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1、隨著我國(guó)科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提高,安全、高效的軌道交通變得越來越重要。既有線占我國(guó)鐵路總里程的70%~80%,其信號(hào)系統(tǒng)的安全性有待進(jìn)一步提高。為滿足既有線信號(hào)系統(tǒng)的改造,CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)對(duì)于提高既有鐵路列車運(yùn)行安全有著重要意義。
通過有效的安全分析方法對(duì)CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)車載子系統(tǒng)進(jìn)行安全性分析,確定影響系統(tǒng)安全的關(guān)鍵因素和安全隱患,并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段對(duì)影響因素和安全隱患采取防范措施,對(duì)于列控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)
2、營(yíng)、維護(hù)等具有重要價(jià)值。
本文以CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)車載設(shè)備安全性分析為目標(biāo),主要研究?jī)?nèi)容如下:
首先,以中國(guó)鐵路總公司重大項(xiàng)目:CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究為背景,介紹了CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)的組成、功能,以及子系統(tǒng)間的通信方式。
其次,針對(duì)系統(tǒng)理論事故模型和過程(STAMP)和其分析方法(STPA),結(jié)合CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)特點(diǎn),提出一種基于UML的多分辨率STAMP故障分析模型。它將列車組件
3、交互過程和安全防護(hù)功能轉(zhuǎn)換為各個(gè)關(guān)注角度不同的控制-反饋過程。在此基礎(chǔ)上,對(duì)不恰當(dāng)行為進(jìn)行擴(kuò)展和形式化描述,并提出行為關(guān)系模型MSAR,針對(duì)行為關(guān)系模型的形式化定義,提出基于符號(hào)的描述語言。進(jìn)一步提出與其對(duì)應(yīng)的安全分析方法,沿分辨率等級(jí)和不恰當(dāng)行為關(guān)聯(lián)路徑對(duì)各級(jí)別的危險(xiǎn)事件定義和致因分析,直至得到不恰當(dāng)行為的原始致因,從而達(dá)到分析出所有危險(xiǎn)發(fā)生的最根本原因的目的。
然后,以列車側(cè)線接車場(chǎng)景為例,從車載子系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和控制方式
4、的角度,對(duì)其各組件進(jìn)行分辨率劃分,分別對(duì)各分辨率下的組件交互過程建立STAMP模型。此外,強(qiáng)調(diào)了在建立模型過程中,需對(duì)各個(gè)分辨率的建模對(duì)象的硬件構(gòu)成、實(shí)現(xiàn)功能、接口特性、通信方式和通信協(xié)議有較為清晰的認(rèn)知,從而保證模型建立的正確性和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
最后,在各模型均建立完成的前提下,定義系統(tǒng)級(jí)危險(xiǎn)事件。依據(jù)本文所提出的行為關(guān)系模型和危險(xiǎn)致因分析方法,對(duì)各模型的危險(xiǎn)事件和不恰當(dāng)行為進(jìn)行致因分析,最終得出危險(xiǎn)產(chǎn)生的最根本原因。<
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