基于动态故障树的计算机联锁系统安全性及性能分析研究

针对2种常用冗余结构计算机联锁系统中的联锁机子系统,在考虑单元模块、比较模块和系统间切换模块全故障模式的情况下,建立双机热备和2×2取2计算机联锁系统的危险失效概率PFD和安全失效概率PFS的动态故障树模型。由于故障树概率近似法和Markov方法计算结果非常近似且概率近似法的求解过程简单和存储要求低等特点,采用概率近似法求解对应的PFD和PFS,实例对比分析2种冗余结构计算机联锁系统的安全性。研究结果表明:在全故障模式下,2×2取2计算机联锁系统的安全性高于双机热备。     

基于二取二平台的计算机联锁软件异构性能分析及设计

为了提高联锁系统结构的效能,提出一种执行-监控的联锁结构。与同构、异构二取二结构相比,该结构在保证系统功能的前提下,通过降低软件复杂度的方法提升结构的可靠性,仿真对比实验结果表明,执行-监控软件的复杂度最低,仅为0.550,证明执行-监控结构的有效性。     

基于动态故障树的中低速磁悬浮列车供电系统可靠性分析

为了提高供电系统的安全性和可靠性,CMS-03A新型中低速磁浮列车采用了一定量的冗余设计.考虑到动态故障树方法特别适合于冗余系统的故障建模,采用动态故障树方法对CMS-03A供电系统进行了故障分析.首先给出CMS-03A供电系统冗余设计方案,之后介绍动态故障树(DFTA)原理,然后用DFTA建立供电系统的故障模型,详细分析了该模型;文章的最后给出冗余设计方案与非冗余设计方案的对比分析,讨论了冗余设计方案的优劣.     

DS6-60型计算机联锁系统的研究

DS6-60系统是满足"故障-安全"、采用二乘二取二冗余结构设计的计算机联锁系统。介绍DS6-60型计算机联锁系统的基本架构,详细阐述系统的主要设计原理。     

基于故障树的分散自律调度集中车站子系统可靠性分析

分散自律调度集中车站子系统作为分散自律调度集中系统的关键子系统,具有从运行计划当中解析出列车进路、调车进路,接收人工列车进路、调车进路操作,并经过自律检查后发送给联锁设备去执行,以及采集行车信息等功能。因此,车站子系统的安全可靠运行直接关系着行车的安全和效率。以自律机不能向联锁设备发送进路命令为顶事件,建立系统故障树,并对该故障树进行定性和定量分析。     

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.     

故障树分析的二元决策图方法

为了克服故障树方法分析复杂系统存在的不足,引入二元决策图理论,把故障树转化成二元决策图;然后自上而下遍历二元决策图,得到最小割集和顶事件发生的概率.二元决策图转化过程中,基本事件的排序直接影响二元决策图的结构大小.在不改变故障树逻辑关系的前提下,先对故障树进行简化,除去一些冗余的部分;然后从故障树结构重要度的角度,对简化后故障树的基本事件进行排序.实例证明所采用的基本事件排序方法是有效的,能够简化故障树定性和定量分析过程.     

基于故障模式后果分析与动态故障树的高速铁路牵引变电所可靠性分析

为了提高牵引变电所供电可靠性,在考虑所内一次设备的情况下提出一种结合故障模式后果分析(FMEA)与动态故障树分析(DFTA)的方法来分析牵引变电所的可靠性。首先根据FMEA的工作结果来分析牵引变电所的故障原因,提出有针对性的预防措施;然后采用DFTA建立高铁牵引变电所的故障模型并定性定量分析,找出牵引变电所的薄弱环节。最后与传统故障树计算结果进行对比,结果表明:传统故障树建模存在较大误差,两种方法的结合相比仅使用一种可靠性分析方法更为实用。     

基于故障树分析法的ATS可靠性仿真及应用

针对ATS系统具有容错性、冗余性和顺序相关性等特点及传统的可靠性分析方法不能满足其分析要求,提出了故障树分析法并将其应用于ATS的可靠性仿真分析中。采用了结合Faunet简化方法和DFLM算法的故障树简化策略,同时给出故障树的定性分析和定量计算的算法推导,并将此方法应用于北京地铁2号线ATS系统的可靠性研究中。实验结果表明,该方法能够有效地计算ATS系统的可靠性指标并得出相应的数据分析结果。     

基于功能相关门故障树的磁悬浮列车电源系统可靠性分析

在深入了解CMS-3型磁悬浮列车电源系统结构的基础上,建立了列车电源系统失效的故障树,引入功能相关门,表述该树中的特殊逻辑关系。提出划分动态子树,并转化为马尔可夫模型的可靠性分析法,对比分析了电源系统改进前后的可靠性。通过计算证明该电源系统设计符合磁悬浮列车在安全性和可靠性方面的要求。     

基于DFTA的地铁车站级综合监控系统可靠性分析

地铁综合监控系统是整个地铁系统可靠安全运行的重要保障,由于其具有可修性、功能相关性、顺序相关性、容错性及冗余性等特点,本文采用动态故障树分析法(DFTA)对其进行可靠性分析。在引入新的动态可靠性指标的基础上,采用直接计算法和Markov矩阵迭代法求解,最后引入分层迭代方法对DFTA进行改进,可减小运算量,使得这些动态指标可应用于地铁综合监控系统整个动态故障树的可靠性评估。本文建立某典型地铁综合监控系统的车站级综合监控系统(SMCS)及其3个子系统的DFTA模型,研究3个子监控系统互联对整个车站级监控系统可靠性的影响。研究分析结果表明,动态故障树分析法在对地铁综合监控系统可靠性的分析中能够考察各子系统互联对系统可靠性的影响,具有较强的实用性。     

基于故障树分析法的接触网可靠性分析

针对接触网可靠性研究的不全面,基于故障树分析方法,对接触网系统的可靠性进行分析和研究。通过建立接触网失效故障树,对导致接触网失效的故障进行了定性以及定量分析。定性分析找出了导致接触网失效的所有故障组合;定量分析找出了容易导致接触网失效的故障类型,根据定性定量分析得到的结果,提出了有效提高接触网可靠性的相应建议,为接触网系统的设计、维修以及检测提供科学依据。     

故障树与故障字典法结合的计算机联锁系统故障诊断

以TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统为背景,针对计算机联锁系统的设备组成及功能结构特点,建立了故障树与字典法结合的诊断模型,确定故障检测点,降低诊断的复杂性,以提高故障诊断效率.     

基于事故树分析的铁路牵引供电系统可靠性评价

提出一种基于事故树分析的可靠性评价方法,用于描述电气化铁路牵引供电系统各失效原因之间的逻辑关系,并通过定量分析方法计算系统失效概率函数。虽然事故树分析方法被用于评价复杂大系统的可靠性时具有良好效果,但不足之处是需要消耗大量的计算时间。因此,本文又进一步提出一种事故树近似评价方法,根据串-并联和并-串联系统的可靠性函数计算事故树顶事件发生概率的上、下边界,然后计算上、下边界的平均值作为事故树顶事件发生概率的近似值。本文以电气化铁路交流牵引供电系统AT供电方式为例建立事故树,并应用本文提出的近似方法对该算例事故树顶事件发生概率进行计算,证明本文方法与传统的准确评价方法的计算结果之间误差很小,且较大程度减少了评价过程所需的计算时间。     

基于故障树的地铁列车牵引系统故障诊断

介绍了故障树分析法。阐述了地铁列车牵引建立的条件。以地铁列车牵引系统为例,建立了故障树并求得最小割集。基于最小割集和故障案例统计数据,对故障进行了诊断。此分析方法在地铁列车故障诊断中有较好的应用价值。     

区域计算机联锁系统安全性分析的动态故障树模型与方法研究

目前,国内外关于动态冗余系统安全性分析的主要方法是Markov模型。对于区域计算机联锁系统,使用Markov模型进行分析时,其状态空间规模较大,致使其建模及求解过程十分繁琐。为了解决这个问题,本文从系统失效的角度建立区域计算机联锁系统动态故障树模型,采用概率近似法求出系统的安全失效概率和危险失效概率,并将所得结果与Markov方法所求指标进行比较。研究结果表明,故障树概率近似法和Markov方法计算结果十分接近,但计算过程简单且对存储量要求小。说明对于低失效率和短维护时间的铁路信号安全苛求系统,采用故障树概率近似法计算有关安全性能指标切实可行,避免了利用Markov方法求解的繁琐过程,为复杂冗余动态系统的安全性分析与计算提供了新的解决方案。