基于信息熵的列控系統(tǒng)體系結構復雜性分析.pdf

1、列控系統(tǒng)是保證列車運行安全、提高運輸效率的核心技術裝備。當今的列控系統(tǒng)規(guī)模越來越大、復雜性越來越高，離散計算和連續(xù)物理過程緊密耦合，運行環(huán)境從封閉靜態(tài)環(huán)境延伸到了開放、動態(tài)、持續(xù)演化的分布式網(wǎng)絡化環(huán)境，存在大量的不確定性因素和異構子系統(tǒng)。實際運營過程中，由于對列控系統(tǒng)復雜性缺乏透徹清晰的理解，造成安全環(huán)節(jié)不易把控，運營維護面臨巨大壓力。在對列控系統(tǒng)體系結構進行優(yōu)化設計時，由于缺乏系統(tǒng)復雜性方面的定性分析和定量計算手段，不易把控其中的關鍵

2、環(huán)節(jié)。因此，對列控系統(tǒng)體系結構復雜性進行度量分析具有重要理論意義和應用價值。
　　本文針對列控系統(tǒng)體系結構設計與優(yōu)化缺乏定量依據(jù)，運用過程中安全環(huán)節(jié)不易把控的問題，提出了一種基于信息熵理論的列控系統(tǒng)體系結構復雜性定量分析方法。主要的研究內容如下:
　　(1)闡述了復雜性科學的研究現(xiàn)狀、系統(tǒng)復雜性定義以及分析方法。在此基礎上，結合列控系統(tǒng)的特征，深入剖析了列控系統(tǒng)體系結構的復雜性，從結構和功能控制邏輯兩個方面對列控系統(tǒng)體系結構

3、復雜性做出了詮釋。
　　(2)分析比較了現(xiàn)有系統(tǒng)復雜性度量方法，針對列控系統(tǒng)體系結構本身的特征，確定采用信息熵理論對列控系統(tǒng)體系結構復雜性進行度量研究，并基于信息熵，搭建了結構復雜性和功能控制邏輯復雜性度量模型。
　　(3)基于提出的復雜性度量模型，對武廣高鐵部分線路CTCS-3列控系統(tǒng)體系結構復雜性進行了分析，得出了影響系統(tǒng)復雜性的安全關鍵環(huán)節(jié)，驗證了其復雜性度量模型的有效性。
　　(4)從降低列控系統(tǒng)體系結構復雜性