系统理论过程分析在城市轨道交通列车运行控制系统设计中的应用

使用STPA(系统理论过程分析)安全分析方法,针对北京燕房线实际设计案例中的典型系统级危险源,选取列车进站停车运营场景建立相应的分层控制结构模型,辨识不安全控制行为,分析列车运行过程中的危险致因和安全约束,结合实际工程项目转化为切实可行的安全需求和防护措施。表明STPA方法分析过程全面深入,不仅可以分析技术系统,还可以分析运营组织中的人为因素,可以更加全面辨识运营场景中所涉及的危险致因。     

TDCS系统列车运行阶段计划的处理方法

在分析传统调度指挥方式的基础上,以远程分布式协同闭环智能控制结构定义铁路列车调度指挥系统(Train Dispatching Command System,TDCS)的基本框架。在TDCS系统中,列车运行阶段计划是行车调度台与车站终端之间信息交换的主体。通过分析TDCS系统中行调台与车站终端之间对阶段计划的处理流程,采用基于专家系统的多目标滚动优化算法和建立的行调台对阶段计划调整的数学模型,实现阶段计划的调整。在阶段计划的执行流程中,以生命周期概念表述阶段计划的时效性,并对阶段计划在车站终端中的处理过程进行定义,以此为基础模型应用于TDCS系统的设计和实现。     

列车安全监控专家系统的研究

通过观察司机操纵列车运行的过程，对影响列车运行安全的因素进行分析，提出了列车安全监控专家系统的思路，介绍了列车运行安全监控实时专家系统的原理、设计和系统的工作流程。     

闭塞与列控概论：第五讲 安全距离的分析

6 前言随着我国铁路不断提速的需求,中国列车运行控制系统(CTCS)和调度集中系统(CTC)正在积极发展, 因此影响站场设计的两个重要名词和概念(安全距离和安全线)引起重视。安全距离的长短影响股道有效长,安全线的设置影响站场布置,两者都会引起投资的巨大变化,因而引起重视,甚至争论是必然的。安全距离和安全线是两个概念,但又有内在的联系。 7 安全距离 7.1 影响安全距离长度的因素各种控制模式的列车运行控制系统其安全距离的设置方式是不一样的,鉴于中国列车运行控制系统 (CTCS)的各种等级均采用目标-距离的控制模式, 因此本文仅讨论目标-距离控制模式的安全距离。安     

列车运行监控装置历史回顾与发展思考

通过回顾列车运行监控装置(LKJ)的发展历史,阐述了中国列车运行安全控制在起步阶段的技术路线选择,LKJ在保障列车运行安全方面发挥的作用,以及LKJ发展过程中存在的列控属性认知问题;由此引发在既有普速铁路复杂运行场景下,列控车载系统可以独立设计,车载系统“故障安全”策略应有别于地面信号系统,基于“车载基础线路数据”控车方式更具优势等启示;从LKJ列控属性的归位、完善技术配套、提高安全等级、为智慧铁路建设发挥作用等方面,对LKJ的应用进行了思考和展望。     

车车通信列控系统资源管理单元安全性分析

基于车车通信的列控系统在传统车地通信的基础上,引入了车车通信技术,后车与前车实时通信,极大地简化了地面设备,提高了列车运行效率.使用STPA法对该系统的关键设备(资源管理单元)的安全性进行研究.以资源管理单元下发临时限速命令的过程为例,识别出过程中的危险行为,找出系统的不安全因素,规划安全性设计需求.通过安全性设计需求...     

信息流视域下的轨旁静态数据安全管理优化方法

为提高列车运行控制系统数据安全管理质量,增强系统部署的安全信心,从信息流的视域构建了列车运行控制系统安全信息流模型,并结合信息安全流事故致因理论,进行模型分析。轨旁静态数据安全管理对于整个列车运行控制系统安全性有重要意义。提出现有数据管理方法在4个维度上的缺陷,利用Python语言开发验证软件,实现了4个优化维度的设计。     

基于法规EU402-2013的动车组系统安全分析方法

为了满足越来越多重化的安全评估/认证要求,文章通过研究法规EU 402-2013中定义的安全评估流程及方法,结合动车组的设计特点,总结出了符合EU 402-2013的动车组安全分析方法和工程应用方法,为提升动车组安全性提供理论支持。     

基于Petri网列车群模型的列车运行冲突分析

列车运行冲突检测是铁路系统安全运营的重要保障。本文首先给出赋时着色Petri网的形式化定义,定义变迁使能和触发规则及状态转移函数;基于赋时着色Petri网,以库表示车站/闭塞分区,托肯表示列车,建立列车群模型,为冲突检测提供模型基础。在经典Petri网冲突定理的基础上,结合库容量约束和时间间隔约束,提出列车运行冲突判定定理,并证明该方法的正确性;在此基础上,设计基于可达树的冲突分析方法,并以太原铁路局部分线路为例,通过实例介绍列车运行冲突和进路冲突检测分析的方法。基于Petri网的列车群模型为铁路系统冲突分析问题的处理提供新的途径。     

基于BPM的列车运行计划自动调整系统

基于业务流程管理(BPM)技术,采用标准的业务流程执行语言(BPEL)和业务流程建模标注(BPMN)模型,开发列车运行计划自动调整系统.分析列车运行计划调整的流程,按照一定的原则开发列车运行计划调整过程的业务服务和数据服务.采用BPEL构建列车运行计划调整的主业务流程模型,开发包括业务流程引擎和业务流程监控系统的系统平台.业务流程引擎设计基于开放的J2EE平台,业务流程监控系统设计基于松耦合的架构.开发列车运行计划调整服务等系统的关键服务.系统模拟测试结果表明,该系统可使列车运行计划调整的效率和准确性获得极大的提高.     

基于多层STAMP模型的CTCS-1级列控系统功能安全分析方法

根据CTCS-1级列控系统总体设计方案,以安全控制为核心,结合系统理论事故模型和控制过程提出多层STAMP模型与相应的安全分析方法。利用UML语言对列控系统内部组件交互控制过程进行描述并将其转换为多层STAMP模型和故障分析模型,分析危险事件产生原因,实现对系统功能的安全分析。以CTCS-1级列车进站场景为例,建立多层STAMP模型并针对可能发生的危险事件进行系统功能安全分析。分析结果表明,多层STAMP模型和安全分析方法适用于CTCS-1级列控系统的功能安全分析。     

城轨交通安全与运营效率的探讨

就城市轨道交通车站联锁系统对行车安全和运营效率的影响中的一些技术细节进行了初步探讨，提出在城市轨道交通领域为了协调行车安全和运营效率的矛盾关系，应该对传统的联锁理念、技术要求和设计验收标准有所改变与拓展，并尽快出台适合城市轨道交通实际情况的、统一和具体的信号技术要求、验收标准以及维护规范，以促进城市轨道交通的快速健康发展。     

高速铁路列车运行控制与调度指挥一体化方案

信号系统作为高速铁路的神经中枢，是保障高速铁路运行安全、提高运输效率的关键。高速铁路信号系统对列车运行控制（简称：列控）与行车指挥的智能化、协同化方面提出了更高要求。文章阐述了高速铁路列控与调度指挥一体化的设计理念，介绍一体化系统应实现的基本功能，对系统架构、子系统架构及系统接口进行设计和研究。     

基于模糊控制的高速铁路车轮的智能监测系统

针对目前中国高速铁路的速度越来越快,车轮的滚动速度也就随之越来越快,为保障列车行驶的安全性,设计一种高速铁路车轮的实时监测系统。利用模糊控制器这种智能的方法,来处理车轮的机械磨损数据。改变传统的监测方法中,采用先进的控制器来处理数据,使得控制更加智能,满足高速铁路车轮的实时监测需要,提前排除安全隐患,提高列车行驶的安全性。     

无干扰技术在车载在线无扰实时监测系统的应用研究

干扰问题是列控车载设备中,监测系统和其他安全系统交互时面对的关键问题。基于对现有无干扰技术和模型的研究,运用无干扰的终端安全模型原理,结合车载在线无扰实时监测系统的设计方案进行分析,详细地探讨无干扰技术在车载在线无扰监测系统的实际应用,明确无干扰技术对列控车载监测设备的保障意义。     

铁路区间信号机布点辅助设计系统研究

铁路区间信号机布点原则是保障列车运行安全。基于传统布点方式存在验算复杂，设计复查、审核繁琐等诸多不足的问题，从系统硬件、业务流程、数据和功能等多个角度进行需求分析，根据需求分析结果设计了能够满足不同列控条件下的信号机布点、区间追踪间隔时间检算、区间通过信号机出图等功能的铁路区间信号机布点辅助设计系统。     

下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统关键技术

结合国内外城市轨道交通的发展需求、自动无人驾驶列车运行控制系统的现状及技术发展战略,参考IEC 62279标准对列车运营自动化等级的分级定义,提出Bi TRACON型下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统解决方案,该系统由综合自动化系统、轨旁控制器、车载控制器、计算机联锁和通信系统等组成,除具备传统的列车驾驶模式外,新增全自动列车自动驾驶模式和蠕动模式,无需工作人员值守,可以进行全自动列车运行控制;并且给出新增驾驶模式和既有驾驶模式之间的转换。Bi TRACON系统解决方案相比传统的轨道交通信号系统解决方案,在实现全过程的列车运行安全防护、灵活的运营组织、高效和节能、高度一体化和深度集成等方面有了显著提升。     

基于车-车通信的全自动运行信号系统研究

分析我国城市轨道交通信号系统的发展现状,介绍传统的基于通信的列车控制(CBTC)系统存在的问题。介绍基于车-车通信的全自动运行系统,通过建立列车之间通信与协作,实现列车自主运行控制,具有架构简洁、地面轨旁依赖小、列车主动进路、列车自主防护等技术特点。对其系统架构、系统原理、关键技术及系统特点进行研究和分析,该系统对传统 CBTC 信号系统架构、原理进行优化,具有更高安全性、可靠性、运营效率,以及更低建设和运营成本,必将在未来有更广泛应用。     

轨道车辆安全性的实施方法和具体操作

轨道车辆安全性是RAMS(可靠性、可用性、可维护性和安全性)的特性之一,在车辆的设计、制造中具有非常重要的作用。介绍了实施轨道车辆安全性的方法和具体操作步骤。在具体操作中引入了车辆的风险概念和可接受原则,说明了所要分析危险事件的范围。介绍了车辆功能分解的意义和作用,以及如何进行初步风险分析和确定安全性关键项目清单;同时介绍了如何利用故障树分析法得出车辆故障状态的发生频率。