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基于动态故障树列车运转制约系统可靠性

收藏本文 2024-02-06 点赞:16822 浏览:71846 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:列车运转制约系统(简称列控系统)是用于制约列车运转速度保证行车安全和提升运输能力的制约系统,其作为保证列车安全、正点、快捷、舒适、高效运转的重要技术装备,在铁路运输系统中具有极其重要的地位。列控系统的可靠性浅析是保障列车安全运转的基础,需要进行深入探讨。论文以可靠性论述为基础,基于列控系统仿真平台为可靠性浅析提供数据来源,采取基于动态故障树的可靠性浅析策略进行系统浅析,以而对真实列控系统的可靠性浅析提供借鉴。同时,为保证列控系统仿真的有效性,结合仿真平台各功能模块通信机制与输入输出等因素,对列控仿真相似度进行了浅析和仿真度计算。动态故障树策略结合了静态故障树策略与马尔科夫链的优点,论文采取动态故障树策略对列控系统进行可靠性浅析,主要以以下几方面对进行了探讨。(1)分别以定性浅析和定量浅析两个角度对静态故障树进行了探讨和计算;(2)探讨了动态故障树模块化分解策略,通过对动态故障树的深度遍历来确定系统的独立子树,然后对独立子树进行了分类,以而将复杂的动态故障树简化为若干个简单的静态子树与动态子树。静态子树采取静态策略进行求解,动态子树转换成马尔科夫链后再进行求解;(3)探讨了动态逻辑门向马尔科夫链的转换策略、动态子树的解答树生成策略、解答树与马尔科夫链的对应联系以及马尔科夫链的计算与实现;(4)探讨了各模块结果的合成策略,包括故障方式、顶事件故障概率及重要度的合成;(5)最后,基于模块化分解策略,对车地通信子系统进行了模块化分解,生成了若干个静态子树和动态子树。基于上面陈述的论述探讨和仿真计算浅析,论文针对列控系统车地通信子系统的基本功能与工作原理,结合车地通信子系统的结构数据和故障数据,设计并实现了一个能完成静态故障树浅析、动态故障树浅析及故障树数据管理功能的软件,能够对列控系统仿真的可靠性评估进行系统浅析,并针对该实例进行了性能浅析。浅析结果对实际列控系统的可靠性浅析具有一定的借鉴作用。关键词:动态故障树论文列控系统论文可靠性论文仿真可信度论文马尔科夫链论文系统建模论文

    致谢5-6

    中文摘要6-7

    ABSTRACT7-8

    1 引言8-15

    1.1 探讨背景及作用8-9

    1.2 国内外探讨近况9-13

    1.2.1 国外列控系统可靠性探讨近况9-11

    1.2.2 国内列控系统可靠性探讨近况11-13

    1.3 论文的组织结构13-15

    2 可靠性论述及仿真基础15-26

    2.1 可靠性论述15-20

    2.1.1 可靠性常用指标15-17

    2.1.2 常用失效分布17-20

    2.2 列控系统仿真平台相似度计算20-25

    2.2.1 CTCS-3级列控系统概述20-21

    2.2.2 CTCS-3级列控系统仿真平台概述21-22

    2.2.3 仿真相似度22-24

    2.2.4 列控系统仿真平台相似度计算24-25

    2.3 本章小结25-26

    3 静态故障树浅析及其实现26-35

    3.1 静态故障树定性浅析及实现26-31

    3.1.1 最小割集浅析26-28

    3.1.2 最小路集浅析28-29

    3.1.3 定性浅析的实现29-31

    3.2 静态故障树定量浅析及实现31-34

    3.2.1 顶事件概率计算31-32

    3.2.2 重要度浅析32-34

    3.2.3 定量浅析的实现34

    3.3 本章小结34-35

    4 动态故障树浅析及其实现35-49

    4.1 动态故障树模块化策略35-38

    4.1.1 模块分解策略36-37

    4.1.2 模块合成策略37-38

    4.2 动态子树浅析策略38-45

    4.2.1 动态逻辑门38-41

    4.2.2 动态子树的转化41-43

    4.2.3 马尔科夫链计算及其实现43-45

    4.3 实例浅析45-48

    4.3.1 列控系统车地通信子系统45-46

    4.3.2 动态故障树浅析46-48

    4.4 本章小结48-49

    5 列控系统可靠性浅析软件设计与实现49-65

    5.1 软件结构及功能设计49-52

    5.1.1 整体设计49-50

    5.1.2 界面和功能设计50-52

    5.2 数据结构及管理52-56

    5.2.1 数据结构设计52-55

    5.2.2 数据关联联系55

    5.2.3 数据管理55-56

    5.3 列控系统车地通信可靠性建模56-58

    5.3.1 故障树模型的建立与可视化显示56-57

    5.3.2 故障树事件属性设置57-58

    5.4 列控系统车地通信可靠性浅析58-64

    5.4.1 动态子树浅析59-60

    5.4.2 静态子树浅析60-62

    5.4.3 模块结果合成62-64

    5.5 本章小结64-65

    6 总结与展望65-67

    6.1 本论文的主要工作与结论65-66

    6.2 进一步探讨和展望66-67

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