列车自动防护系统安全计算机可靠性与安全性分析
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轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析摘要:在现阶段,合理完善的科学技术体系是促进我国轨道交通发展的基础和重要保障,信号系统是支撑轨道交通运营控制的基础和核心部分,其能够保证轨道交通日常的安全运行。
但是在轨道交通网络和信息安全研究方面,这依旧是一个新难题,是一个需要突破的难题。
网络和信息安全,简单来说就是信息网络中的软硬件以及信息系统中的信息数据不会因为某种原因被破坏和泄露,信息系统能够可持续稳定地运行下去。
在轨道交通信号系统中如果不重视网络和信息安全,就很有可能会对轨道交通安全运营带来不好的影响,轨道交通信息系统中一旦遭到病毒的入侵,很有可能发生控制中心不能正常调度的问题,导致轨道交通运行处于瘫痪状态,严重影响乘客的正常出行。
所以,一定要重视轨道交通信号系统中信息安全技术的应用,保证轨道交通正常稳定的运行,确保乘客安全高效出行。
关键词:轨道交通;信号系统;可靠性与安全性引言随着城市经济水平与人口规模的增长,为增加市民日常通勤工具,改善交通拥堵的情况,越来越多的城市都已相继开通地铁,地铁也因其运量大且行驶路线不与其他运输系统(如:地面交通)重叠、交叉,而受到的行车干扰更少,速度更快,可节省大量通勤时间,进而成为市民便捷的出行工具。
城市轨道交通信号系统是保证行车安全,实现行车指挥自动化与列车运行现代化,提高列车整体运输效率的重要系统。
因此,在城轨整个施工建设环节,需要加强信号工程项目管理,通过制订有效的计划、合理的组织等相关有效的管控措施,来保证整个项目的质量。
1轨道交通信号系统的相关内容轨道交通信号系统主要负责的就是调度派遣列车,在现代技术水平逐渐提升的背景下,实现了列车自动化运行和行车指挥自动化的目标,并且能够进行双向控制,保证信号系统可以自动化控制各子系统。
信号系统掌握和控制着列车运行行程,可以实时地对列车实际运行情况进行监测。
通过对信号系统运行中的信息数据进行有效的监测及分析,进行整理和总结,能够及时发现信号系统中存在的隐患并进行有效的解决,同时根据可能存在的问题制定有效的预防措施,进而保证列车正常运行下的安全稳定。
列车运行控制系统CTCS系统描述☐定义CTCS是为了保证列车安全运行,并以分级形式满足不同线路运输需求的列车运行控制系统。
☐基本功能(1) 安全防护●在任何情况下防止列车无行车许可运行。
●防止列车超速运行。
防止列车超过进路允许速度。
防止列车超过线路结构规定的速度。
防止列车超过机车车辆构造速度。
防止列车超过临时限速及紧急限速。
防止列车超过铁路有关运行设备的限速。
●防止列车溜逸。
(2)人机界面☐以字符、数字及图形等方式显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离。
☐实时给出列车超速、制动、允许缓解等表示以及设备故障状态的报警。
☐具有标准的列车数据输入界面,可根据运营和安全控制要求对输入数据进行有效性检查。
(3) 检测功能☐开机自检功能和运行中动态检查功能。
☐能够记录设备的关键数据以及关键动作,并提供监测接口。
(4) 可靠性和安全性☐按照信号故障—安全原则进行系统设计。
☐核心硬件设备须采用冗余结构。
☐满足电磁兼容性相关标准。
我国发展A TP的难点:难点之一我国铁路地域广大、列车种类繁多、提速以后线路允许速度不统一,同为绿灯却有多种速度含义。
另外,我国铁路行车主要特点是客货混跑、高低速列车共线运行,这样必然要求客货列车均需装备A TP,从而使得我国发展A TP的难度明显大于国外。
难点之二我国铁路实行以地面信号为主、以机车信号为辅的行车方式,对列车运行实行开环控制,依靠司机严守信号保证行车安全。
因此,习惯于现有机车信号+监控装置的控车模式。
难点之三目前,机车普遍安装的通用机车信号未达到主体化的水平。
机车信号基于轨道电路和站内电码化,但轨道电路制式繁多,有的根本不能满足“主体化”的要求,将面临淘汰。
信号基础装备薄弱,影响了是我国A TP的发展。
难点之四GSM-R移动通信系统用于铁路信号、用于A TP系统和铁路综合移动信息平台,技术上有明显优势,产品得到多家厂商的支持,这在欧盟已得到证明。
我国GSM-R网络建设还在起步阶段,影响了基于GSM-R的CTCS的实施。
列车防护措施简介随着人们对交通安全的要求越来越高,列车防护措施成为了现代铁路运输中的重要组成部分。
列车防护措施旨在保护列车与乘客免受意外事故伤害,提高列车运行的安全性和可靠性。
本文将介绍一些常见的列车防护措施。
1. 紧急刹车系统列车紧急刹车系统是一种重要的列车防护措施,它能够在危急情况下迅速减速或停车,以避免与其他列车或障碍物发生碰撞。
该系统通常由列车上的电子装置、传感器和控制器组成,可以根据列车运行状态和周围环境的监测数据,自动触发刹车操作。
紧急刹车系统可以大大减少事故的发生,保护乘客和列车的安全。
2. 防撞装置防撞装置是一种用于防止列车发生碰撞的装置。
常见的防撞装置包括车载自动反向臂和制动防撞装置。
车载自动反向臂安装在列车前部,当列车与前方障碍物距离过近时,自动弹出并与障碍物接触,从而减小碰撞的冲击力。
制动防撞装置能够根据列车运行状态和传感器数据,自动调节列车的制动力度,以防止碰撞事故的发生。
3. 防火系统列车防火系统是一项重要的安全措施,用于预防和扑灭列车发生的火灾。
列车防火系统通常包括火灾报警装置、灭火装置和排烟系统。
火灾报警装置能够及时发现列车内部或周围的火灾,并发送警报信号,提醒乘客和列车工作人员采取紧急措施。
灭火装置则通过喷射灭火剂来扑灭火灾。
排烟系统能够排除火灾产生的烟雾,确保乘客和工作人员的安全和逃生通道的畅通。
4. 防盗系统列车防盗系统用于预防列车上的财产丢失和盗窃行为。
常见的列车防盗措施包括安装监控摄像头、电子锁和报警装置。
监控摄像头能够对列车内部进行实时监控,以发现和记录可能的盗窃行为。
电子锁可以加强列车车门的安全性,只有授权人员才能打开车门。
报警装置则能够在发现可疑行为时发出警报,引起乘客和工作人员的注意,及时采取措施。
5. 急停按钮急停按钮是一种非常简单但有效的列车防护措施,在紧急情况下能够立即停止列车的运行。
急停按钮通常设在列车的关键位置,例如驾驶室、乘客车厢和出入口处。
轨道交通信号系统的安全性与可靠性分析关键信息项:1、信号系统的组成部分及功能描述:____________________________2、安全性评估指标及方法:____________________________3、可靠性评估指标及方法:____________________________4、影响信号系统安全性与可靠性的因素:____________________________5、提高信号系统安全性与可靠性的措施:____________________________6、故障监测与预警机制:____________________________7、应急处理方案:____________________________1、引言11 轨道交通信号系统的重要性111 保障列车运行安全112 提高运输效率12 本协议的目的和范围2、信号系统概述21 信号系统的组成部分211 列车自动控制系统(ATC)212 联锁系统213 列车自动监控系统(ATS)214 列车自动防护系统(ATP)215 列车自动驾驶系统(ATO)22 各组成部分的功能221 ATC 的功能222 联锁系统的功能223 ATS 的功能224 ATP 的功能225 ATO 的功能3、安全性评估31 安全性评估指标311 故障率312 平均故障间隔时间(MTBF)313 严重故障概率314 故障影响程度32 安全性评估方法321 故障树分析法(FTA)322 事件树分析法(ETA)323 失效模式与影响分析(FMEA)4、可靠性评估41 可靠性评估指标411 可靠度412 可用度413 维修度414 平均修复时间(MTTR)42 可靠性评估方法421 马尔可夫过程模型422 蒙特卡罗模拟法5、影响因素51 设备硬件因素511 电子元件老化512 机械部件磨损52 软件因素521 系统漏洞522 软件升级兼容性53 环境因素531 温度、湿度变化532 电磁干扰54 人为因素541 操作失误542 维护不当6、提高措施61 设备优化611 选用高质量元件612 定期检测与维护62 软件管理621 加强漏洞修复622 严格软件测试63 环境控制631 改善设备安装环境632 增强防护措施64 人员培训641 操作规范培训642 应急处理培训7、故障监测与预警71 实时监测系统711 传感器布置712 数据采集与传输72 预警机制721 阈值设定722 报警方式8、应急处理方案81 故障分类与响应级别811 轻微故障处理流程812 重大故障处理流程82 资源调配821 人员安排822 备件储备83 恢复与总结831 系统恢复步骤832 故障总结与经验教训9、结论91 对信号系统安全性与可靠性的综合评价92 未来展望与改进方向以上协议内容仅供参考,您可根据实际需求进行修改和完善。
高速铁路列车控制系统的安全性与可靠性研究第一章引言随着科技的进步和人们对交通效率的不断追求,高速铁路列车逐渐成为人们出行的首选交通方式。
然而,随之而来的是高速铁路列车控制系统的安全性与可靠性面临的挑战。
本文将围绕这一主题展开研究。
第二章高速铁路列车控制系统概述高速铁路列车控制系统是指对列车运行状态进行监控、控制及调度的系统。
它是保证高速铁路列车安全运行的核心技术,主要包括列车制动、速度控制、信号通信等。
高速铁路列车控制系统的安全性和可靠性直接关系到人身安全和列车运行的效率。
第三章高速铁路列车控制系统的安全性分析高速铁路列车控制系统的安全性包括两个方面,即防范潜在风险和应对突发危险。
首先,我们需要对潜在风险进行分析,包括列车设备故障、信号失灵、天气恶劣等因素可能引发的安全事故。
其次,需要建立相应的安全保障机制,如预警系统、自动紧急制动装置等,以及完善的应急预案。
通过系统的安全性分析,可以及早发现潜在的安全隐患,并采取相应的措施进行防范。
第四章高速铁路列车控制系统的可靠性研究高速铁路列车控制系统的可靠性是指该系统能够在规定的时间内、以一定的概率进行非故障运行的能力。
要提高可靠性,首先需要优化系统的设计和结构,减少设备故障的发生。
其次,需要建立完备的维护保养制度,及时进行设备检修和更换。
此外,完善的备份系统和灾难恢复机制也是保证可靠性的重要手段。
第五章高速铁路列车控制系统的应用案例分析本章将以实际案例为基础,对高速铁路列车控制系统的安全性和可靠性进行分析和评估。
通过对案例的研究和总结,可以发现系统中存在的问题和不足,并提出相应的改进措施。
第六章高速铁路列车控制系统的未来发展在高速铁路列车控制系统的未来发展中,需要不断加强对系统的安全性和可靠性的研究。
随着人工智能和大数据技术的发展,可以进一步提高系统的自动化水平和智能化程度,从而更好地确保高速铁路列车的安全运行。
第七章结论通过对高速铁路列车控制系统的安全性和可靠性进行研究,我们可以发现现有系统中存在的问题和不足,并提出相应的改进措施。
计算机联锁系统安全可靠性计算机联锁系统在铁路交通控制和管理中起到至关重要的作用。
它通过对列车运行状态的监测、数据处理和信号传递,确保列车之间的安全间隔、信号灯的正确显示以及列车行车方向的正确控制。
因此,计算机联锁系统的安全可靠性对铁路运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
首先,计算机联锁系统的安全性是指系统能够防止错误或故障对铁路运输造成严重后果的能力。
为了保证计算机联锁系统的安全性,可以采取以下措施:1.可靠的硬件设备:计算机联锁系统应采用高可靠性的硬件设备,如双冗余设计、热备份等,以防止硬件故障对系统正常运行产生影响。
2.多层次的软件验证:计算机联锁系统的软件应经过多层次的验证,包括需求验证、设计验证、代码验证等,以确保软件的正确性和稳定性。
3.完备的测试:在系统投入运行之前,应对计算机联锁系统进行完备的测试,包括功能测试、性能测试和安全测试等,以发现并修复潜在的问题。
4.严格的标准和规范:计算机联锁系统的开发和运维应遵循严格的标准和规范,如铁路行业的相关标准和规范,以确保系统的可靠性和安全性。
其次,计算机联锁系统的可靠性是指系统能够长时间稳定运行而不出现故障的能力。
为了提高计算机联锁系统的可靠性,可以采取以下措施:1.定期的维护和检修:对计算机联锁系统的硬件设备和软件进行定期的维护和检修,以防止硬件老化、软件漏洞等问题导致的故障。
2.持续改进:对计算机联锁系统的性能和功能进行持续改进,包括更新硬件设备、升级软件版本等,以保持系统的可靠性和性能。
3.完备的备份和恢复机制:计算机联锁系统应具备完备的备份和恢复机制,包括数据备份、系统状态备份等,以确保故障发生时可以快速恢复系统。
4.高可用性设计:计算机联锁系统应采用高可用性的设计,包括冗余设备、分布式架构等,以降低单点故障和提高系统的可用性。
总的来说,计算机联锁系统的安全可靠性对铁路运输的安全性和效率至关重要。
通过采取合适的硬件设备、软件验证、测试和维护措施,可以提高系统的安全性和可靠性。
CBTC互连互通列车运行控制系统的安全性分析与评估随着城市轨道交通的快速发展,CBTC(基于通信的列车控制系统)作为一种现代化的列车运行控制系统,广泛应用于地铁和轻轨交通系统中。
CBTC系统的安全性对于保障乘客的生命和财产安全至关重要。
因此,对CBTC互连互通列车运行控制系统的安全性进行深入的分析和评估就显得尤为重要。
首先,安全性评估的第一步是对CBTC系统的整体架构进行分析。
CBTC系统由车载设备、轨道设备、通信网络和列车控制中心组成。
通过对系统的组成部分进行详细的了解和分析,可以确定潜在的安全风险和漏洞,进而为后续的安全性评估提供有力的基础。
其次,对CBTC系统的通信网络进行安全性分析是至关重要的。
CBTC系统依赖于高速可靠的通信网络来传递列车运行数据和指令。
因此,通信网络的安全性对于CBTC系统的正常运行至关重要。
通过对通信网络的拓扑结构和安全防护措施进行仔细分析,可以识别潜在的网络攻击风险,并制定相应的安全策略和措施来加强通信网络的安全性。
第三,车载设备作为CBTC系统中的核心组成部分,其安全性分析和评估也是不可或缺的。
车载设备必须能够实时精确地接收和处理来自轨道设备和列车控制中心的指令和数据,并确保列车运行的安全性和稳定性。
通过对车载设备的硬件和软件进行详细的审查,可以发现潜在的安全漏洞,并采取相应的安全措施来防止潜在的威胁和攻击。
此外,对于轨道设备的安全性进行评估也是非常重要的。
轨道设备包括轨道电路、信号灯和道岔等,它们直接影响列车的运行和行车安全。
通过对轨道设备的可靠性和安全性进行分析,可以确保设备的正常运行和有效地预防潜在的安全隐患,为列车运行提供可靠的保障。
最后,在CBTC系统的运行过程中,列车控制中心起着至关重要的作用。
通过对列车控制中心的工作流程和安全控制措施进行分析和评估,可以识别出潜在的安全风险和漏洞,并制定相应的安全策略和措施来加强列车控制中心的安全性。
综上所述,CBTC互连互通列车运行控制系统的安全性分析和评估是确保乘客的安全出行的重要步骤。
动车组自动控制系统发展现状及改进分析
一、发展历程
进入21世纪后,随着中国高速铁路的不断扩张,动车组自动控制系统也得到了快速发展。
目前,我国的高速动车组自动控制系统细分为多个不同的部分:列车驾驶员辅助系统、列车无线联控系统、列车控制计算机系统、列车转向控制系统、列车空调系统等等。
二、存在的问题及改进方向
尽管动车组自动控制系统在发展过程中取得了显著的成就,但仍面临一些问题和挑战。
因此,我们需要进一步改进和完善它。
1、自动驾驶技术不断升级
目前,以无人驾驶技术为核心的自动驾驶技术正在迅速发展。
它可以大大提高动车组
的运营效率,减少事故的发生。
因此,在未来的发展中,动车组自动控制系统需要更好地
融入无人驾驶技术,实现高度的自动驾驶。
2、提升系统的稳定性和安全性
动车组自动控制系统在高速运行时,必须保证稳定性和安全性。
目前,对系统故障的
抗干扰能力和自检测能力尚需进一步提升,以确保整个系统的可靠性和安全性。
此外,还
需要加强交互性,便于调试和维修。
3、整合智能化应用
随着智能化应用技术的普及,动车组自动控制系统也需要整合该技术,从而实现更为
便捷、高效的运行。
例如,可以将系统与移动支付、电子票务、行李寄存等智能化应用进
行深度整合,使旅客出行更为便利。
4、加强数据管理和安全保护
动车组自动控制系统需要具备完善的数据管理和安全保护措施。
必须对所有数据进行
合理的存储和备份,以防数据丢失或泄露。
同时,还需对数据进行加密和授权管理,提高
系统的安全保护能力。
列车自动防护的方法和装置随着铁路运输的不断发展和完善,安全问题也成为了人们关注的重点。
列车在高速运行中,一旦出现事故后果将不堪设想。
因此,列车自动防护技术的应用变得至关重要。
列车自动防护技术是指通过各种装置和系统,自动监测和控制列车行驶过程中的各种情况,保障列车和乘客的安全。
下面,我们将从列车自动防护的方法和装置两个方面来进行阐述。
一、列车自动防护的方法1. ATP自动列车保护系统ATP(Automatic Train Protection)系统是一种列车自动防护技术。
它通过在铁路线路上布设设备和信号,实现对列车行驶速度的自动控制。
如果列车超速或未遵守信号要求,ATP系统会自动刹车,保障列车和乘客的安全。
2. ATO自动列车驾驶技术ATO(Automatic Train Operation)技术是一种列车自动防护技术。
它通过预设好的行车方案和设备,实现列车的自动驾驶。
ATO技术可以减少人为驾驶带来的安全隐患,提高列车的运行效率。
3. CBTC列车自动控制系统CBTC(Communication-Based Train Control)系统是一种列车自动防护技术。
它通过在列车和铁路线路之间的无线通信,实现对列车行驶速度和位置的自动控制。
CBTC系统可以实现列车的智能调度和管理,提高列车的安全性和运行效率。
二、列车自动防护的装置1. 车载ATP设备车载ATP设备是列车自动防护技术的核心装置之一。
它通过与地面设备进行通信,实现对列车的速度和位置的自动控制。
车载ATP设备通常由计算机、传感器、制动器等组成。
2. 信号灯信号灯是列车自动防护技术中常用的装置。
它通过不同颜色的灯光、不同的闪烁方式和位置,向列车驾驶员传递不同的指令。
信号灯的使用可以有效避免列车的相撞和超速等安全问题。
3. 无线通信设备无线通信设备是列车自动防护技术中必不可少的装置之一。
它通过与列车和地面设备之间的无线通信,实现对列车的位置和速度的监测和控制。
可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)指标管理在上海轨道交通车辆维护保障中的应用陈依新【期刊名称】《《城市轨道交通研究》》【年(卷),期】2019(022)009【总页数】4页(P156-159)【关键词】地铁车辆; 可靠性; 可用性; 可维修性; 安全性【作者】陈依新【作者单位】上海地铁维护保障有限公司车辆分公司 200235 上海【正文语种】中文【中图分类】U279RAMS管理即对可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维修(Maintainability)和安全性(Safety)的管理。
2002年,上海地铁维护保障有限公司开始对新车项目进行可靠性考核。
2010年,上海地铁维护保障有限公司车辆专业线路维护部门制订了可靠性验证方案。
2014上海地铁维护保障有限公司车辆分公司制订了可靠性管理办法,开始编制可靠性月报,并在分析基础上对部分部件制订了可靠性维修策略。
2015年,上海轨道交通车辆运行维护将可靠性关键指标纳入绩效考核,开始对架(大)修列车进行可靠性评估。
2016年,以可靠性为中心的维修体系开始建立。
2017年,车辆专业在子系统和关键部件管理中实施RAMS管理。
2018年,专业人员认识到RAMS数据是智能检修的重要大数据来源。
1 上海轨道交通RAMS指标体系经过多年实践,上海轨道交通车辆运行维护单位建立的RAMS指标可反映正线、子系统及关键部件的可靠性。
通过连续采集数据、定期对比分析,可发现重点故障、高频次故障及故障趋势等,以便技术人员和检修人员制定有针对性的维保策略,或立即整改改善指标,或采取有效措施管控风险,或改进规程稳步提高运维质量。
正线主要RAMS指标见表1,子系统RAMS扩充指标见表2。
2 上海轨道交通正线的RAMS管理2.1 RAMS数据的分层采集第一层采集:各运营线路维修部分别采集数据,形成各线路的RAMS月度报告和年度报告,寻找可靠性弱点,采取整改措施,跟踪整改效果;新车和架(大)修承揽方采集数据,形成月度报告,以验证其各阶段的可靠性。
基于通信的列车自动防护系统(ATP)关键技术研究摘要:作为自动列车控制系统(ATC)的安全核心,自动列车控制系统(ATP)是确保安全驾驶的重要设备。
它可以自动实现列车间隔和超速保护控制,并负责车门与屏蔽门之间的联锁关系。
有效避免误操作和其他事故造成人为错误的危险。
先进的通信手段,提高列车定位精度,实现双向车对地数据传输,使其成为最强大,最高效的信号遮挡方法。
本文重点研究了轨旁设备,车辆设备,无线通信系统和安防系统设备四个子系统的设计关键词:列车自动防护系统;ATP;关键技术一、列车自动防护系统的意义近年来,我国经济快速增长,人民生活日益富裕,城市交通设施的建设不够完善,使我国的城市交通承受着特别大的压力。
因此,解决城市交通问题已刻不容缓。
保障轨道交通行车安全、提高交通效率核心的正是列车运行控制系统,它在城市轨道交通中一直扮演着“大脑”的角色,是各国轨道交通项目研究的重点之一。
目前世界各大城市新建或改建的城市轨道交通工程大多采用列车自动控制系统。
ATC系统包括四个子系统:列车自动监控(ATS)、列车自动防护(ATP)、列车自动驾驶(ATO)以及计算机联锁(IL),各个子系统之间通过信息交换网络构成闭环系统,实现对列车运行的自动控制。
ATC系统根据系统闭塞制式的不同可分为:1)传统固定闭塞方式的ATC系统;2)准移动闭塞方式的ATC系统;3)基于通信技术的移动闭塞方式的ATC系统。
近年,随着无线和有线通信技术、计算机及网络技术的不断发展,研究基于通信的列车自动防护系统(ATP)关键技术,对实现列车高分辨率的定位,优化列车安全、稳定运行、减少CBTC系统的工程造价具有一定的技术积累作用。
二、ATP系统概述(1)ATP系统结构ATP系统由一般由区域控制中心、数字编码轨道电路(或计轴)、安全数据网、进路控制单元及车载ATP设备五部分组成。
ATP系统的核心是区域控制中心,它有着两个重要的通信工作:首先是运用安全数据网将从信号机、道岔、轨道电路接收来的信息和列车自动监控系统ATS进行数据交换,实现安全逻辑的联锁,同时信号机、转辙机也是通过它的目标控制器自动控制的;其次是轨道电路的信息编码也是它通过分析轨道电路的线路曲线、运行状态、线路坡度等运行信息完成的,信息编码后传送给车载ATP设备;另外,它还在两个区域控制中心承担着传递安全信息的作用。
TECHNOLOGY WIND[摘要]列车自动防护系统是确保列车安全的关键设备,同时是保障城市轨道交通、高效运营的关键系统和高速列车主要的一种控制策略。
本文从列车自动防护系统技术入手,介绍了城市轨道交通应用的先进列车自动防护系统,并论述了列车自动防护系统的功能以及命令的产生和发送,旨在为城市轨道交通信号控制系统提供技术参考。
[关键词]列车自动防护系统;技术;功能;轨道电路列车自动防护系统技术浅析朱要军(中铁电气化局集团二公司一段,湖北武汉430074)随着时代的进步,列车速度也在日益提高,靠地面信号的行车已不能保证行车的安全,必须靠车载信号对列车实施运行控制,所以列车自动防护系统成为保证行车安全的重要技术装备。
可以说,列车自动防护系统是一种带速度控制的系统,它用于补充原来线路上的信息。
列车自动防护系统在保证列车高速、安全运行中起着举足轻重的作用。
除此之外,它还是一种可以实现以车载设备为主的行车方式。
ATP 系统是确保列车安全运行的关键设备,它的主要作用是防止列车在任何区间运行中超过机车车辆的构造速度、线路允许速度和对应于不同岔道的限制速度。
1列车自动防护系统概述列车运行自动控制由三个子系统组成,分别是:列车自动防护(ATP )、列车自动驾驶(ATO )以及列车自动监督(ATS )。
其中ATP 是一个关键的列车自动防护系统,它的主要作用是对列车进行自动防护,负责列车的安全运行,控制列车运行的间隔。
在列车的运行中,尤其是在十分注重设备的列车运行控制当中,ATP 的安全决定了整个列车的安全,因此在列车运行控制中起着不可忽视的作用。
因此,我们对列车自动防护系统的原理和功能进行了系统的分析,得出它具备以下几种功能,一是安全性停车点防护,它主要是保证列车能在安全区段停下来。
二是超速防护和制动保证。
在列车超速行驶的情况下,确保列车一旦超过规定速度,立即施行制动。
2列车自动防护系统技术列车自动防护系统(ATP )是城市轨道交通运行中必不可少的安全保障,ATP 系统主要负责“超速防护”起保障安全的作用。
To be indifferent, it is a kind of mood in life, an attitude of sticking to life's duty.同学互助一起进步(页眉可删)城市轨道交通信号的安全性与可靠性1. 城市轨道1.1城市轨道交通现状近年来,随着改革开放政策的贯彻执以及经济建设世纪目标的实现,我国国民经得到了蓬勃发展,经济的发展将会伴随更大都市化,促进了城市的建立和发展,2000年城市人口即达到4亿6千万。
目前,约有40城市归类为大城市,人口超过100万,其中个城市人口超过300万。
由于城市经济区域局的变化以及大城市的聚集和辐射效应越来强烈,城市流动人口大为增加,居民出行更频繁,城市交通需求的矛盾也就越来越突出同时,随着工业化进程和经济建设步伐的快,人们的工作节奏也越来越快,时间观念来越强。
因此,需要准时、安全、快捷的交方式来满足人们的出行需要。
因此轨道交通的安全性非常重要,信号系统有则是完成轨道交通运行不可分隔的重要环节.1.2 轨道交通的形式与特点一般地,特大城市特别是首都、直辖市及省会城市都是全国或地区的政治、经济、文化中心,每天进出市区的上班族和进行商业活动的人员及各种流动人员数量十分庞大,为了输送如此数量的旅行人员,应该分地区、分区域、分路段,根据客流需要,结合城市总体规划,考虑环保等要求,合理选择相应的城市轨道交通系统。
城市轨道交通系统按照轨道建筑物在城市内所处的空间位置、能够满足的运量大小、运行方式、轨道结构、管理方式的不同,划分为地下铁道、现代有轨电车、单轨交通、小型地铁以及轨道新交系统。
1.3 地下铁道地下铁道,简称地铁,是线路的大部分建筑物在地下,作为大运量轨道交通手段的城市高速铁道的总称,其特别适合于城市内市区及老城区建设。
其特点是在市内地下通行,不占用地表及地上空间,运营干扰小,输送能力大,每小时运量达30000~60000人,但造价比较昂贵。
高速列车运行安全性与可靠性分析第一章:引言在现代化社会中,高速列车作为一种快速、便捷的交通工具,为人们的旅行带来了很大的便利。
然而,由于高速列车运行速度快、载客量大,对运行安全性和可靠性要求也越来越高。
本文将对高速列车运行的安全性和可靠性进行深入分析。
第二章:高速列车运行安全性分析2.1 高速列车运行安全风险评估高速列车的运行安全性主要受到多个方面的影响,包括车辆设备、轨道设施、人为因素等。
通过对高速列车运行安全风险进行评估,可以及时发现存在的问题,并采取相应的措施进行改进和优化。
2.2 高速列车的制动系统分析高速列车的制动系统是保障列车安全的重要组成部分,对于控制列车速度和保持行车稳定具有重要作用。
本节将对高速列车的制动系统进行分析,包括制动原理、制动方式、制动装置等方面。
2.3 高速列车的防撞系统分析高速列车的防撞系统可以有效防止列车在紧急情况下与其他列车或障碍物发生碰撞,保障乘客的人身安全。
本节将对高速列车的防撞系统进行分析,包括隧道入口制动、防撞装置等方面。
第三章:高速列车运行可靠性分析3.1 高速列车的故障诊断与预测高速列车的可靠性主要体现在其运行中是否频繁出现故障,以及故障发生后能否及时检测和排除。
本节将对高速列车故障诊断与预测技术进行分析,探讨如何通过数据采集和分析来提高列车的可靠性。
3.2 高速列车的维修与保养高速列车的维修与保养是保障列车可靠性的关键环节,包括定期检修、故障修复和预防性维修等。
本节将对高速列车的维修与保养策略进行分析,探讨如何通过科学的维修计划和维护流程来提高列车的可靠性。
第四章:高速列车安全性和可靠性的优化措施4.1 设备更新与升级为提高高速列车的安全性和可靠性,可以通过设备更新和升级来改善列车的性能。
本节将对现有列车设备的更新与升级进行分析,探讨如何利用现代化技术手段来提高列车的安全性和可靠性。
4.2 人员培训与管理高速列车的驾驶员和维修人员的素质和技能对于列车的安全性和可靠性具有重要影响。
14列车自动防护系统安全计算机可靠性与安全性分析
一+臣[旧融卜U、赢叫一
a双机热备结构的系统b三取二结构的系统
c二乘二取二结构的系统
圈1双机热备、三取=、二乘二取二等结构系统双机热备结构构成的系统没有双机比较检测出输出故障为危险故障的能力,并且两次故障发生在同一模块中才可能产生危险侧输出,所以发生故障为危险侧故障的概率与单机系统相同,双机热备结构构成的系统的安全度Ss2为:S鸵=1—0【(1一R)(1一R)。
2.4三取二结构构成的系统可靠度、安全度分析
三取二结构构成的系统的可靠度Rs3为:Rs3=R。
+c;R‘(1一R)=3R‘一2R。
三取二结构构成的系统通过引入双机比较的串联结构使系统具有检出危险侧故障的功能,并且当两次出现故障在不同的模块时才可能导致危险侧输出,其发生危险侧故障的概率aS3为:a∞=30【{2q}(1—8);
三取二结构构成的系统的安全度S∞为:S∞=1—6∥(1—8)(1—3R2+2R3)。
2.5二乘二取二结构构成的系统的可靠度、安全度分析二乘二取二结构构成的系统的可靠度Rs4为:Rs4=1一(1一R2)(1一R2)=2R2一R4:
二乘二取二结构构成的系统有双机比较检出危险侧输出的功能,当第二次故障发生在另一系某个模块时才可能导致危险侧输出,危险侧故障的概率融为:as4=4饯2(1—8);
二乘二取二结构构成的系统的安全度Ss4为:SS4=1—4仅2(1—6)(1一R2)2。
2.6可靠性分析
利用MATLAB工具建模和仿真分析,得到如图2所示的单机、双机热备、三取二、二乘二取二结构构成的系统的可靠性曲线。
通过上述分析可知,不同的冗余结构,系统的可靠性有较大圈2几种冗余结构构成的系统的可靠性曲线差别,归纳得出如下结论:
1)双机热备结构构成的系统的可靠性和平均故障间隔时间与其它三种结构构成的系统相比,是最高的;
2)单机系统的可靠性低于双机热备结构构成的系统,如果单机系统可靠性R>O.618,单机系统的可靠性是最低的;
3)三取二冗余结构构成的可靠性略高于二乘二取二结构构成的系统。
217安全性分析
根据上面各种冗余结构的安全度公式,假设:a=0.01,8=O.99失效率入=1¥10~,Rs1=O.97,可以得到如表1所示的结果:表1几种结构构成系统的可靠度、安全度
结构可靠度安全度
单机系统().97(1()000000(J.999700(J()0(J
双机热备系统O.999】()0()(m()().99999lO()()0
i取■系统0.997354(}0(100.9998483853
二乘二取二:系统(1.9965071900O.999866j756
通过比较得出安全度有:
1)冗余系统的安全度取决于:单机系统的可靠度R;系统发生危险侧故障的概率伐;双机比较检出发生危险侧故障的检出率8;
2)各冗余结构的安全度为:SS4>S∞>Ss2>Ss,。
由此可以得出,一个对安全性指标有特殊要求的系统,选择二乘二取二冗余结构具有重要意义。
3列车自动防护系统{A『rP)安全计算机二乘二取二冗余结构剖析
我国从某国引进的一组高速列车,其ATP系统在保证列车安全、高速运行中发挥了极其重要的作用,ATP使用的技术代表了当今国际的先进水平。
对该组列车的ATP车载安全计算机进行分析,发现其采用的是二乘二取二冗余结构。
此ATP采用“设备优先”的列车控制方法,具有识别列车位置、制动防护、与司机人机交互、故障检测和记录等功能,其工作原理是:地面ATP系统以数字形式传送停车点的位置信息,由列车确定自身位置,不断计算列车到停车点的距离,并考虑曲线、坡度等线路条件,计算出制动曲线,然后把计算出的制动曲线与列车实际运行速度进行比较,实施制动。
3.1ATP安全计算机二乘二取二结构
此ATP安全计算机由两个功能完全相同的二系系统构成,每个系统包含功能相同的两个CPU,两个CPU的处理结果送故障安全输出(LsI)处理单元。
LSI根据各CPU的结果得到制动指令,在Lsl校核单元对制动指令进行比较,如果校验结果一致,系统正常输出;否则立即进行故障检测,启动切换机构,自动切换到另一正常系统。
此ATP计算机结构(见图3)是典型的二乘二取二冗余结构,结合了双机比较的安全性和双重系统的可靠性的特点。
此ATP安全计算机还有很特别的地方,其两套系统处于完全平等的地位,两套系统没有主次之分,不存在一系系统故障引起启动
ATP信号-匝泽故障安全
接收部r.输出一
’i竺f¨[至卜(LSI)输出
信号接收铡动单元1
速辫机L=;|。
…删;。
;,卜
圈3
ATP安全计算机结毒訇
《工业控制计算机》2008年21卷第1期{5
时间及其系统转换等相关技术问题,保证系统的稳定运行。
3.2可靠度和安全度模型仿真
此列车自动防护系统的安全计算机其单系统的可靠性R很
高,发生危险侧故障的概率d在10。
2以下,根据上文中可靠性
和安全性公式可以判断此系统高安全可靠。
另外,我们对此安全计算机进行了模型仿真。
仿真思想是第
一步,建立图1所示的二乘二取二模块抽象模型,建立四模块状
态、危险侧输出状态与系统输出状态的关系库,状态分为正常或
故障,确定仿真时问和采样间隔;第二步,根据模块可靠度R、危
险侧故障概率仅、故障检出率8随机产生模块状态序列和危险
侧输出状态序列;第三步,根据建立的关系库和随机状态序列,
仿真系统的可靠输出和安全输出;第四步,重复第二、三步,得到
系统可靠输出和安全输出的统计值。
为了使仿真结果具有一般性,选取参数:a=O.01,8=0.99,Rsl_O.97,仿真时间t=2000小时,采样间隔c=1小时,仿真结果如图4所示。
实验中,为保证单机系统0.97以上可靠性,假设固定仿真时间2000小时。
仿真500次,结果表明,系统都能保证产生安全输出,即安全度Ss4=1,可靠度Rs4=0.9966,与前面通过公式计算的结果基本相符。
本仿真通过建模模拟各模块在随机故障状态下系统的运行,实验结果与数学公式推导结果相符,进一步说明二乘二取二冗余结构具有高可靠性和安全性。
本引进动车的ATP的车载安全计算机采用此冗余结构能实现高要求的连续运行模式。
另外本车型的ATP车载计算机系统,要进行双日检测,月检和90天检测。
双日检测内容包括:ATP装置是否损伤,有无ATP故障显示;月检内容包括:ATP车上装置的外观和安装状态是否良好;90天内ATP特性检查,内容包括:检查各部的损伤、安装状态、动作特性和机能。
通过这些检测并及时维修,既降低
图4二乘二取二冗余结构构成系统的模型仿真
成本,又利于提高系统运行的可靠性和安全性。
4结束语
通过推理与仿真,本引进ATP系统安全计算机采用二乘二取二冗余结构,在可靠性和安全性综合指标上,相对双机热备和三取=的冗余结构具有明显的优势。
另外,该安全计算机做到了保证系统每个单元具有自检测能力;每系平等关系且没有主次之分;系统定期检测。
所以,此引进ATP安全计算机能高可靠、高安全、稳定运行。
参考文献
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[收稿日期:2007.7.13]
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(上接第12页)
字我们都要使用,在此我们把常用控制命令语句的汉字编码放在控制器的一段固定的内存中,当读取到Tc35I中新的消息以后,将其内容与内存中的值进行比较,如果判断是某个命令就返回相应的消息,如果不是其中的任何一个我们事先设定的值,则不予执行。
返回错误。
圈3系统软件流程3.2系统的软件流程
整个系统实现现场和远程控制两种方案,软件设计的重点是控制功率变换模块的正常运行以及和TC35I的通信链路。
采用汇编语言进行编写。
具体软件流程如3所示。
在SC}通信初始化的时候,首先设置数据通信速率和通过AT+CMGF命令设置信息编码模式,这里采用PDU编码,传送汉字短消息。
远程控制模式下,启动成功以后,加热系统转入正常工作状态,同时SCI中断打开,随时准备接受远程的控制命令。
4结束语
本文主要介绍了利用SMS短消息,通过DSP控制器来远程控制感应加热系统的基本原理和具体实现,感应加热系统也可以通过DSP进行本地控制。
通过实验室部分实验验证,达到了通信可靠,控制正确的目的,为提高机车冬天的低温启动性能提供了一个很有价值的解决方案。
参考文献
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[收稿日期:2007岛7]。