基于模型的列控系統(tǒng)危險(xiǎn)辨識(shí)方法研究.pdf

1、高速列車運(yùn)行控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)、通信及控制技術(shù)與傳統(tǒng)鐵道信號(hào)技術(shù)為一體的復(fù)雜安全控制系統(tǒng)，是保證高速列車安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵系統(tǒng)。針對(duì)我國(guó)高速鐵路的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，我國(guó)研制了CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)是典型的安全苛求系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行危險(xiǎn)辨識(shí)具有重要意義。
　　危險(xiǎn)與可操作性(HAZOP)分析法是一種有效地、系統(tǒng)地識(shí)別工業(yè)流程中潛在危險(xiǎn)的方法，目前已經(jīng)在各行業(yè)取得了廣泛應(yīng)用。HAZOP分析的目的是辨識(shí)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源，提

2、出建議措施以避免系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)。HAZOP分析由分析小組成員將整個(gè)系統(tǒng)劃分為不同的節(jié)點(diǎn)，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)與引導(dǎo)詞分別組合以識(shí)別是否存在偏差，進(jìn)而判斷這些偏差是否可能導(dǎo)致危險(xiǎn)。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能交互的特點(diǎn)，將系統(tǒng)直接劃為分析節(jié)點(diǎn)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(gè)角度對(duì)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)進(jìn)行刻畫與描述，能夠?yàn)槲ｋU(xiǎn)辨識(shí)提供充分的依據(jù)，從而保證危險(xiǎn)辨識(shí)

3、結(jié)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(xiǎn)辨識(shí)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(jié)構(gòu)和組成;分層功能模型以樹狀結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)各組成單元的各級(jí)功能;狀態(tài)圖模型描述系統(tǒng)從開始任務(wù)起到結(jié)束任務(wù)為止經(jīng)歷的全部狀態(tài);順序圖模型刻畫了各個(gè)組成單元在某個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)下的信息交互行為。
　　其次，詳細(xì)描述了建立CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備參考模型與狀態(tài)

4、圖模型的過(guò)程，并以CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備C3主控單元(C3-Kernel)為例說(shuō)明了建立分層功能模型的過(guò)程，以RBC切換(RH)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景為例說(shuō)明了建立順序圖模型的過(guò)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(chǔ)上開展危險(xiǎn)辨識(shí)的過(guò)程與結(jié)果。
　　最后，介紹了針對(duì)組合模型危險(xiǎn)辨識(shí)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(chǔ)上的危險(xiǎn)辨識(shí)以及危險(xiǎn)源的記錄管理等功能。借助該工作完