基于EN50129的二乘二取二计算平台中的安全性研究
发布时间：2021-05-12 05:41
随着中国铁路的飞速发展,客运专线和高速铁路相继开始建设,这使铁路信号传输量大大增加,对计算机联锁系统的安全性、可靠性提出了更高的要求。为保证计算的安全性和可靠性,国内铁路信号设备广泛采用二乘二取二计算机联锁系统,它可以减小单个CPU在运算过程中受外界环境干扰或操作系统、编译器等部件故障导致运算错误所带来的安全风险。同时,欧洲的EN5012X系列标准渐渐被国内所接受,按照欧洲铁路信号安全标准,并在欧洲安全标准指导下,开发符合其规定的安全等级的计算机联锁产品,是提高自主研发的计算机联锁系统安全性和可靠性的一种有效途径。本文的重点研究内容是二乘二取二计算平台的可靠性与安全性分析方法和安全保证措施。一方面,在对二乘二取二安全计算平台系统研究的基础上,建立平台结构模型,证明其可靠性;另一方面,深入学习与研究了铁路欧洲标准EN5012X,借鉴其思想规范和要求,将安全完整性理论引入到平台的故障分析与安全设计中。在对系统运行过程中存在的潜在风险进行深入分析后,采用故障树方法对可能造成系统故障的各种因素进行识别,对其评估量化,从而确定系统的安全完整性目标。为达到系统安全性目标,作者研究降低风险发生概率的...
【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】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
序
1 绪论
1.1 研究计算机联锁系统的背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 计算机联锁系统的发展现状
1.2.1 双机热备型联锁机
1.2.2 三取二容错联锁机
1.2.3 二乘二取二联锁计算机
1.3 主要研究工作
1.4 论文安排
2 欧洲铁路信号标准
2.1 EN5012X标准理解
2.2 EN50129标准
2.2.1 质量管理
2.2.2 安全管理
2.3 EN50128标准
2.3.1 软件生命周期
2.3.2 软件生命周期活动
2.3.3 质量保证措施
2.4 小结
3 二乘二取二安全计算平台的设计思想
3.1 系统构成
3.2 系统功能
3.2.1 逻辑结构层次
3.2.2 安全控制层的构成
3.2.3 安全控制层提供的服务
3.2.4 系统流程图
3.3 系统安全完整性
3.4 小结
4 二乘二取二安全计算平台故障分析
4.1 可靠性分析理论
4.2 安全计算平台结构
4.2.1 处理要素功能设计
4.2.2 比较判别要素设计
4.3 安全计算平台危险分析
4.3.1 故障引起的危险分析
4.3.2 错误引起的危险分析
4.3.3 故障控制
4.4 小结
5 二乘二取二计算平台的安全保证
5.1 安全管理过程
5.1.1 需求阶段
5.1.2 设计阶段
5.1.3 实现阶段
5.1.4 测试阶段
5.2 系统安全结构
5.3 安全比较策略
5.3.1 比较策略
5.3.2 比较分析
5.4 安全通信策略
5.4.1 系统安全通信结构
5.4.2 安全码
5.4.3 序列号
5.4.4 超时
5.5 小结
6 网络模拟系统
6.1 Fault-sim的设计特点
6.2 Fault-sim的实现细节
6.2.1 模拟器实现
6.2.2 模拟流程
6.2.3 安全策略
6.3 模拟试验
6.3.1 评估参数介绍
6.3.2 模拟参数配置
6.3.3 模拟过程信息
6.3.4 试验结果分析
6.4 小结
7 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈欧洲安全标准在计算机联锁开发中的应用[J]. 赵晓东. 铁路通信信号工程技术. 2008(04)
[2]铁路信号系统安全相关通信标准与安全协议研究[J]. 杨霓霏,段武,卢佩玲. 中国铁路. 2008(06)
[3]EN50129及其在铁路安全相关系统中的应用研究[J]. 赵大伟,田小芳,谭永东. 中国安全科学学报. 2007(10)
[4]浅析铁路信号系统新技术的发展趋势[J]. 刘彬. 内蒙古科技与经济. 2007(18)
[5]铁路车站计算机联锁系统的现状和发展趋势[J]. 方亚非. 铁路通信信号工程技术. 2007(04)
[6]欧洲铁路信号系统安全性标准的学习与引进[J]. 马章. 铁道通信信号. 2007(08)
[7]浅谈我国车站计算机联锁系统的发展[J]. 喻喜平. 石家庄铁路职业技术学院学报. 2007(02)
[8]基于Markov model的容错计算机联锁系统可靠性分析[J]. 王衍,张彪,张友鹏,周丽. 电气传动自动化. 2007(02)
[9]计算机联锁系统二乘二取二容错结构分析[J]. 张佳楠,王海峰,蒋大明. 铁路计算机应用. 2006(11)
[10]轨道交通信号安全系统2×2取2平台和双套相异算法的具体实现[J]. 姜坚华. 城市轨道交通研究. 2006(02)
本文编号：3182844
【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】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
序
1 绪论
1.1 研究计算机联锁系统的背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 计算机联锁系统的发展现状
1.2.1 双机热备型联锁机
1.2.2 三取二容错联锁机
1.2.3 二乘二取二联锁计算机
1.3 主要研究工作
1.4 论文安排
2 欧洲铁路信号标准
2.1 EN5012X标准理解
2.2 EN50129标准
2.2.1 质量管理
2.2.2 安全管理
2.3 EN50128标准
2.3.1 软件生命周期
2.3.2 软件生命周期活动
2.3.3 质量保证措施
2.4 小结
3 二乘二取二安全计算平台的设计思想
3.1 系统构成
3.2 系统功能
3.2.1 逻辑结构层次
3.2.2 安全控制层的构成
3.2.3 安全控制层提供的服务
3.2.4 系统流程图
3.3 系统安全完整性
3.4 小结
4 二乘二取二安全计算平台故障分析
4.1 可靠性分析理论
4.2 安全计算平台结构
4.2.1 处理要素功能设计
4.2.2 比较判别要素设计
4.3 安全计算平台危险分析
4.3.1 故障引起的危险分析
4.3.2 错误引起的危险分析
4.3.3 故障控制
4.4 小结
5 二乘二取二计算平台的安全保证
5.1 安全管理过程
5.1.1 需求阶段
5.1.2 设计阶段
5.1.3 实现阶段
5.1.4 测试阶段
5.2 系统安全结构
5.3 安全比较策略
5.3.1 比较策略
5.3.2 比较分析
5.4 安全通信策略
5.4.1 系统安全通信结构
5.4.2 安全码
5.4.3 序列号
5.4.4 超时
5.5 小结
6 网络模拟系统
6.1 Fault-sim的设计特点
6.2 Fault-sim的实现细节
6.2.1 模拟器实现
6.2.2 模拟流程
6.2.3 安全策略
6.3 模拟试验
6.3.1 评估参数介绍
6.3.2 模拟参数配置
6.3.3 模拟过程信息
6.3.4 试验结果分析
6.4 小结
7 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈欧洲安全标准在计算机联锁开发中的应用[J]. 赵晓东. 铁路通信信号工程技术. 2008(04)
[2]铁路信号系统安全相关通信标准与安全协议研究[J]. 杨霓霏,段武,卢佩玲. 中国铁路. 2008(06)
[3]EN50129及其在铁路安全相关系统中的应用研究[J]. 赵大伟,田小芳,谭永东. 中国安全科学学报. 2007(10)
[4]浅析铁路信号系统新技术的发展趋势[J]. 刘彬. 内蒙古科技与经济. 2007(18)
[5]铁路车站计算机联锁系统的现状和发展趋势[J]. 方亚非. 铁路通信信号工程技术. 2007(04)
[6]欧洲铁路信号系统安全性标准的学习与引进[J]. 马章. 铁道通信信号. 2007(08)
[7]浅谈我国车站计算机联锁系统的发展[J]. 喻喜平. 石家庄铁路职业技术学院学报. 2007(02)
[8]基于Markov model的容错计算机联锁系统可靠性分析[J]. 王衍,张彪,张友鹏,周丽. 电气传动自动化. 2007(02)
[9]计算机联锁系统二乘二取二容错结构分析[J]. 张佳楠,王海峰,蒋大明. 铁路计算机应用. 2006(11)
[10]轨道交通信号安全系统2×2取2平台和双套相异算法的具体实现[J]. 姜坚华. 城市轨道交通研究. 2006(02)
本文编号：3182844
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3182844.html
