基于健康指数的轨道电路设备寿命预测方法的研究

对轨道电路设备进行健康状态评估和剩余寿命预测是开展设备状态修的重要前提,可以有效地保障系统安全运行。建立基于模糊综合评判的ZPW-2000A轨道电路设备健康指数模型,对其设备进行健康状态评估,以评估结果即健康指数HI为基础,针对系统设备受运行环境、设备自身质量、维护检修状况等各种随机、不确定因素的影响,建立基于随机模糊理论的ZPW-2000A轨道电路设备寿命预测模型。通过模型预测确立设备的健康指数随运行时间的变化规律,实现对轨道电路设备的寿命预测。实例验证表明,根据设备的健康状态可以快速有效地预测其寿命与剩余寿命,为有关维修部门开展设备的状态修提供理论依据。     

基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法研究

依据CTCS-3级列控系统技术规范,研究基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法。以《CTCS-3级列控车载设备补充技术规范(暂行)》为例,选取部分功能需求为依据,以ATP车载设备为被测对象,编写符合规范场景的测试案例并运行测试序列,对被测设备进行测试,验证了基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法的可用性。     

基于ROPES的CTCS-3级列控系统车载设备的建模

针对列控系统传统建模方法存在的缺点,在对CTCS-3级列控车载设备进行需求分析、系统分析和对象分析的基础上,引入嵌入式系统的快速面向对象开发过程(ROPES)的建模方法。利用该方法进行CTCS-3级列控系统车载设备的体系架构设计,建立了系统的详细模型。利用Rhapsody工具,将模型转换成基于实时框架技术可执行的代码,自动生成测试案例,对模型进行验证。测试结果表明,该建模方法有效降低了软件设计的复杂度,缩短了车载设备软件的开发周期。     

CTCS-3级列控车载设备实验室互联互通测试方法

研究CTCS-3级列控系统互联互通的实际需求,确定车载设备互联互通测试的基本原则;然后针对适用于CTCS-3级车载设备互联互通测试的体系和方法进行研究,分析了CTCS-3级列控系统车载设备互联互通测试平台的结构及功能划分。研究实际开展的车载设备互联互通测试工作,介绍车载设备互联互通测试序列的生成方法,互联互通测试执行的过程,最后对互联互通测试的结果进行总结,提出车载设备互联互通测试结果的管理方法。     

基于控制关系模型的CTCS-3级列控系统功能安全分析方法

本文给出CTCS-3级列控系统中组件控制行为的形式化定义,并针对控制行为的时序关系,提出控制行为时序逻辑。以此时序逻辑为基础,给出控制关系模型的形式化定义,使用控制关系模型对列控系统中的控制行为关系进行刻画。利用深度优先搜索的方式,对系统的控制关系模型进行分析,实现STPA(System-Theoretic Process Analysis)过程中不恰当控制行为的自动化辨识。以CTCS-3级列控系统的RBC交接场景为例,使用上述基于控制关系模型的STPA方法对列控系统的功能安全进行分析。分析过程表明利用形式化的控制关系模型扩展STPA的方法适用于CTCS-3级列控系统的功能安全分析。     

CTCS-2级与CTCS-3级列控系统兼容性仿真研究

CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的兼容性问题包括应答器设置、级问切换、降级过程和临时限速的传迟执行.本文重点研究了CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统应答器设置和降级切换过程.并利用HLA建立了兼容性测试模型,使用数据驱动的方法设计了兼容性测试案例.     

CTCS-3级列控系统规范的建模与形式化验证方法研究

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。     

京沪高铁列车控制载设备的运营维护

列车运行控制系统(简称列控系统)是客运专线和高速铁路列车运行的关键技术设备.列控系统主要包含两个方面,一方面为地面控制技术,另一方面为车载控制技术,即通过地面提供信息,车载实现自动控制功能.京沪高铁采用CTCS-3级列控技术,其列控车载设备为CTCS-3级列控车载设备.CTCS-3级基于GSM-R无线传输信息,并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统.列控车载设备与其配套的地面列控系统实时进行通信,完成地面与列车之间的信息交汇,从而保证高速运行列车安全平稳运行.     

列控数据完备性建模方法研究

列控数据作为列车运行控制的基础,是列控系统的中枢神经,其完备性直接关系到列车运行安全.列控数据完备性能够保证列车安全控制数据的完整性、正确性、有序性、实时性、有序性和兼容性.本文以CTCS-3级列控系统和CTCS-2级列控系统之间的等级转换以及典型的设备故障导致降级场景为例,利用随机Petri网建立列控数据完备性模型,重点研究了列控数据完备性的完整性、实时性和兼容性方面的问题,最后提出了用模型完成的成功率以及系统平均延时时间分析列控数据完备性的方法.     

京沪高铁列控车载设备的运营维护

列车运行控制系统(简称列控系统)是客运专线和高速铁路列车运行的关键技术设备。列控系统主要包含两个方面,一方面为地面控制技术,另一方面为车载控制技术,即通过地面提供信息,车载实现自动控制功能。京沪高铁采用CTCS-3级列控技术,其列控车载设备为CTCS-3级列控车载设备。CTCS-3级基于GSM-R无线传输信息,并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。列控车载设备与其配套的     

CTCS-3级列控系统的系统评估研究

我国已经步入高速铁路时代,通过集成创新,建立符合我国国情和路情的高速铁路列控系统及系统评估体系具有非常重要的意义。论述了CTCS-3级列控系统的研究技术路线,提出了CTCS-3级列控系统的系统评估方法,对CTCS-3级列控系统的生命周期各个阶段进行有效评估,从而保证高速铁路列控系统满足高速铁路的需求。     

基于场景法的列控系统等级转换功能测试用例设计

为了改善当前列控系统等级转换功能测试用例覆盖不全面的问题,以CTCS-2级转CTCS-3级功能为研究对象,采用场景法分析转换逻辑,设计测试用例。首先,分析CTCS-2级转CTCS-3级的功能逻辑;然后,介绍场景法设计测试用例的过程及基本流和备选流划分原则;最后,采用场景法对CTCS-2级转CTCS-3级过程中的基本流和备选流进行划分,确定基本流和备选流有向图,设计测试用例。结果表明,该方法设计的测试用例能够提高列控系统功能性和安全性测试的完备性,从而保障列控系统产品的质量。     

CTCS-3级与CTCS-2级列控车载设备对比研究

CTCS-3级及CTCS-2级列控系统已在我国高铁中广泛应用,对保证高速铁路运行安全起到重要作用。针对列控车载设备两者特点进行对比和差异分析,不仅为理解运用和维护当前CTCS-3/CTCS-2级列控系统服务,也为后续列控系统的发展提供思路。     

基于失效日志的CTCS-3级列控车载子系统需求错误所致的失效致因分析

CTCS-3级列控系统的复杂性使得某些需求错误难以发现,从而导致系统失效,需要结合失效事件的日志记录反向分析出需求的错误。本文采用基于模型检查的方法,首先利用时间自动机建立CTCS-3级列控车载子系统需求的模型,同时利用失效事件中的记录数据建立描述失效事件过程的事件模型,然后对系统模型和事件模型的组合模型使用UPPAAL工具进行模型检查,验证不通过给出的反例描述了失效事件中系统的行为,对此进行分析可以找到系统需求中的错误并据此对系统进行修改。本文以CTCS-3级列控系统中列车异常紧急制动的真实事件为例,分析了因为需求不充分而导致的系统失效致因,并对解决方案进行了验证。     

我国铁路CTCS-3级列控系统的分析与研究

CTCS-3级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知识产权的列车运行控制系统,凝结了我国铁道部、高校、科研院所和骨干企业群策群力的智慧结晶。通过对国外列车控制系统发展现状及我国列控系统发展历程的介绍,阐述了我国CTCS-3级列控系统研究的必要性及技术方向的选择;说明了我国CTCS-3级列控系统的技术特点;同时还对CTCS-3级列控系统结构及主要设备的功能作了简要介绍,并总结了系统研发的主要创新成果。     

基于变异模型的CTCS-3级列控系统测试用例自动生成方法研究

本文提出一种基于变异模型的CTCS-3级列控系统测试用例自动生成方法。根据列控系统需求规范,建立它的SMV（Symbolic Model Verifier）模型,对此模型进行变异,将变异之后的模型输入到模型检验器SMV中,利用模型检验生成反例的技术,自动生成测试用例,提高了测试用例的生成效率。并以CTCS-3级列控系统的无线闭塞中心（RBC）切换场景为例,验证了该方法的有效性。     

中国铁道科学研究院2009年科技成果简介(续四)

57郑西客运专线CTCS-3级列控系统综合试验试验大纲郑西客运专线列控系统采用CTCS-3级系统。进行郑西客运专线CTCS-3级列控系统综合试验的目的是综合验证该列控系统能否满足CTCS-3规范的要求以及350 km.h-1运营的要求,同时对其进行稳定性、安全性的动态验证。综合试验     

CTCS－3级列控系统测试案例生成方法的研究

CTCS-3级列控系统是保障铁路行车安全、提高运输效率的重要设备,上道运用前必须在实验室和现场分别进行功能测试,建立CTCS-3级列控系统测试案例库对CTCS-3级列控系统的功能测试具有非常重要的意义。分析了系统需求规范、功能特征和测试案例之间的关系,研究了从系统需求规范和总体技术方案提取功能特征的方法和测试案例的生成方法。     

CTCS-3级列控系统中RBC功能需求及接口分析

<正>1CTCS-3级列控系统概述1.1CTCS-3级列控系统框架CTCS-3级列控系统(见图1)是基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输、无线闭塞中心(RBC)生成行车许可的列车运行控制系统[1],是我国时速300～350km     

CTCS-3级列控系统标准规范体系的研究

为推进高速铁路CTCS-3级列控系统自主集成创新,我国开展了CTCS-3级列控系统技术体系研究。经过近3年的努力,初步建成了具有完全自主知识产权的CTCS-3级列控系统技术标准体系,CTCS-3级列控系统标准规范在武广、郑西和广深港等高速铁路列控系统建设中发挥了重要的指导性作用。阐述了标准规范对行业技术发展的重要性;简要介绍了国外典型的列控系统标准规范;详细描述了CTCS-3级列控系统标准规范的体系结构及主要规范的内容。