基于信息熵的列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性分析.pdf

1、列控系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率的核心技術(shù)裝備。當(dāng)今的列控系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大、復(fù)雜性越來(lái)越高，離散計(jì)算和連續(xù)物理過(guò)程緊密耦合，運(yùn)行環(huán)境從封閉靜態(tài)環(huán)境延伸到了開(kāi)放、動(dòng)態(tài)、持續(xù)演化的分布式網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境，存在大量的不確定性因素和異構(gòu)子系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于對(duì)列控系統(tǒng)復(fù)雜性缺乏透徹清晰的理解，造成安全環(huán)節(jié)不易把控，運(yùn)營(yíng)維護(hù)面臨巨大壓力。在對(duì)列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，由于缺乏系統(tǒng)復(fù)雜性方面的定性分析和定量計(jì)算手段，不易把控其中的關(guān)鍵

2、環(huán)節(jié)。因此，對(duì)列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性進(jìn)行度量分析具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化缺乏定量依據(jù)，運(yùn)用過(guò)程中安全環(huán)節(jié)不易把控的問(wèn)題，提出了一種基于信息熵理論的列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性定量分析方法。主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)闡述了復(fù)雜性科學(xué)的研究現(xiàn)狀、系統(tǒng)復(fù)雜性定義以及分析方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合列控系統(tǒng)的特征，深入剖析了列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，從結(jié)構(gòu)和功能控制邏輯兩個(gè)方面對(duì)列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

3、復(fù)雜性做出了詮釋。
　　(2)分析比較了現(xiàn)有系統(tǒng)復(fù)雜性度量方法，針對(duì)列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)本身的特征，確定采用信息熵理論對(duì)列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性進(jìn)行度量研究，并基于信息熵，搭建了結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和功能控制邏輯復(fù)雜性度量模型。
　　(3)基于提出的復(fù)雜性度量模型，對(duì)武廣高鐵部分線路CTCS-3列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性進(jìn)行了分析，得出了影響系統(tǒng)復(fù)雜性的安全關(guān)鍵環(huán)節(jié)，驗(yàn)證了其復(fù)雜性度量模型的有效性。
　　(4)從降低列控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性