ZPW-2000A轨道电路系统的FMEA分析研究

轨道电路作为铁路信号系统的关键设备,其可靠性对于保证铁路运输安全极为重要.以FMEA理论为基础,提出针对ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路系统的FMEA分析方法;根据轨道电路系统的特性,定义相应的FMEA分析内容、分析层次划分规则、故障判断依据及严重度、发生度、检测度确定方法,并以此计算风险优先数;结合ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路系统实际工况,进行FMEA分析.结果表明,将FMEA运用于轨道电路系统中,可以得到影响系统可靠性的潜在危险因素及薄弱环节,为ZPW-2000A轨道电路系统可靠性研究提供一种实用方法和理论依据.     

ZPW-2000A移频自动闭塞设备可靠性分析

可靠性分析是保障设备安全可靠运行的理论依据.从可靠性理论出发,详细分析并计算了ZPW-2000A移频自动闭塞系统发送设备N 1热备、接收设备成对双机并联热备方式的可靠性指标,给出了系统可靠不停机运行的N值.结论证明,系统可靠性指标完全满足铁路信号设备的要求.     

基于改进新陈代谢GM(1,1)的ZPW-2000A型轨道电路故障预测

ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路在我国铁路线路上应用广泛,随着铁路线路向高速化、重载化的方向发展,传统的电务"故障修"及"定时修"在保证线路安全、提高运营效率及经济性等方面劣态日显.引入PHM理论,通过改进GM(1,1)模型实现ZPW-2000A轨道电路的故障预测.首先,为选取更优的预测模型,分别对传统GM(1,1)进行两次改进,即新陈代谢GM(1,1)模型与改进新陈代谢GM(1,1)模型.其次,引入预测步长思想,进一步提高模型预测精度.基于兰州西站轨道电路测试数据的算法验证表明改进新陈代谢GM(1,1)间接多步预测模型的预测结果最优.最后,通过实例验证了该模型在轨道电路故障预测中的有效性.     

基于ZPW-2000A区间模拟控制系统的研究

基于我国铁路区间广泛使用的ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞制式,利用计算机仿真技术对区间的部分设备及功能进行了模拟.本系统具有区间列车模拟运行,可以实现计算机对低频、载频的控制,地面信号、车载信号模拟,区间移频信号的采集,模拟示波器显示各种信息以及对移频信号作频谱分析等.     

中国铁路信号系统智能监测技术

介绍了中国铁路信号监测技术现状,结合国外监测技术发展趋势和铁路信号系统维护需求,在分析我国铁路信号监测系统在互联互通、数据共享、智能分析与预测等方面不足的基础上,提出了建立综合智能化电务监测维护系统的构想,并给出了系统总体架构.阐述了系统的分层功能和所涉及的共享数据甄选、数据集成模式、智能分析、接口规范等关键技术,为实现电务设备由“故障修”到“状态修”的综合智能维护提供了可行途径.最后,讨论了系统构建过程中分层分步和兼顾现状的实施原则,指出了监测系统与信号系统间信息安全等级划分等需要注意的问题.      

ZPW-2000A型无绝缘轨道电路建模与仿真研究

分析了ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统的工作原理,运用传输线和电路网络理论,建立了ZPW-2000A各单元的数学模型,利用MATLAB软件实现了轨道电路分路状态仿真。通过对比仿真结果与现场实测数据,说明了仿真模型及算法的正确性及其工程应用价值。     

基于LabVIEW的ZPW-2000A移频信号测试仿真系统设计

ZPW-2000A无绝缘轨道电路是我国高速铁路的高端技术成果。本文在ZPW-2000A轨道电路FSK信号解调算法已有研究成果的基础上,设计了基于虚拟仪器的移频信号仿真测试系统。系统以Lab VIEW强大的信号处理与数学分析工具给出模拟信号,重点分析测试软件的结构和实现方式,主要包括应用层和人机界面层的设计与实现,并对仿真结果进行分析。     

浅谈ATS故障下的行车调度方法

目前广州地铁一、二、四号线都采用西门子的ATS列车自动控制信号系统,该系统主要由COM机工作站、SICAS联锁工作站及MMI、LOW人机接口工作站组成整个信号系统。在中央ATS监控系统发生故障时,作为调度控制中心的行车调度员,无法对全线列车进行有效监控与指挥,在该信号故障下,行车调度员在自动监控系统部分功能缺失的情况时,实行人工控制模式,降低ATS故障下通讯缺陷、信号降级运行下对行车的影响,为乘客提供优质的服务,减少该故障对营运服务的影响。     

城市轨道交通信号系统安全完整性研究

安全完整性表示安全相关系统实现所要求的安全功能的能力水平,安全完整性等级的确定在系统安全生命周期的整体安全要求阶段进行.基于IEC61508定义的风险降低原理,给出了一种可行的确定安全完整性等级的流程,重点研究了定性、半定量、定量三类安全完整性等级确定方法.定性方法基于对风险后果和发生频率的定性分析直接确定安全功能的安全完整性等级,半定量和定量方法通过对实现安全功能的子系统或设备失效概率的量化分析,得到安全功能的平均要求时失效概率,进而确定安全功能的安全完整性等级.最后,使用半定量的保护层分析LOPA方法分析了车站联锁系统道岔故障的具体实例.     

信号轨道电路与电力牵引系统间的电磁兼容研究

首先分析电力牵引系统对信号系统干扰的三种耦合途径，指出轨道电路受到的传导性干扰是我们目前面临的最大问题。其次，指出只要两个系统各自采取措施，电磁兼容是可能的，最后，在指出相敏轨道电路和移频自动闭塞抗电化干扰具有优点的同时，提出应进行技术改进的几点参考意见。     

国家铁路局发布两批铁道行业技术标准

<正>近日,国家铁路局先后发布两批铁道行业技术标准,包括《铁路车站计算机联锁技术条件》等8项标准和《铁路信号点灯单元》等2项标准修改单。此次发布的8项标准和2项标准修改单均为铁路信号专业的技术标准。铁路计算机联锁等铁路专用信号系统及设备与铁路行车安全密切相关,     

基于威胁分析的高速铁路信号系统风险评估方法

高速铁路信号系统是实现列车安全运行的关键基础设施,一旦发生设备或系统功能性故障极易导致安全事故.为此,提出了一种功能安全视角下用于高速铁路信号系统风险评估的模糊综合评价方法.该方法在改进模糊综合评判和层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）的基础上,加强系统威胁场景分析,并建立各场景下风险因素耦合关系.首先,分析高速铁路信号系统中影响行车安全的5类44个威胁场景,以系统功能安全事故为分析准则层、威胁类别为因素层,构建递阶层次结构;然后,根据主观评价确定结构中各要素权重,结合评语集对风险进行综合评估,并根据各场景风险值变化动态调整各层级和因素的权重,使评估结果更为真实,且能在安全风险和信号业务间建立映射关系.最后,通过评估某客专真实安全数据,得到信号系统风险等级较低的结果,与其他方法测评结果基本一致,验证了该方法的有效性.     

铁道信号系统安全计算机状态监测方法

基于隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)提出了状态监测和故障诊断的原理与基本流程。通过观测数据的提取与降维,正常态模型训练与改进,故障态模型训练等一系列措施,实现了两模冗余安全计算机的状态监测,对正常态与时钟偏离1%～10%等7种不同条件进行监测。监测结果表明:对数似然概率均值从-228.98降至-1 385.60,健康状态不断恶化。对1号处理单元(PU1)故障状态进行仿真监测时,将PU1故障与PU1故障态、正常态、安全容错管理单元(FTSM)故障态、通信控制器(CC)故障态以及系统受扰故障态进行比较,得到对数似然概率均值分别为-161.95、-13.72、-14.13、-40.17及-35.69,证明了系统所发生的故障是因PU1所致。监测方法能够有效实现安全计算机健康状态的检测,为铁道信号安全计算机监测技术提供理论支撑。     

高速铁路无线闭塞中心(RBC)核心单元安全评估

无线闭塞中心对高速列车进行间隔控制和下达移动授权,是保证高速铁路信号系统高效、稳定、准确工作的关键因素。文章介绍了无限闭塞中心的系统配置结构以及与外部接口之间信息的交互,并以此为基础对无线闭塞中心进行分层和模块化,使用SIMFIA安全评估软件构建无线闭塞中心模型。对模型进行参数设置后,运用SIMFIA软件的SAFETY功能生成模型的故障树以及各模块节点的故障概率,并以此进行系统的安全性分析,达到安全评估的目的。     

ZPW-2000移频信号二分搜索频域解调法及窗函数的选择

ZPW-2000移频信号解调的准确性关系到行车安全及行车效率.由于采样持续时间受到限制,ZPW-2000信号频域解调准确度会受栅栏效应及频谱泄漏效应影响.通过分析栅栏效应及频谱泄漏效应的成因,提出二分搜索频域解调法,并为窗函数选择问题提供了建议.仿真分析表明,所提出算法能以较少的计算量增益为代价提高解调准确度,且具有较好的抗噪声能力.     

事故树分析法在城市轨道交通事故分析中的应用

从系统工程学的角度出发,将广泛应用于系统安全研究中的事故树分析方法应用到城市轨道交通事故分析中。分析城市轨道交通运营事故中脱轨这一典型事故。通过分析引起列车脱轨事故各个因素,得出城市轨道交通脱轨事故的发生概率较小,预防和控制难度较大的结论。该研究有助于城市轨道交通运营公司对引起该事故发生的各个因素提高警惕意识,也为运营安全管理工作提供理论依据。     

铁路信号工程施工及电路导通

铁路信号对列车运行安全和时间疏导起到重要保障作用,信停期间应从制定严密的施工方案和做好配合工作两方面来做好铁路信号施工方案的组织工作。对铁路信号导通中的故障处理进行分析,提出故障处理措施,该方法能达到缩短信停时间,优化施工组织的目的。     

基于数据的轨道电路故障诊断的混合算法

提出一种基于数据的神经网络混合算法故障诊断网络,用于轨道电路的故障诊断.考虑铁路信号需求,设计出符合神经网络训练快速性和有效性要求的BP-LM-PSO-GA混合算法,就是将轨道电路复杂网络分解设计为许多小的神经网络组态,通过综合这些小的神经网络诊断结论,得出最终结果,以解决单独设计神经网络带来的运算量问题;然后以广泛使用的ZPW-2000A型轨道电路为例,验证了该算法网络训练的快速性及故障诊断的有效性.最后给出了该诊断网络对轨道电路的诊断步骤.仿真结果表明该诊断网络具有可行性和有效性,为轨道电路故障诊断的应用提出了一条新途径.     

最小割集在计算机联锁系统中的安全分析与研究

利用故障树分析法对三取二铁路信号计算机联锁系统进行分析,建立三取二模型的故障树.阐述最小割集理论及其在事故分析中的作用,着重提出了对故障树底部事件进行排序分级的加权结构重要度分析法.利用加权结构重要度分析法为系统安全分析提供了新的方法和途径.     

基于TMS320F2812的铁路信号电源监控系统的研究

铁路信号电源系统是专门给列车运营信号供电的,其可靠性要求非常高,因此,对铁路信号电源的监视和控制十分重要．在分析现有铁路信号电源存在问题的基础上,设计了一种适合于铁路信号电源的监控系统,其硬件核心是TMS320F2812,研究了该监控系统的硬件及功能设计．该系统可以实现数据采集、开关量采集、数据处理以及数据通信,还可以对故障设备进行监视、报警和记录波形。