城市轨道交通CBTC系统弹性评估方法研究
发布时间：2022-01-19 01:15
城市轨道交通具有快速、安全、运量大等优点,是解决城市拥堵等大城市病的有效手段。基于通信的列车控制系统（Communication-Based Train Control,CBTC）作为先进的信号系统,是保证轨道交通安全高效运营的基础。信号设备故障易造成列车运行秩序紊乱,影响乘客出行。故障影响与线路线型、列车运行计划、系统后备模式和应急处置措施等因素都有密切关系,使得故障后的故障阶段和运营恢复阶段的系统效率变化各异。因此,对信号故障后系统效率的动态变化进行准确的建模和计算以评估故障影响,对减轻故障影响、优化系统设计具有重要意义。目前,信号系统中广泛使用的RAMS（Reliability,Availability,Maintainability,Safety）指标仅能反映系统在特定条件下的故障次数和持续时间等统计特征,难以连续体现故障影响变化。因此,针对现有故障影响评价指标不足的问题,本文提出将系统弹性作为CBTC系统故障影响评价指标,以反映故障过程中系统性能的动态变化。论文的主要创新点如下:（1）提出CBTC系统弹性定义。建立CBTC系统控制等级转换过程的信息流交互模型。结合升降级过程中...
【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】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－丨北京中心城通勤交通方式占比??
从系统运营效率和系统结构两个方面分别提出ＣＢＴＣ系统弹性评估方法，采??用仿真和建模方式应用两种方法来评估故障影响。本文由七章构成，论文的篇章??结构如图１－２所示。??第一章为引言。首先介绍了论文的研究背景，用实际案例说明信号设备故障??影响严重，而现有评价指标难以衡量故障影响变化，进而提出本文的研究内容。??其次对国内外各领域尤其是ＣＢＴＣ领域弹性研究现状的综述，表明ＣＢＴＣ系统弹??性评估方法欠缺且不完善。最后对论文的主要内容进行了概括。??第二章为弹性定量评估方法综述。本章将弹性评估方法分成基于系统指标和??基于系统结构两类。将基于系统指标的弹性评估方法分成曲线特征值法和面积法，??将基于系统结构的弹性评估方法分成动态和静态拓扑特征方法，分别列举了各类??方法的弹性计算方式，分析了计算方式的优缺点。??第三章为ＣＢＴＣ系统升降级过程以及弹性定义。首先介绍了?ＣＢＴＣ控制等级??实现原理，总结了列车运行状态的决定因素以及列车追踪时需保持的安全距离。??其次归纳了?ＣＢＴＣ系统设备故障现象和处置过程
２．１．１弹性三角曲线??故障对系统产生的影响可通过系统性能的变化来体现，可恢复系统在故障过??程中性能的变化规律描述为如图２－１所示的曲线。按照性能变化趋势将曲线分为初??始阶段、下降阶段、恢复阶段和稳定阶段。其中０－＾为初始阶段，此时尚未发生??故障，系统性能处于正常水平。为下降阶段，＆时刻故障发生导致系统性能??下降，偏离正常水平，故障可能导致性能逐渐下降，也可能瞬间降至最低，因而＆??和Ｌ可能为同一时刻。＾■＾为性能恢复阶段，在该阶段若尚未采取修复措施，则??系统性能仍维持较低水平；若开始修复则系统性能逐渐回升，性能恢复的速度与??故障修复过程有关。＾时刻系统性能恢复至稳定状态，该稳定状态可能与初始性能??持平，也可能低于或高于初始水平。??▲?故障发生??系统性能?初始性能ｆ?正巧线＾???故障性能曲线??ｗ＼??Ｊ?故障恢复??Ａ?１?Ｉ??°?４＜?＞卜十??？??初始阶段ｔｃ?恢复阶段?稳定阶段ｆ??下降阶段??图２－１弹性三角曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ?ｔｒｉａｎｇｌｅ?ｃｕｒｖｅ??弹性是系统多维能力连续变化的反映
【参考文献】：
期刊论文
[1]极端事件下电-气混联综合能源系统的恢复力分析[J]. 齐世雄,王秀丽,邵成成,卞艺衡,王一飞,姚力. 电网技术. 2019(01)
[2]沈阳铁西区社区弹性特征与成因分析[J]. 陈玉洁,张平宇. 地理科学. 2018(11)
[3]Towards optimal recovery scheduling for dynamic resilience of networked infrastructure[J]. WANG Yang,FU Shanshan,WU Bing,HUANG Jinhui,WEI Xiaoyang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(05)
[4]城市社区复合生态系统适灾弹性的评价指标体系研究[J]. 李德智,吴洁,崔鹏. 建筑经济. 2018(05)
[5]关键基础设施体系灾害毁伤恢复力研究综述[J]. 赵旭东,陈志龙,龚华栋,李强. 土木工程学报. 2017(12)
[6]南通经济增长与就业弹性问题研究[J]. 施刚. 时代经贸. 2017(24)
[7]金融危机背景下区域经济弹性的影响因素——以浙江省和江苏省为例[J]. 徐媛媛,王琛. 地理科学进展. 2017(08)
[8]树形网络的平均介数[J]. 霍慧鸣,赵海兴. 微型机与应用. 2014(03)
[9]RAMS标准在轨道交通设计阶段的应用[J]. 刘琦. 中国铁路. 2012(02)
[10]用事故树分析法透析轨道交通事故机理——由上海地铁十号线事故引发的探究[J]. 李雨霏. 交通标准化. 2012(03)
博士论文
[1]CBTC车地通信系统弹性分析与优化[D]. 孙文哲.北京交通大学 2017
[2]城市地铁系统运行的脆弱性仿真研究及应用[D]. 宋亮亮.东南大学 2017
[3]城市社区灾害弹性及其影响因素研究[D]. 张惠.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]地铁信号人员安全文化评价方法研究[D]. 王耀安.北京交通大学 2018
[2]基于复杂网络的城市公交网络拓扑特征及线路连通性分析[D]. 狄兆华.西南交通大学 2015
[3]电网的弹性建模与评估[D]. 赵丽敬.华中科技大学 2015
[4]基于脆弱性和弹复性的城市路网交通可靠性安全评估方法研究[D]. 沈利兵.重庆交通大学 2014
[5]天津市公共交通网络复杂性研究[D]. 赵俊红.天津大学 2010
本文编号：3595943
【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】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－丨北京中心城通勤交通方式占比??
从系统运营效率和系统结构两个方面分别提出ＣＢＴＣ系统弹性评估方法，采??用仿真和建模方式应用两种方法来评估故障影响。本文由七章构成，论文的篇章??结构如图１－２所示。??第一章为引言。首先介绍了论文的研究背景，用实际案例说明信号设备故障??影响严重，而现有评价指标难以衡量故障影响变化，进而提出本文的研究内容。??其次对国内外各领域尤其是ＣＢＴＣ领域弹性研究现状的综述，表明ＣＢＴＣ系统弹??性评估方法欠缺且不完善。最后对论文的主要内容进行了概括。??第二章为弹性定量评估方法综述。本章将弹性评估方法分成基于系统指标和??基于系统结构两类。将基于系统指标的弹性评估方法分成曲线特征值法和面积法，??将基于系统结构的弹性评估方法分成动态和静态拓扑特征方法，分别列举了各类??方法的弹性计算方式，分析了计算方式的优缺点。??第三章为ＣＢＴＣ系统升降级过程以及弹性定义。首先介绍了?ＣＢＴＣ控制等级??实现原理，总结了列车运行状态的决定因素以及列车追踪时需保持的安全距离。??其次归纳了?ＣＢＴＣ系统设备故障现象和处置过程
２．１．１弹性三角曲线??故障对系统产生的影响可通过系统性能的变化来体现，可恢复系统在故障过??程中性能的变化规律描述为如图２－１所示的曲线。按照性能变化趋势将曲线分为初??始阶段、下降阶段、恢复阶段和稳定阶段。其中０－＾为初始阶段，此时尚未发生??故障，系统性能处于正常水平。为下降阶段，＆时刻故障发生导致系统性能??下降，偏离正常水平，故障可能导致性能逐渐下降，也可能瞬间降至最低，因而＆??和Ｌ可能为同一时刻。＾■＾为性能恢复阶段，在该阶段若尚未采取修复措施，则??系统性能仍维持较低水平；若开始修复则系统性能逐渐回升，性能恢复的速度与??故障修复过程有关。＾时刻系统性能恢复至稳定状态，该稳定状态可能与初始性能??持平，也可能低于或高于初始水平。??▲?故障发生??系统性能?初始性能ｆ?正巧线＾???故障性能曲线??ｗ＼??Ｊ?故障恢复??Ａ?１?Ｉ??°?４＜?＞卜十??？??初始阶段ｔｃ?恢复阶段?稳定阶段ｆ??下降阶段??图２－１弹性三角曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ?ｔｒｉａｎｇｌｅ?ｃｕｒｖｅ??弹性是系统多维能力连续变化的反映
【参考文献】：
期刊论文
[1]极端事件下电-气混联综合能源系统的恢复力分析[J]. 齐世雄,王秀丽,邵成成,卞艺衡,王一飞,姚力. 电网技术. 2019(01)
[2]沈阳铁西区社区弹性特征与成因分析[J]. 陈玉洁,张平宇. 地理科学. 2018(11)
[3]Towards optimal recovery scheduling for dynamic resilience of networked infrastructure[J]. WANG Yang,FU Shanshan,WU Bing,HUANG Jinhui,WEI Xiaoyang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(05)
[4]城市社区复合生态系统适灾弹性的评价指标体系研究[J]. 李德智,吴洁,崔鹏. 建筑经济. 2018(05)
[5]关键基础设施体系灾害毁伤恢复力研究综述[J]. 赵旭东,陈志龙,龚华栋,李强. 土木工程学报. 2017(12)
[6]南通经济增长与就业弹性问题研究[J]. 施刚. 时代经贸. 2017(24)
[7]金融危机背景下区域经济弹性的影响因素——以浙江省和江苏省为例[J]. 徐媛媛,王琛. 地理科学进展. 2017(08)
[8]树形网络的平均介数[J]. 霍慧鸣,赵海兴. 微型机与应用. 2014(03)
[9]RAMS标准在轨道交通设计阶段的应用[J]. 刘琦. 中国铁路. 2012(02)
[10]用事故树分析法透析轨道交通事故机理——由上海地铁十号线事故引发的探究[J]. 李雨霏. 交通标准化. 2012(03)
博士论文
[1]CBTC车地通信系统弹性分析与优化[D]. 孙文哲.北京交通大学 2017
[2]城市地铁系统运行的脆弱性仿真研究及应用[D]. 宋亮亮.东南大学 2017
[3]城市社区灾害弹性及其影响因素研究[D]. 张惠.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]地铁信号人员安全文化评价方法研究[D]. 王耀安.北京交通大学 2018
[2]基于复杂网络的城市公交网络拓扑特征及线路连通性分析[D]. 狄兆华.西南交通大学 2015
[3]电网的弹性建模与评估[D]. 赵丽敬.华中科技大学 2015
[4]基于脆弱性和弹复性的城市路网交通可靠性安全评估方法研究[D]. 沈利兵.重庆交通大学 2014
[5]天津市公共交通网络复杂性研究[D]. 赵俊红.天津大学 2010
本文编号：3595943
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