城市轨道交通列车关键子系统的安全完整性等级分析

合理确定城市轨道交通各专业设备系统的SIL(安全完整性等级)、避免刻意追求安全功能造成资源浪费是非常必要的.针对列车客室侧门、网络控制、空气制动等关键子系统发生故障可能会导致乘客碰撞、夹伤、摔伤甚至死亡的安全事故,对影响乘客安全的列车安全功能进行评估.从列车各关键子系统的安全功能角度出发,在介绍HAZOP(危险与可操作...     

国产化列车网络控制系统安全完整性等级评估与认证

在对国产化列车网络控制系统SIL认证核心工作进行分析的基础上,得出TCMS开发安全生命周期SIL过程活动评估的关键内容及其指标评估的具体方法.针对TCMS系统的安全要求及可容忍风险故障率的确定及分配进行了清晰的示意说明,对安全功能的时间故障数的计算方法进行了详细的例解分析.     

列车组合测速系统安全完整性分析

采用编码里程计及多普勒雷达进行组合测速,描述了列车组合测速平台的主要结构,提出了利用卡尔曼滤波残差字2来检测列车空转/打滑故障的方法。采用故障树分析法对列车组合测速系统进行了故障分析,并对其故障树进行重构,根据实际参数对组合测速系统危险侧失效率进行了计算。计算结果证明,利用多普勒雷达补偿列车空转/打滑,列车组合测速系统的安全完整性符合SIL 4等级。     

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。     

关于DS6-60产品产业化独立安全评估项目的探讨

实行独立安全评估,系统化的开展安全活动对保证铁路信号设备安全十分重要。针对DS6-60产品二次开发,生产加工、生产工艺、系统验证等各阶段的独立安全评估,确保在此期间不破坏DS6-60系统本身安全完整性等级(SIL)4级的要求。     

MTC—I型CBTC信号系统获独立第三方安全认证证书

本刊讯：2012年6月15日,在广州长隆国际会议中心举办了“MTC-I型基于通信的列车控N（CBTC）系统”安全认证颁证仪式。“国产MTC-I型基于通信的列车控制（CBTC）系统”获SIL4级的《TKCG08型车载ATP通用安全计算机系统》、《TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统》、《TYJL-ZC1型区域控制器系统》以及SIL2级的（（FZy-ATS（CTC）型ATS系统》等4项铁路产品安全认证证书。     

基于风险图的轨道交通信号系统SIL分配方法

CENELEC EN 5012X标准目前在国内广泛应用,按照安全完善度等级(SIL)研发已经渐渐成为行业默认的规范,但是应用标准的第一个问题就是如何确定系统或软件的SIL。在IEC61508提出的风险图基础上,结合国内外轨道交通的实践总结提出一套简单易用的功能和系统SIL分配方法。     

国产化列车网络控制系统安全完整性技术应用

列车网络控制系统作为对列车各关键系统进行监视、控制、故障诊断的核心设备,其自身的故障或误操作将直接导致列车的严重事故,因此,对于列车网络控制系统提出更高的安全要求是十分有必要的.本文描述了安全完整性等级2级的列车网络控制系统架构及其安全性要求,提出了故障监测技术及相关故障控制方法.     

基于风险矩阵的轨道交通车辆安全完整性等级分析

以风险矩阵为基础,根据可容忍风险边界确定可容忍风险概率。基于IEC 61508,考虑潜在风险影响因素,对可容忍风险概率进行校正,最终确定轨道交通车辆系统安全功能的安全完整性等级(SIL)。通过子系统安全功能的SIL确定子系统风险承受能力,采取适当措施管控子系统级风险,保障列车运行安全。以车门子系统为例,进行SIL分析,分析结论验证了该方法的合理性,可为轨道交通车辆SIL分析方法提供了理论依据。     

基于自主基础软件的轨道交通安全计算机平台

针对目前我国缺乏符合功能安全完整性等级SIL3的高安全嵌入式实时操作系统产品、自主的安全计算机平台和控制器核心产品这一问题,介绍了安全计算机平台架构的设计,以及应用于安全计算机平台的自主研制的操作系统。介绍了对安全中间件的安全协议、自检测技术和接口设计。测试结果表明,基于自主操作系统的轨道交通安全计算机平台符合功能安全完整性等级要求。     

智能轨道快运电车安全性分析

简要介绍了智能轨道快运电车(简称智轨电车)系统的结构和特点;从系统顶层危害分析出发,以列车脱轨危害为例,阐述了智轨电车危险源和安全功能的识别过程;结合轨道交通和道路交通相关安全标准,通过事故严重度、事故暴露概率和避免伤害3个方面阐述了智轨电车安全完整性等级的判定和定量计算依据,进而确定了智轨电车安全相关功能的安全完整性等级;最后给出了实现智轨电车安全完整性等级的安全减轻措施。     

和利时获得TUV德意志集团在中国首张SIL4等级功能安全认证证书

继北京和利时系统工程有限公司（以下简称“和利时”）通过TUV南德意志集团（以下简称“TUV SUD”）专业的第三方功能安全评估与认证之后,在TUV SUD“功能安全技术论坛”活动中,TUV SUD向和利时颁发了SIL4等级功能安全认证证书.     

基于情景融合的全自动运行系统危害分析技术

为提高城市轨道交通全自动运行(fully automatic operation,FAO)系统的安全性,本文从 FAO 系统运维的角度,提出一种基于情景融合的 FAO 系统危害分析技术。该技术通过场景要素识别,融合生成 FAO 应用场景后,综合选取等比例分配法、先验信息分配法或组合逻辑分配法,采用半定量安全完整性等级(safety integritylevel,SIL)分配技术完成核心子系统功能安全指标分配,解决传统功能故障模式影响及危害性分析(failure mode,effect and criticality analysis,FMECA)对多系统功能 SIL 分配存在局限性的问题,为后续 FAO 系统线路的危害分析及 SIL 分配工作提供参考。     

城市轨道交通轨旁安全计算机平台设计

为了满足城市轨道交通对于轨旁安全计算机平台的通用技术需求,介绍了一种安全计算机平台的总体架构、安全原理和设计实现。该平台综合采用了基于安全以太网总线的安全自律技术,完整的在线自检和双通道故障管理技术,以及基于可靠通信的双系切换技术,自主研发,已通过SIL4等级安全认证,并成功应用在基于通信的列车自动控制系统、列车自主运行系统、有轨电车信号系统等多个工程项目中。实际运行情况表明,该平台完全符合安全性,可靠性和多种信号系统通用性的技术需求。     

MTC-Ⅰ型CBTC信号系统获独立第三方安全认证证书

本刊讯:2012年6月15日,在广州长隆国际会议中心举办了"MTC-Ⅰ型基于通信的列车控制(CBTC)系统"安全认证颁证仪式。"国产MTC-I型基于通信的列车控制(CBTC)系统"获SIL4级的《TKCG-08型车载ATP通用安全计算机系统》     

道岔表示功能的安全定量指标及其计算示例

对道岔表示功能的安全性指标进行描述,并对直流转辙机四线制控制电路的道岔表示功能的安全定量指标进行计算,计算结果表明道岔表示功能每小时"错误表示道岔为定位或反位"的概率为0.9×10-9,此危害的随机失效完整性满足SIL4的安全完整性等级要求。     

FAO 核心子系统安全完整性等级 评价方法研究

为探究如何更加实际地评价全自动运行(FAO)系统核心子系统功能的安全完整性等级(SIL),通过研究欧 洲电工标准化委员会(CENELEC)标准中风险模型的构造,给出风险降低因素(RRF)的定义;通过定义的风险降低 因素,建立可容忍事故率(TAR)与可容忍危害率(THR)的换算关系,进而评估出 FAO 系统核心子系统功能次级危 害的可容忍危害率;最后通过其与安全完整性等级的对应关系,得到核心子系统功能的安全完整性等级。应用结 果表明：结合实际的 FAO 工程项目应用成果,给出风险降低因素中各要素的具体示例,可供借鉴;与直接采用 可容忍事故率保守估计安全完整性等级的方法相比,在考虑风险降低因素后评估得到的安全完整性等级更接近实 际情况。     

城市轨道交通信号控制系统软件安全完整性自动化测试方法探讨

城市轨道交通信号控制系统在其安全性、可靠性、可用性和可维护性方面都有很高的要求,尤其针对软件安全完整性等级为4级(SIL4)的系统或子系统,在其测试方法和流程方面都有国际性的标准参考(如欧洲标准EN50128)。测试在遵从标准的前提下,其测试方法应用和测试实践经验也是有所不同的,介绍了软件安全完整性的概念以及标准要求的各种测试流程,并对实际操作方法加以分析,深入探讨了轨道交通信号控制系统软件安全完整性集成自动化测试平台的设计、应用方法和评估。     

基于牵引控制系统软件安全认证的应用研究

牵引控制系统软件的安全性和可靠性是列车稳定运行的重要因素之一,对其进行安全完整性设计和评估是有必要的。以列车牵引控制系统软件产品的安全认证为例,结合EN 50128:2011标准,对牵引控制系统软件安全完整性评估的技术以及实现方法进行深入研究和实践应用,重点描述依据生命周期流程开展软件设计和软件测试的认证工作,并根据第三方评估机构对整个工作进行总结评估,可为城市轨道交通软件产品的安全认证提供参考依据和借鉴。     

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.