基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的列控中心安全分析.pdf

1、隨著我國軌道交通事業(yè)不斷的發(fā)展，高速鐵路在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步方面的作用越來越重要。我國規(guī)劃和建設(shè)的四縱四橫高速鐵路網(wǎng)，高鐵的運營運行速度越來越快，列車行車密度越來越大，這就對行車的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性的要求也越來越高。列車運行控制系統(tǒng)是高鐵實時控制關(guān)鍵系統(tǒng)，而列控中心是這個系統(tǒng)地面設(shè)備的核心構(gòu)成單元，對于確保列車可靠運行和保證鐵路高效運營有著不可替代的作用。列控中心綜合了計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制等技術(shù)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大，

2、對安全有著更高的要求。因此從安全系統(tǒng)工程學(xué)角度出發(fā)，采用定性和定量的評價方法研究影響列控中心安全的各種因素，從而確立相應(yīng)的安全對策，成為十分有價值的研究課題。
　　本文以列車運行控制系統(tǒng)的重要設(shè)備列控中心為研究對象，以列控系統(tǒng)總體技術(shù)方案、列控中心系統(tǒng)需求規(guī)范和功能需求規(guī)范等相關(guān)技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，研究列控中心的安全分析方法，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對列控中心進(jìn)行安全分析與研究。論文的主要研究內(nèi)容和成果包括:將列控中心結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次化的劃分，構(gòu)建

3、列控中心結(jié)構(gòu)參考模型從系統(tǒng)組成的角度描述列控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)組成，確定其邊界;對列控中心的功能進(jìn)行分析和細(xì)化構(gòu)建列控中心的功能分層模型，從功能層次的角度描述列控中心各單元模塊的主功能和子功能;對列控中心功能執(zhí)行過程進(jìn)行剖析，構(gòu)建其功能順序圖模型，動態(tài)地描述列控中心各個功能的具體執(zhí)行過程和各個對象之間的交互。
　　在此基礎(chǔ)上，首先對列控中心結(jié)構(gòu)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，分析現(xiàn)有列控中心結(jié)構(gòu)對其安全的影響。針對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中根節(jié)點先驗概率問

4、題，提出了基于多專家評判的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)集結(jié)算法來獲取根節(jié)點先驗概率，再利用基于多樹算法和聚類算法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)推理算法，進(jìn)行因果推理和診斷分析，定量的計算列控中心正常和故障的后驗概率以及發(fā)生失效時的可能原因分析和各因素的后驗概率。最后對列控中心的功能構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，定性和定量的分析功能執(zhí)行過程中各個節(jié)點對功能的影響權(quán)重，以軌道電路編碼為例，利用列控中心結(jié)構(gòu)參考模型和功能分層模型結(jié)合軌道電路編碼的功能執(zhí)行過程獲得貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的主要節(jié)點，