基于模型的列控系統(tǒng)危險辨識方法研究.pdf

1、高速列車運行控制系統(tǒng)是集計算機、通信及控制技術與傳統(tǒng)鐵道信號技術為一體的復雜安全控制系統(tǒng)，是保證高速列車安全高效運行的關鍵系統(tǒng)。針對我國高速鐵路的運營特點，我國研制了CTCS-3級列控系統(tǒng)。CTCS-3級列控系統(tǒng)是典型的安全苛求系統(tǒng)，對其進行危險辨識具有重要意義。
　　危險與可操作性(HAZOP)分析法是一種有效地、系統(tǒng)地識別工業(yè)流程中潛在危險的方法，目前已經(jīng)在各行業(yè)取得了廣泛應用。HAZOP分析的目的是辨識系統(tǒng)中存在的危險源，提

2、出建議措施以避免系統(tǒng)在實際運營過程中進入危險狀態(tài)。HAZOP分析由分析小組成員將整個系統(tǒng)劃分為不同的節(jié)點，將每個節(jié)點與引導詞分別組合以識別是否存在偏差，進而判斷這些偏差是否可能導致危險。CTCS-3級列控系統(tǒng)具有結構復雜、功能交互的特點，將系統(tǒng)直接劃為分析節(jié)點存在困難，因此本文在傳統(tǒng)的HAZOP分析法中引入系統(tǒng)組合模型的理念。系統(tǒng)組合模型可以從多個角度對CTCS-3級列控系統(tǒng)進行刻畫與描述，能夠為危險辨識提供充分的依據(jù)，從而保證危險辨識

3、結果的正確性與完整性。
　　論文首先介紹了基于組合模型的危險辨識方法。系統(tǒng)組合模型包括四種模型:參考模型、分層功能模型、狀態(tài)圖模型以及順序圖模型。其中，參考模型主要描述系統(tǒng)的結構和組成;分層功能模型以樹狀結構描述系統(tǒng)各組成單元的各級功能;狀態(tài)圖模型描述系統(tǒng)從開始任務起到結束任務為止經(jīng)歷的全部狀態(tài);順序圖模型刻畫了各個組成單元在某個系統(tǒng)狀態(tài)下的信息交互行為。
　　其次，詳細描述了建立CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設備參考模型與狀態(tài)

4、圖模型的過程，并以CTCS-3級列控系統(tǒng)車載設備C3主控單元(C3-Kernel)為例說明了建立分層功能模型的過程，以RBC切換(RH)運營場景為例說明了建立順序圖模型的過程。
　　再次，闡述了在C3主控單元分層功能模型與RBC切換順序圖模型的基礎上開展危險辨識的過程與結果。
　　最后，介紹了針對組合模型危險辨識方法而研發(fā)的輔助工具。該輔助工具有建立系統(tǒng)組合模型、在模型基礎上的危險辨識以及危險源的記錄管理等功能。借助該工作完