IEC61508中RBD法在铁路信号冗余结构中的适用性分析

为评估IEC61508中可靠性框图(Reliability Block Diagram RBD)法推导出的危险失效概率计算公式在铁路信号冗余结构安全性分析中的适用性,以该标准主要面向的在工业过程控制领域内用于安全防护系统(A类)为对象,首先,分析其与铁路信号系统(B类)在控制结构、危险侧判定等方面的差异性,指出冗余结构故障检测的有效性及检出后的处理原则是决定系统安全性的关键因素;然后,以1oo1、1oo2和2oo2结构为例,分别采用IEC61508中的RBD法计算A类系统、马尔科夫链计算B类系统三种结构的危险失效概率;最后,以实际参数为例进行仿真计算。结果显示：用IEC61508中RBD法计算的值与用马尔科夫链计算的B类系统危险失效概率真值间存在误差,误差分别是-3.75×10⁵,-3.77×10⁵,3.60×10⁵,这表明IEC61508主要适用的安全防护类系统与B类系统具有不同安全特性,若直接采用该标准中主要针对A类系统的可靠性框图法计算B类系统的安全性,则会得出偏差较大的结果。     

《铁路信号可靠性安全性理论及证实》一书即将出版

本书结合铁路信号等安全控制系统的实际背景，系统地介绍了与安全相关的控制系统中可靠性和安全性的理论、技术，以及证实、测试和评价等内容，并分别介绍厂可靠性和安全性的基本概念和相互的关系、系统的“生命攸关功能”、“故障一安全”原则、安全性完善度、安全性苛求系统和风险；所需使用的数学工具、失效物理机理、     

IEC61508功能安全国际标准及安全性分析

介绍了IEC61508<电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全>国际标准的主要内容,分析了该国际标准的特点.最后介绍了欧洲及日本等有关国家基于IEC61508所产生的相应安全标准,并针对我国铁路信号系统的安全性技术,提出了制定我国铁路信号标准的结论.     

IEC61508功能安全国际标及安全性分析

介绍了IEC61508《电气／电子／可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准的主要内容，分析了该国际标准的特点，最后介绍了欧洲及日本等有关国家基于IEC61508所产生的相应安全标准，并针对我国铁路信号系统的安全性技术，提出了制定我国铁路信号标准的结论。     

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。     

铁路信号设备SPD故障安全模式的研究

阐述铁路信号设备SPD的两种故障状态,为确保故障安全模式,研究降低SPD故障短路模式发生的方法.对SPD关键元件压敏电阻进行改进,通过掺料配比、采用反絮凝剂作为分散剂、调整烧结温度方式等工艺流程控制,改良产品特性,提高其稳定性,有效降低压敏电阻故障状态为短路模式的发生概率,确保铁路信号设备的安全运行.     

两种计算机联锁系统的可靠性及安全性分析

自1929年继电集中联锁设备问世以来,经过不断改进,铁路信号联锁设备在安全、可靠程度以及操作等方面都日趋成熟。与之相比,计算机联锁控制系统功能则更趋完善、易于故障检测和处理,并且实现了管理的现代化,性能价格比更加优越。铁路计算机联锁控制系统的可靠性指在规定条件下、规定时间内,系统完成规定功能的概率。而安全性则指在规定条件下、规定时间内,在发生故障时不会导致产生危险侧输出的概率。     

两种铁路信号系统双机热备结构可靠性与安全性分析

双机热备系统已广泛应用于现代铁路信号系统中,国内外学者对其可靠性和安全性进行广泛而深入的研究,但在研究的过程中并没有区分不同的系统结构,鉴于此,分析传统的仅具有故障自检和同时具备自检与比较程序互检的两种不同的双机热备结构。综合考虑共因失效、在线诊断、多故障模式等因素,建立两种双机热备结构的同构马尔可夫模型并对其进行仿真,根据仿真结果对两种双机热备结构的可靠性、安全性进行分析比较。分析结果表明,带比较程序的双机热备结构具有更高的可靠性和安全性,更适合在铁路上推广应用。     

基于贝叶斯网络的全自动运行系统弹性评估

结合列车全自动运行系统的弹性评估,提供一种基于贝叶斯网络模型的评估方法。根据列车故障前后的 性能变化曲线,总结系统弹性的 4 种能力,探究影响这些能力的相关因素,为影响因素的定量选取合适的评价指 标,作为贝叶斯网络的最底层节点。对指标制定打分表,获取专家的打分结果作为指标层的先验概率输入,同时 选择恰当的隶属度公式作为条件概率的计算方法,获得贝叶斯网络的条件概率表,建立列车全自动运行系统的贝 叶斯网络模型,定量评估系统弹性,同时对目标节点进行敏感度分析,提出提升弹性的改进建议。     

铁路信号系统区域边界信息安全风险评估

根据等级保护制度区域边界安全要求和信息安全三要素建立铁路信号系统区域边界信息安全评估模型,使用层次分析法计算下层矩阵权重,得出铁路信号系统应该在边界防护、访问控制、入侵防范和无线使用控制4方面使用相应信息安全防护技术对安全数据网、调度集中网、信号监测网中设备以及无线闭塞中心和车载设备进行重点防护.