模型驱动开发在安全苛求系统中的应用

主要探讨了安全苛求系统在新需求下,如何在提高软件功能安全性的同时保证软件的质量和可信性。首先分析了在典型领域内安全苛求系统开发的标准流程,然后提出了基于模型驱动开发(MDD)SCADE(安全苛求应用开发环境)工具的开发流程。目的是规范和指导领域内安全苛求系统中的MDD开发,最终可以实现降低软件开发成本、提高软件交付质量和确保软件安全性的目的。     

铁路软件可靠性增长模型应用研究

分析G-O、Delayed S-shaped、Ohba-Chou及P-N-Z等4个软件可靠性增长模型的特点及适用场景,研究软件失效数据集的可靠性增长趋势分析方法和评价指标,提出一种可靠性增长模型参数计算的优化算法,在理论研究的基础上设计并实现了一款软件可靠性增长模型分析工具(SRGM Tool)。以铁路联锁软件记录的失效数据集为例,研究铁路软件可靠性增长模型应用方法,借助SRGM Tool,运用4种模型对铁路联锁软件进行可靠性评估,根据实验结果,分析并确定了一种适合该软件的可靠性增长模型,验证了方法的有效性,可为铁路软件可靠性分析和故障预测提供参考。     

计算机联锁控制逻辑的模型检验方法

描述了符号化模型检验策略和相应的工具软件SMV,通过该工具验证了铁路计算机联锁控制逻辑的设计符合其安全规范,最后分析了模型检验面临的困难以及今后的努力方向.     

基于QT的6A系统软件可靠性研究与检测设备开发

通过对机车车载安全防护系统(6A系统)车载软件可靠性需求的分析,构建了6A系统软件可靠性架构。结合QT图形用户界面IDE实现了ARM嵌入式检测设备的开发,从而实现了6A系统软件检测的人机交互,为6A系统软件可靠性提高与维护提供了便携式检测平台。     

列车运行控制系统多分辨率模型描述方法研究

列车运行控制系统仿真是研究列控系统的一个十分有效的手段。采用多分辨率建模理论,能够准确建立列控系统仿真模型,而多分辨率模型描述是多分辨率建模理论研究的基础环节。针对列控系统结构明确、仿真分布式的特点,提出了一种新的多分辨率模型描述方法,该方法将多分辨率建模与多分辨率仿真进行区分,提出了多分辨率模型域的概念,从而在仿真过程中,不同分辨率模型结构可以实现动态切换且不影响仿真系统的正常运行,为了维护模型间以及模型与仿真系统的一致性,设计了接口模型,以此解决了模型分辨率切换的数据正确性问题。对列控系统运行的简单过程进行了建模,通过仿真可以看出该方法的优势所在。     

面向形式化验证的联锁翻译器软件设计

根据联锁系统的形式化验证系统需求,设计一种联锁数据翻译器软件的总体方案,实现站点接口文件、TLE文件和布尔逻辑文件等文件的翻译转换,生成形式化验证所需要的LCF文件.最后详细说明翻译器软件基于函数式语言OCaml的代码实现.     

软件需求分析与问题域的说明方法

结合中国铁路调度自动化系统的研制、开发工作,阐述了一种计算机软件工程中软件需求分析与说明方法—以面向对象为基础的软件需求说明,并以实例展示了其在实际中的应用及重要性。     

基于径向基函数响应面方法的大跨度斜拉桥有限元模型修正

采用ANSYS有限元软件建立某大跨度斜拉桥试验室物理模型的三维有限元模型.基于灵敏度分析,选取模型待修正参数和用于模型修正的特征量.采用实验设计方法生成数样本,通过有限元分析提取对应的特征量信息,进而建立待修正参数与特征量关系的径向基函数响应面模型.通过对响应面模型的拟合误差分析,确定径向基函数的最优形状参数.以斜拉桥自振频率和静态索力构建目标函数.基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法进行有限元模型修正.结果表明,采用径向基函数响应面模型拟合斜拉桥设计参数与特征量之间的隐式关系有较高的精度;基于仿真数据的模型修正有较高的精度,基于试验数据的模型修正能得到合理的结果,该方法可有效地修正复杂桥梁结构有限元模型.     

基于模型选择和优化技术的自动驾驶制动模型辨识研究

本文结合城市轨道交通列车自动驾驶系统实测数据,对电动客车制动模型的类型和参数的辨识进行较为深入的研究。首先,在分析最大制动率条件下实测制动数据后,对列车制动模型类型进行研究。然后,应用非线性优化技术在不同模型种类、有无参数范围约束等情况下,对制动模型进行辨识,并根据模型选择技术获得最佳制动模型及其参数。最后,研究不同制动率下列车制动模型的一致性,并基于模型选择技术给出制动率和制动减速度之间的模型。     

铁路信息化、数字化、智能化关系演化模型及评估方法

人们对“铁路三化”存在严重认知偏差,制约了铁路“数智化”转型。通过关系模型、演化路径、技术体系、语义建模及能力评估5个维度的全方位研究,形成适配“铁路三化”发展的方法论及理论支撑体系,以便统一认识,为整体提升铁路“数智化”快速迭代及创新能力提供思路和方法。基于多视角,构建基于核心价值、典型特征及演进历程的“三化”关系模型;分析从单体垂直应用、分布式服务、“云平台+服务”V1.0,到自主可控的“信创云-边-端”协同的“云原生+微服务”V2.0的架构演变路径;提出基于CPS复杂理论体系的“业务、系统、应用”多维要素叠加的新型融合技术体系;基于仿生机能的“拟树生长”建模,语义化表达了“三化”演进的机理,并通过熵权法进行能力评估。为铁路“数智化”转型与企业战略重构的最优匹配、演进路线的最佳选择、全链路转型战略的正向顶层设计提供了借鉴和指导。研究结果表明,铁路信息化始终贯穿铁路发展全生命周期;智能化是信息化、数字化发展的高级阶段;“三化”不是取代和递进关系,而是相互支撑的共存迭代关系,有着本体发展层次及特征差异。研究结果可为“三化”并存、递进、迭代的差异化发展提供解决方案;为推动铁路“上云用数赋...     

接触网可靠性研究方法浅析

介绍了国内外接触网可靠性研究的现状,分析了接触网的主要故障、接触网强度可靠性分析的计算模型和可靠性计算方法,对接触网可靠性研究存在的难点及其进一步研究的方向提出了几点建议。     

架控制动系统可靠性模型研究

以基于转向架控制的制动系统为研究对象,对架控制动系统的结构与故障判据进行分析,建立架控制动系统的可靠性模型,并对制动系统可靠性进行研究分析,为制动系统构建和可靠性分析提供参考。     

基于关键路径法的高速铁路接触网故障抢修策略研究

分析高速铁路接触网系统可用性、供电系统抢修工况特点和风险管理原则,结合故障抢修行为绩效评价指标,通过不同处置路径构成的网络图模拟分析,研究识别典型高速铁路接触网故障抢修过程关键路径,提出故障抢修过程的2个关键决策时刻,可将绝大部分故障干扰总时间控制在1～2h.验证基于关键路径的动态规划方法制定抢修策略的可行性,并据此进...     

在役隧道结构多失效模式时变可靠性研究

隧道衬砌结构服役寿命期内的可靠性研究对隧道安全管理具有重要意义。对于混凝土衬砌而言,在服役过程中受到多种时变因素的共同作用,结构存在多种失效模式。为此,提出基于抗力衰减控制、最大裂缝宽度控制和混凝土碳化深度控制的多失效模式的服役隧道衬砌结构时变可靠度分析方法,采用概率故障树模型构建衬砌多失效模式系统可靠度分析模型,利用JC法计算结构的可靠度指标和失效概率,分析衬砌结构可靠度服役期内的变化规律和不同失效模式对可靠性的影响。将该方法进一步应用于某一病害隧道的可靠度分析中,结果表明:随着服役时间的不断增长,结构的可靠度指标不断降低,且多失效模式下的结构失效概率高于单一失效模式。拱顶处相比于其他位置失效概率较高,抗力衰减失效模式对结构可靠性影响最大。模型可以较为合理地反映结构的可靠度水平及变化规律,为衬砌结构可靠性评价提供一种科学合理的参考方法。     

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。     

高速铁路联调联试系统可靠性分析方法的研究

根据高速铁路系统组成,将高速铁路联调联试系统划分为6个子系统。基于工程控制理论,高速铁路联调联试系统结构采用多级层次结构和多级协调结构形式,建立用多变量动态方程组描述的数学模型。应用马尔可夫(Markov)过程分析高速铁路联调联试系统可靠性方法是:考虑子系统的独立性时,首先推导出首次系统平均失效时间计算公式,并采用可用度、失效频率和失效平均间隔时间参数评估子系统的稳态,然后用稳态概率描述系统的可靠性;考虑子系统间的关联性时,首先引入关联变量,将关联的子系统简化成串联或并联结构,然后对系统可靠性的边界条件进行评估。     

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。     

利用MBS软件仿真技术研究车辆的运行安全性

介绍了基于多体软件(MBS)的仿真技术,研究摆式车辆以高速通过曲线时的运行安全性,并概述了气动侧向力作用下限制普通车辆以低速安全通过曲线时的运行安全性研究。