基于COTS的列控安全计算机共因失效的研究
发布时间：2021-06-22 13:27
随着计算机技术在铁路信号系统领域的应用,列车运行控制系统正在逐渐向智能化、现代化方向发展。列控安全计算机作为列车运行控制系统的核心设备,承担着系统绝大部分的安全功能,是保证列车安全运行的关键,对安全性有着更高的要求。因此采用定性和定量的安全分析方法研究影响列控安全计算机安全的因素,是一个具有重要价值的研究课题。商用货架产品（COTS）软硬件以及大量冗余结构的应用导致的共因失效问题,可能会给列控安全计算机系统带来一定的安全隐患。本文在应用COTS部件的基础上,针对共因失效对系统安全性的影响进行了分析,并对实验室既有的列控安全计算机平台进行了优化设计,在防护共因失效的基础上进一步提高了系统的性能。首先,结合实验室既有的列控安全计算机平台和COTS部件的特性,论述了COTS部件对列控安全计算机系统安全性产生的影响,提出了基于危险与可操作分析（HAZOP）的危险源分析方法,对系统内典型故障进行了分析,并建立了危险源分析列表。进而分析了列控安全计算机的共因失效危险源,并识别了共因失效部件组,为共因失效的定量分析奠定了基础。其次,分别建立系统正常情况下存在共因失效时的贝叶斯网络模型及理想情况下不存...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－７?ＨＡＺＯＰ分析流程??Ｆｉｇｕｒｅ?２－７?Ｔｈｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＨＡＺＯＰ??
??对应的通信接口电路原理图如图４－５所示。??Ｉ？?ＭＡＸ?１０??Ｋｌ＼ＸｌＯ?ＣＯＲＥ?ＳｃｉｔＤｏｃ??Ｕ＿ＲＭ４８＿ｃｏｒｅ??ＲＭ４Ｓ?ｃｏｒｃ?ＳｄｉＤｏｃ??ｖ：?！＂－＂＊＂－－￣”—＊－?？??ｖ（Ｔ｜ｎｄ３＾ｊｖ??ｕｉｊ－ｎａｓａｆｔｐ?１枳?【丨．．丨句??ｉ＾Ｔｐｗｏｖ?？亏＿ｇｃｓｉＭｉ』＿５１??ｆｉｉｉｖｏｓｌｌｆｌ?＇…一?—??ｉ?！：；?＇??－？－ａ?溫?ｔ?ｔｓｓ?｜?丽—ｍｓｓ??；ｆ＾ｐｌ－?＿Ｘ?Ｓｏｌ：?ｓｐｉｒｉｔ?Ｈ?＾?Ｐｆ／?、墻網?Ｘ?ｖｆｆｉ＾ｐｉｉＮｃｒ??卿―｜｜｜Ｓ??ＴＲＤ？－?／?ｉ＊ｗ＊－?＿＿＿＿＿＿?■?Ｎ．．．／?５＞＇ｊ］Ｓ＞ｒＩｌｆ＇ｉＣ：Ｊ＞ｌ??图４－５?１０板通信接口原理图??Ｆｉｇｕｒｅ?４－５?Ｔｈｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?１０?ｂｏｒａｄ??其中，对于安全数字量输入来说，采用动态安全输入方式是比较稳妥的。对于??磁浮运控车载系统的开关或按钮等非安全数量输入亦采用动态安全输入的方式。??动态输入方式原理图如图４－６所示。??ＯＪ?＿?：?＜?ｖ?Ｄ２２??ＫＥ?气、?Ｗｔ〇ｔｔ＿ｍｓｉ?ｒ』?ｇＭ－，??ｂ．?—４—ｉ?ｒ＿ｎ???Ｎ????Ｑｉｔ）＼＼?？?ｎ?而ｖ，?Ｔ＇，：?￣￣￣￣??、ＨＡ?Ｈ?［＝＞?￣
??对应的通信接口电路原理图如图４－５所示。??Ｉ？?ＭＡＸ?１０??Ｋｌ＼ＸｌＯ?ＣＯＲＥ?ＳｃｉｔＤｏｃ??Ｕ＿ＲＭ４８＿ｃｏｒｅ??ＲＭ４Ｓ?ｃｏｒｃ?ＳｄｉＤｏｃ??ｖ：?！＂－＂＊＂－－￣”—＊－?？??ｖ（Ｔ｜ｎｄ３＾ｊｖ??ｕｉｊ－ｎａｓａｆｔｐ?１枳?【丨．．丨句??ｉ＾Ｔｐｗｏｖ?？亏＿ｇｃｓｉＭｉ』＿５１??ｆｉｉｉｖｏｓｌｌｆｌ?＇…一?—??ｉ?！：；?＇??－？－ａ?溫?ｔ?ｔｓｓ?｜?丽—ｍｓｓ??；ｆ＾ｐｌ－?＿Ｘ?Ｓｏｌ：?ｓｐｉｒｉｔ?Ｈ?＾?Ｐｆ／?、墻網?Ｘ?ｖｆｆｉ＾ｐｉｉＮｃｒ??卿―｜｜｜Ｓ??ＴＲＤ？－?／?ｉ＊ｗ＊－?＿＿＿＿＿＿?■?Ｎ．．．／?５＞＇ｊ］Ｓ＞ｒＩｌｆ＇ｉＣ：Ｊ＞ｌ??图４－５?１０板通信接口原理图??Ｆｉｇｕｒｅ?４－５?Ｔｈｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?１０?ｂｏｒａｄ??其中，对于安全数字量输入来说，采用动态安全输入方式是比较稳妥的。对于??磁浮运控车载系统的开关或按钮等非安全数量输入亦采用动态安全输入的方式。??动态输入方式原理图如图４－６所示。??ＯＪ?＿?：?＜?ｖ?Ｄ２２??ＫＥ?气、?Ｗｔ〇ｔｔ＿ｍｓｉ?ｒ』?ｇＭ－，??ｂ．?—４—ｉ?ｒ＿ｎ???Ｎ????Ｑｉｔ）＼＼?？?ｎ?而ｖ，?Ｔ＇，：?￣￣￣￣??、ＨＡ?Ｈ?［＝＞?￣
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑内部外部共因失效的SBS系统可靠性分析方法[J]. 刘婷婷,张长胜,张斌,王鹏. 小型微型计算机系统. 2018(08)
[2]基于HAZOP及ALARP的地铁信号系统安全评估[J]. 莫志刚,骆汉宾. 机车电传动. 2018(03)
[3]基于贝叶斯网络的多状态共因失效系统可靠性分析[J]. 古莹奎,沈延军,张全新,蔡泉. 机械设计与研究. 2018(02)
[4]共因失效分析在轨道交通信号系统安全性计算中的应用[J]. 谭邵波,唐冈林,黄爱萍. 控制与信息技术. 2018(02)
[5]冗余系统共因失效动态贝叶斯网络建模[J]. 李志强,徐廷学,安进,付霖宇,顾钧元. 仪器仪表学报. 2018(03)
[6]不完全共因失效系统可靠性预测贝叶斯更新[J]. 蒋子涵,方志耕,芮菡萏,张习习,刘思峰. 系统工程与电子技术. 2018(04)
[7]考虑共因失效的系统安全性评估[J]. 曹策,王鹏,白焰,唐艳梅,付亚利. 数学的实践与认识. 2017(23)
[8]Standard Analysis for Transfer Delay in CTCS-3[J]. CAO Yuan,MA Lianchuan,XIAO Shuo,ZHANG Xia,XU Wei. Chinese Journal of Electronics. 2017(05)
[9]基于桶消元的数控机床故障模糊贝叶斯网络推理方法[J]. 高新勤,杜景霏,张艳平. 航空精密制造技术. 2016(05)
[10]轨道交通列控系统共因失效分析[J]. 方云根,曾小清,王刚. 上海交通大学学报. 2015(07)
硕士论文
[1]安全计算机共因失效分析方法研究[D]. 廖肇聪.华东交通大学 2018
[2]基于虚拟化的列控安全计算机平台分区软件研究[D]. 洪春华.北京交通大学 2018
[3]COTS部件在列控安全计算机中应用的研究[D]. 黄冬梅.北京交通大学 2017
[4]列控安全计算机通信控制器的设计与实现[D]. 郭虹利.北京交通大学 2015
[5]改进的铁路信号安全计算机硬件结构设计与实现[D]. 胡华.北京交通大学 2014
[6]基于动态贝叶斯网络的发动机涡轮叶盘系统可靠性分析[D]. 李楠.电子科技大学 2013
本文编号：3242918
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－７?ＨＡＺＯＰ分析流程??Ｆｉｇｕｒｅ?２－７?Ｔｈｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＨＡＺＯＰ??
??对应的通信接口电路原理图如图４－５所示。??Ｉ？?ＭＡＸ?１０??Ｋｌ＼ＸｌＯ?ＣＯＲＥ?ＳｃｉｔＤｏｃ??Ｕ＿ＲＭ４８＿ｃｏｒｅ??ＲＭ４Ｓ?ｃｏｒｃ?ＳｄｉＤｏｃ??ｖ：?！＂－＂＊＂－－￣”—＊－?？??ｖ（Ｔ｜ｎｄ３＾ｊｖ??ｕｉｊ－ｎａｓａｆｔｐ?１枳?【丨．．丨句??ｉ＾Ｔｐｗｏｖ?？亏＿ｇｃｓｉＭｉ』＿５１??ｆｉｉｉｖｏｓｌｌｆｌ?＇…一?—??ｉ?！：；?＇??－？－ａ?溫?ｔ?ｔｓｓ?｜?丽—ｍｓｓ??；ｆ＾ｐｌ－?＿Ｘ?Ｓｏｌ：?ｓｐｉｒｉｔ?Ｈ?＾?Ｐｆ／?、墻網?Ｘ?ｖｆｆｉ＾ｐｉｉＮｃｒ??卿―｜｜｜Ｓ??ＴＲＤ？－?／?ｉ＊ｗ＊－?＿＿＿＿＿＿?■?Ｎ．．．／?５＞＇ｊ］Ｓ＞ｒＩｌｆ＇ｉＣ：Ｊ＞ｌ??图４－５?１０板通信接口原理图??Ｆｉｇｕｒｅ?４－５?Ｔｈｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?１０?ｂｏｒａｄ??其中，对于安全数字量输入来说，采用动态安全输入方式是比较稳妥的。对于??磁浮运控车载系统的开关或按钮等非安全数量输入亦采用动态安全输入的方式。??动态输入方式原理图如图４－６所示。??ＯＪ?＿?：?＜?ｖ?Ｄ２２??ＫＥ?气、?Ｗｔ〇ｔｔ＿ｍｓｉ?ｒ』?ｇＭ－，??ｂ．?—４—ｉ?ｒ＿ｎ???Ｎ????Ｑｉｔ）＼＼?？?ｎ?而ｖ，?Ｔ＇，：?￣￣￣￣??、ＨＡ?Ｈ?［＝＞?￣
??对应的通信接口电路原理图如图４－５所示。??Ｉ？?ＭＡＸ?１０??Ｋｌ＼ＸｌＯ?ＣＯＲＥ?ＳｃｉｔＤｏｃ??Ｕ＿ＲＭ４８＿ｃｏｒｅ??ＲＭ４Ｓ?ｃｏｒｃ?ＳｄｉＤｏｃ??ｖ：?！＂－＂＊＂－－￣”—＊－?？??ｖ（Ｔ｜ｎｄ３＾ｊｖ??ｕｉｊ－ｎａｓａｆｔｐ?１枳?【丨．．丨句??ｉ＾Ｔｐｗｏｖ?？亏＿ｇｃｓｉＭｉ』＿５１??ｆｉｉｉｖｏｓｌｌｆｌ?＇…一?—??ｉ?！：；?＇??－？－ａ?溫?ｔ?ｔｓｓ?｜?丽—ｍｓｓ??；ｆ＾ｐｌ－?＿Ｘ?Ｓｏｌ：?ｓｐｉｒｉｔ?Ｈ?＾?Ｐｆ／?、墻網?Ｘ?ｖｆｆｉ＾ｐｉｉＮｃｒ??卿―｜｜｜Ｓ??ＴＲＤ？－?／?ｉ＊ｗ＊－?＿＿＿＿＿＿?■?Ｎ．．．／?５＞＇ｊ］Ｓ＞ｒＩｌｆ＇ｉＣ：Ｊ＞ｌ??图４－５?１０板通信接口原理图??Ｆｉｇｕｒｅ?４－５?Ｔｈｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?１０?ｂｏｒａｄ??其中，对于安全数字量输入来说，采用动态安全输入方式是比较稳妥的。对于??磁浮运控车载系统的开关或按钮等非安全数量输入亦采用动态安全输入的方式。??动态输入方式原理图如图４－６所示。??ＯＪ?＿?：?＜?ｖ?Ｄ２２??ＫＥ?气、?Ｗｔ〇ｔｔ＿ｍｓｉ?ｒ』?ｇＭ－，??ｂ．?—４—ｉ?ｒ＿ｎ???Ｎ????Ｑｉｔ）＼＼?？?ｎ?而ｖ，?Ｔ＇，：?￣￣￣￣??、ＨＡ?Ｈ?［＝＞?￣
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑内部外部共因失效的SBS系统可靠性分析方法[J]. 刘婷婷,张长胜,张斌,王鹏. 小型微型计算机系统. 2018(08)
[2]基于HAZOP及ALARP的地铁信号系统安全评估[J]. 莫志刚,骆汉宾. 机车电传动. 2018(03)
[3]基于贝叶斯网络的多状态共因失效系统可靠性分析[J]. 古莹奎,沈延军,张全新,蔡泉. 机械设计与研究. 2018(02)
[4]共因失效分析在轨道交通信号系统安全性计算中的应用[J]. 谭邵波,唐冈林,黄爱萍. 控制与信息技术. 2018(02)
[5]冗余系统共因失效动态贝叶斯网络建模[J]. 李志强,徐廷学,安进,付霖宇,顾钧元. 仪器仪表学报. 2018(03)
[6]不完全共因失效系统可靠性预测贝叶斯更新[J]. 蒋子涵,方志耕,芮菡萏,张习习,刘思峰. 系统工程与电子技术. 2018(04)
[7]考虑共因失效的系统安全性评估[J]. 曹策,王鹏,白焰,唐艳梅,付亚利. 数学的实践与认识. 2017(23)
[8]Standard Analysis for Transfer Delay in CTCS-3[J]. CAO Yuan,MA Lianchuan,XIAO Shuo,ZHANG Xia,XU Wei. Chinese Journal of Electronics. 2017(05)
[9]基于桶消元的数控机床故障模糊贝叶斯网络推理方法[J]. 高新勤,杜景霏,张艳平. 航空精密制造技术. 2016(05)
[10]轨道交通列控系统共因失效分析[J]. 方云根,曾小清,王刚. 上海交通大学学报. 2015(07)
硕士论文
[1]安全计算机共因失效分析方法研究[D]. 廖肇聪.华东交通大学 2018
[2]基于虚拟化的列控安全计算机平台分区软件研究[D]. 洪春华.北京交通大学 2018
[3]COTS部件在列控安全计算机中应用的研究[D]. 黄冬梅.北京交通大学 2017
[4]列控安全计算机通信控制器的设计与实现[D]. 郭虹利.北京交通大学 2015
[5]改进的铁路信号安全计算机硬件结构设计与实现[D]. 胡华.北京交通大学 2014
[6]基于动态贝叶斯网络的发动机涡轮叶盘系统可靠性分析[D]. 李楠.电子科技大学 2013
本文编号：3242918
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3242918.html
