提取的安全约束通过了场景安全状态机模型的验证时,表示在该场景中对应的不安全控制行为没有发生且不导致相应危险。该方法结合系统安全分析与形式化建模验证的优势,降低了运营场景建模的难度,构建的运营场景形式化模型满足系统安全约束,可以作为全自动无人驾驶系统安全设计和安全...     

轨道交通自动售检票系统网络性能计算与验证

研究影响城市轨道交通自动售检票(AFC)系统的网络关键因素和性能。先对系统网络带宽需求进行验证,再通过模拟数据交易对系统进行正确性、并发、压力以及网络性能等关键因素的测试与验证,以证明设计符合需求,确保系统安全、可靠、稳定,从而实现各项预期功能。     

计算机联锁系统二乘二取二容错结构分析

针对计算机联锁系统的二乘二取二容错结构,基于马尔可夫模型,将各单元的失效率划分为几个独立的分量,根据每部分失效率对结构的影响,利用计算机对系统的可靠性和安全性进行分析和仿真计算.结果表明,二乘二取二容错结构满足铁路联锁系统高可靠性和高安全性要求.     

AT96DDMR二乘二取二硬件安全冗余平台软件的验证确认

介绍准照SIL4级国际安全认证的要求对AT96DDMR二乘二取二硬件安全冗余平台软件进行的验证确认。验证和确认人员必须要有足够的独立性，验证和确认工作是系统通过国际安全认证的重要环节并且贯穿于软件的整个开发生命周期。在整个软件生命周期的不同阶段所做的验证确认工作侧重点不同，其中主要工作包括文档审查、静态测试、动态测试、软件错误影响分析以及系统最终确认。软件质量的评估作为验证和确认的重要内容，提出对其实施度量的数学模型与判定方法。     

基于沙盘的城轨控制实验室集中站联锁仿真系统

在城轨控制实验室仿真平台中,集中站联锁系统是保障列车各种作业安全的重要子系统.本文运用UML建模方法和Visio工具,对系统的需求、设计、编程实现和测试过程进行了描述和分析,建立了系统不同设计阶段的可视化模型.选取沙盘上2个典型集中站进行编程实现和测试,验证了运用UML方法对系统建模的正确性,且能够与沙盘联动控制.此外,系统还设计并实现了保护区段和侧面防护,这是地铁联锁系统的独有特点.     

基于误差补偿的二自由度PI控制的永磁同步电机控制策略

提出了一种基于误差补偿的二自由度PI控制方法。利用转速误差量对系统的状态进行判断,通过补偿环节对系统的PI控制器的输出进行补偿,实现了对系统性能的实时控制。与传统PI控制进行了比较,解决了传统PI控制器在满足系统抗扰性能和跟踪性能要求方面存在的缺陷。仿真和试验结果验证了提出的控制方法的正确性和有效性。     

基于再次均匀采样策略改进轨道车辆二系悬挂系统参数估计方法

基于粒子滤波和卡尔曼滤波的轨道车辆二系悬挂系统参数估计方法存在因粒子枯竭而无法对系统参数变化进行监测的缺陷,所以引入再次均匀采样策略对其进行改进.采用轨道车辆系统横向动力学模型,建立轨道车辆二系悬挂系统的横向动态空间模型,并运用改进后的参数估计算法和Matlab软件对二系横向阻尼和抗蛇行阻尼2个系统参数进行仿真计算.结果表明:在无法获得轨道横向不平顺统计特性的情况下,参数估计方法仍具有良好的鲁棒性;在轨道车辆二系悬挂系统发生突发或老化故障的情况下,改进后的参数估计方法可以准确估计系统参数的变化,且误差值始终保持在10％以下,能够实现对系统状态的实时监测.     

二乘二取二与双机热备计算机联锁系统性能比较

计算机联锁系统是铁路信号的重要基础设备.随着铁路信号技术的更新换代,近年来二乘二取二和双机热备成为我国铁路联锁系统的2种主流制式.从系统的实际应用出发,利用马尔可夫模型,充分考虑了故障覆盖率、维修率等因素的影响,对系统的可靠性与安全性进行了深入分析;通过MTTF值和可靠度、安全度曲线比较了2种系统的性能.论文分析结果对计算机联锁系统的应用与推广具有切实的指导意义.     

基于Prover的联锁软件形式化验证过程研究

计算机联锁系统是铁路信号控制系统的核心设备,是有着苛刻安全要求的复杂控制系统。本文采用Prover形式化开发工具对联锁软件安全需求进行形式化验证。通过模型检验的形式化验证方法,遍历系统输入变量的所有状态空间.验证联锁特定应用满足系统安全需求,确保系统的安全性得以正确实现。在保证系统安全性的基础上,以全状态空间查找反例的检验方法进一步提升产品的质量。     

全自动运行系统全生命周期安全风险管理

全自动运行系统(FAO)作为城市轨道交通的发展趋势,其安全等级要求更高。全生命周期的风险管理体系作为系统开发与评价的标准化模型,可以有效评估与发掘复杂系统的安全质量问题。本文通过运用全生命周期风险管理方法,对全自动运行系统开发过程,从模块级测试、系统级测试、故障-安全功能测试、现场测试验证、安全认证等环节进行全方位的安全验证,旨在确保系统开发过程中的所有危害均被控制在运营可接受程度,提高整个轨道交通控制系统的安全性。     

城轨CBTC系统联锁表数据安全逻辑验证方法研究

联锁表是联锁安全逻辑的体现,本文针对联锁表数据的安全逻辑验证问题,提出一种基于CSP的验证方法。首先对联锁表数据进行建模,将联锁表数据抽象为调度员、道岔、信号机、区段和联锁控制器5个进程的并发组合模型,并对各进程进行建模。依据联锁系统安全约束条件,从功能性和安全性两个方面,通过对模型正确性的验证来说明数据的安全逻辑正确性。最后以北京地铁亦庄站联锁表数据的安全逻辑验证为例,说明该方法的可行性。     

新钢运输部三取二微机联锁系统防雷接地的改进

通过对VSI2000三取二铁路信号微机联锁系统的防雷接地方式和故障原因进行分析,在泄流、隔离、限幅等3方面着手,对系统的防雷接地进行改进,提高设备安全运行,保障运输生产.     

基于监测数据的计算机联锁系统安全性研究

为保证计算机联锁系统安全可靠,在投入使用前,联锁厂商会对其进行验证和测试,由于实际运行环境的复杂性和随机性,很难在实验室中进行模拟分析,现结合现场的监测数据,提出一种方法,对计算机联锁系统的列车进路控制是否符合安全进行实时的分析判断。     

温州市域铁路S1线车辆制动系统的第三方独立安全评估

根据温州市域S1线一期工程车辆合同的的要求,车辆制动系统需要通过第三方的独立安全评估。介绍了该线车辆制动系统安全评估所进行的主要工作,分别从制动系统需求规范、制动系统详细设计规范、制动系统软件质量保证计划、制动系统设计阶段及之前的验证报告、制动系统需求测试规范五个方面,介绍了制动系统安全评估的过程。     

TMIS分局调度系统数据库的自动备份与恢复

为保证TMIS分局调度系统安全运转,根据该系统的特点,研究并提出了该系统数据库自动备份的解决方法,并对系统的紧急恢复提出了解决方案.该方法同样可供其他数据库应用参考.     

编组站调车作业计划管理系统研究

在对编组站调车作业进行分析的基础上,设计开发了编组站调车作业计划管理系统。对系统的架构、数据结构和系统功能进行分析,并对系统主要功能进行介绍。设计出的高效安全计划-现车管理逻辑,能够对站场资源、实时现车、调车作业计划进行综合管理,为编组站的安全高效运行提供保障。     

城轨车辆牵引系统电磁干扰分析及优化

基于城轨车辆牵引系统工作接地和保护接地耦合影响,分析了系统电磁干扰机理;建立了系统干扰简化计算模型,该模型具有结构简单、物理意义明确、同时适用于时域和频域分析等特点,可用于预估系统高频干扰特性。通过对实际城轨牵引逆变系统等效建模,并对系统高频干扰电流进行计算,结合实测验证了理论模型的准确性;最后,提出一种简单、高效的系统电磁干扰优化方法,试验结果验证了抑制方法的有效性。