基于BFM-STPA的社會(huì)科技系統(tǒng)危險(xiǎn)源識(shí)別方法的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.pdf

1、中國(guó)高速鐵路列車(chē)運(yùn)行控制CTCS-3列控系統(tǒng)在朝著高速、高密度列車(chē)運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)不斷前進(jìn)的同時(shí)也面臨著系統(tǒng)安全方面的巨大挑戰(zhàn)。而應(yīng)用于CTCS-3列控系統(tǒng)這類(lèi)社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)的傳統(tǒng)的危險(xiǎn)分析方法已經(jīng)不足以解決復(fù)雜的社會(huì)組織結(jié)構(gòu)帶來(lái)的安全問(wèn)題。因此，為了分析復(fù)雜系統(tǒng)中潛在的可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)的因素，本文提出了名為BFM-STPA的基于形式化模型的危險(xiǎn)源識(shí)別方法。
　　首先，本文介紹了危險(xiǎn)源識(shí)別方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究背景，并指出了經(jīng)典的

2、、伴隨著機(jī)械系統(tǒng)的發(fā)展而出現(xiàn)的危險(xiǎn)分析方法已經(jīng)不再適用于當(dāng)今的社會(huì)科技系統(tǒng)，明確了本文的研究意義。
　　然后，闡明了社會(huì)科技系統(tǒng)的概念，列舉了影響社會(huì)科技系統(tǒng)危險(xiǎn)源識(shí)別的因素，并詳細(xì)分析了社會(huì)科技系統(tǒng)的復(fù)雜特征與事故致因模型在危險(xiǎn)分析中所起到的主要影響。
　　第三，提出了基于形式化模型的危險(xiǎn)源識(shí)別方法——BFM-STPA，利用CPN模型強(qiáng)大的描述能力、動(dòng)態(tài)仿真功能和形式化分析功能，建立社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)的分層控制結(jié)構(gòu)模型，實(shí)現(xiàn)將文

3、字形式的系統(tǒng)規(guī)范模型化。在已建成的CPN模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)一系列引導(dǎo)條件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行危險(xiǎn)源識(shí)別，分析得到系統(tǒng)中的不恰當(dāng)控制，即危險(xiǎn)源，并根據(jù)CPN模型生成的狀態(tài)空間可達(dá)圖及分層控制結(jié)構(gòu)模型找出導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生的原因，進(jìn)而得出系統(tǒng)安全需求，構(gòu)成了最終的危險(xiǎn)日志。
　　最后，將上述方法應(yīng)用于CTCS-3列控系統(tǒng)的臨時(shí)限速下發(fā)場(chǎng)景，共識(shí)別了49個(gè)危險(xiǎn)源，并找出了相關(guān)的致因及安全需求，構(gòu)成了最終的危險(xiǎn)日志;然后，將該結(jié)果與應(yīng)用HAZOP方法針對(duì)