基于广义优先关系网络的全自动运行系统故障应急处置方案研究

全自动运行系统是未来城市轨道交通的主流发展方向。出于安全和应急响应及时性等因素考虑,目前我国多数全自动运行线路仍在列车运行时安排人员值守,与行车相关的应急预案和现场处置方案仍沿袭传统处置经验,未能结合系统新功能特点建立与之匹配的“无人化”或“少人化”的应急预案体系。文章采用广义优先关系网络,对城市轨道交通运营的一般应急处置流程进行模块化建模和量化处理,为全自动运行系统应急处置方案的构建提供一种建模方法,同时以时效性、决策质量为评价目标,实现对应急处置方案的评价和优化,并以列车运行实际突发故障事件为案例,通过建模、分析、评价和方案优化,验证文章所提出的全自动运行模式下应急处置模式构建方法的合理性。     

ETCS-2级列控系统RBC交接协议的形式化分析

RBC(无线闭塞中心)交接协议是影响ETCS-2级欧洲列车运行控制系统的控制精度、效率、可靠性和安全性的主要因素之一.对该协议的形式化分析可为我国CTCS-3级列车运行控制系统的规范制定和系统研发提供参考.随机Petri网语义清晰、语法严谨,并且具有良好的数学理论支撑,与仿真手段相比能够得出更加可信的定量分析结果.本文选择随机Petri网(SPN)这一形式化语言对RBC交接协议进行研究,综合信道突发降质、GSM-R小区切换、链路中断等故障因素,针对两种协议方案分别建立RBC交接失败概率模型,分析列车运行速度、RBC重叠范围对交接成功概率的影响.结果表明基于两个车载电台、切换时能同时与两个RBC通信的RBC交接协议能够更好地保证列车交接过程的安全性,对行车效率的影响比较小.     

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。     

基于SPN的越区切换模型分析

CTCS-3列车运行控制系统是中国列车控制系统(CTCS)的重要组成部分之一,它采用GSM R实现地面一列车间连续、双向的安全信息的无线传输.对于GSM-R而言,移动台的越区切换必然引起通信连接的暂时中断.由于安全数据传输直接影响行车安全,为保证其传输的可靠性,必然要求更短的切换时间和更高的切换成功率.本文研究安全数据通信在越区切换时的传输可靠性,并对越区切换过程进行随机Petri网的建模和分析.给出列车速度与越区切换成功率的关系,以及列车在350km/h的速度下,越区切换时间与越区切换成功率之间的关系.最后,本文将分析结果与CTCS-3需求标准进行了比较,说明其可以满足要求.     

安全论证方法及其在铁路信号开发安全保障中的应用

随着我国铁路运行速度的提高和运行间隔的缩短,以及计算机和通信技术在信号系统中的大规模应用,安全问题显得越发重要和复杂。如何针对我国国情,保证新一代信号系统的安全性是当前必须面对的难题。本文以安全目标为主线,采用安全论证的方法对系统研发阶段的安全保障进行规划和验证。在此基础上,构建信号系统的论证驱动安全设计框架,以GSN论证语言为基础设计安全论证的软件系统。