區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性分析及評價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 00:20
區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是保證區(qū)域內(nèi)行車安全、高效運(yùn)營的關(guān)鍵系統(tǒng)。隨著鐵路向信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)以其特有的優(yōu)點(diǎn)(設(shè)備集中放置、簡化站間聯(lián)系、降低工程投資、顯著提高行車效率和區(qū)間通過能力等)成為車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。該系統(tǒng)是典型的安全苛求系統(tǒng),一旦發(fā)生故障,輕則影響行車效率,重則危及行車安全。因此本文以區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為研究對象,分別采用動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Dynamic Bayesian Network,DBN)和改進(jìn)灰色聚類模型對其進(jìn)行可靠性分析及評價(jià),可對鐵路改建線及新建線提供理論指導(dǎo),對既有線評估提供借鑒,同時(shí)有助于改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高系統(tǒng)性能,促進(jìn)區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)在我國的發(fā)展。針對Markov模型、故障樹分析法(Fault Tree Analysis,FTA)和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Bayesian Network,BN)在失效相關(guān)性和可維修等方面存在的不足,本文采用DBN對區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析。首先,根據(jù)區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成和故障機(jī)理,并綜合考慮共因故障(Common Cause Fault,CCF)、可維修等因素,建立區(qū)域兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元的動(dòng)...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
考慮CCF與不考慮CCF時(shí)的可靠度變化曲線
o(1)(E6t1)Yes(1e-006)No(0.999999)(E7t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E9t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E10t1)Yes(5.18670e-012)No(1)(E8t1)圖3.14三聯(lián)鎖單元故障率分析過程0100020003000400050006000700080009000100000.9999800.9999850.9999900.9999951.000000可靠度R時(shí)間/h單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元0100020003000400050006000700080009000100000.9999400.9999500.9999600.9999700.9999800.9999901.000000單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元時(shí)間/h可靠度R圖3.15雙機(jī)熱備系統(tǒng)的可靠度對比圖3.16三取二系統(tǒng)的可靠度對比由圖3.15~圖3.17可知,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行10000小時(shí)時(shí),三種冗余結(jié)構(gòu)中單套聯(lián)鎖單元的可靠度均明顯低于兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元,且三聯(lián)鎖單元較兩聯(lián)鎖單元的可靠度增加較少,相應(yīng)的可靠度指標(biāo)如表3.2所示。對于單套聯(lián)鎖單元,系統(tǒng)的平均危險(xiǎn)側(cè)故障間隔時(shí)間MTBFAS<1011h,系統(tǒng)的安全性能有待改進(jìn),一旦聯(lián)鎖系統(tǒng)故障將會(huì)造成整個(gè)控制區(qū)域癱瘓;兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元均滿足系統(tǒng)可靠度指標(biāo)要求且屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí),由此可知三聯(lián)鎖單元對系統(tǒng)可靠度的提高貢獻(xiàn)較小,且會(huì)增加投資成本造成不必要的浪費(fèi)。
0.999999)(E7t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E9t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E10t1)Yes(5.18670e-012)No(1)(E8t1)圖3.14三聯(lián)鎖單元故障率分析過程0100020003000400050006000700080009000100000.9999800.9999850.9999900.9999951.000000可靠度R時(shí)間/h單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元0100020003000400050006000700080009000100000.9999400.9999500.9999600.9999700.9999800.9999901.000000單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元時(shí)間/h可靠度R圖3.15雙機(jī)熱備系統(tǒng)的可靠度對比圖3.16三取二系統(tǒng)的可靠度對比由圖3.15~圖3.17可知,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行10000小時(shí)時(shí),三種冗余結(jié)構(gòu)中單套聯(lián)鎖單元的可靠度均明顯低于兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元,且三聯(lián)鎖單元較兩聯(lián)鎖單元的可靠度增加較少,相應(yīng)的可靠度指標(biāo)如表3.2所示。對于單套聯(lián)鎖單元,系統(tǒng)的平均危險(xiǎn)側(cè)故障間隔時(shí)間MTBFAS<1011h,系統(tǒng)的安全性能有待改進(jìn),一旦聯(lián)鎖系統(tǒng)故障將會(huì)造成整個(gè)控制區(qū)域癱瘓;兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元均滿足系統(tǒng)可靠度指標(biāo)要求且屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí),由此可知三聯(lián)鎖單元對系統(tǒng)可靠度的提高貢獻(xiàn)較小,且會(huì)增加投資成本造成不必要的浪費(fèi)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DBN的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性分析[J]. 仵光輝,譚麗,韋子文. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于熵權(quán)法和改進(jìn)灰色聚類模型的雷達(dá)軟件安全性需求分析[J]. 夏亮,楊江平,鄧斌,余娟,宋若愚. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2019(09)
[3]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的列控中心可靠性及可用性評估[J]. 江磊,王小敏,藺偉. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[4]冗余系統(tǒng)共因失效動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模[J]. 李志強(qiáng),徐廷學(xué),安進(jìn),付霖宇,顧鈞元. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的某控制單元可靠性分析[J]. 李志強(qiáng),徐廷學(xué),顧鈞元,劉玉東,李凱. 航空兵器. 2017(05)
[6]基于序關(guān)系和模糊綜合評價(jià)的應(yīng)急標(biāo)識(shí)有效性研究[J]. 李紅霞,任家和. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級(jí)ATP系統(tǒng)可靠性分析[J]. 張友鵬,楊金鳳. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(07)
[8]基于云模型和組合賦權(quán)法的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)可靠性評價(jià)[J]. 張友鵬,楊金鳳. 鐵道學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)態(tài)故障樹定量分析方法[J]. 房丙午,黃志球,李勇,王勇. 電子學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]一種新的白化權(quán)函數(shù)的灰色聚類評價(jià)方法[J]. 李志亮,羅芳,阮群生. 延邊大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
碩士論文
[1]區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全性與可靠性研究[D]. 文俊.蘭州交通大學(xué) 2015
[2]車站區(qū)間控車技術(shù)一體化研究[D]. 唐世軍.中國鐵道科學(xué)研究院 2015
[3]高速鐵路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全評估研究[D]. 鄭爽.成都理工大學(xué) 2015
[4]新鋼鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 劉勇.東北大學(xué) 2013
[5]鐵路車站遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)可靠性及安全性研究[D]. 張文瀛.北京交通大學(xué) 2013
[6]基于動(dòng)態(tài)故障樹的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全性分析研究[D]. 馮雪.北京交通大學(xué) 2010
[7]基于動(dòng)態(tài)故障樹的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析方法[D]. 楊晶.西南交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):2913527
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
考慮CCF與不考慮CCF時(shí)的可靠度變化曲線
o(1)(E6t1)Yes(1e-006)No(0.999999)(E7t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E9t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E10t1)Yes(5.18670e-012)No(1)(E8t1)圖3.14三聯(lián)鎖單元故障率分析過程0100020003000400050006000700080009000100000.9999800.9999850.9999900.9999951.000000可靠度R時(shí)間/h單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元0100020003000400050006000700080009000100000.9999400.9999500.9999600.9999700.9999800.9999901.000000單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元時(shí)間/h可靠度R圖3.15雙機(jī)熱備系統(tǒng)的可靠度對比圖3.16三取二系統(tǒng)的可靠度對比由圖3.15~圖3.17可知,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行10000小時(shí)時(shí),三種冗余結(jié)構(gòu)中單套聯(lián)鎖單元的可靠度均明顯低于兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元,且三聯(lián)鎖單元較兩聯(lián)鎖單元的可靠度增加較少,相應(yīng)的可靠度指標(biāo)如表3.2所示。對于單套聯(lián)鎖單元,系統(tǒng)的平均危險(xiǎn)側(cè)故障間隔時(shí)間MTBFAS<1011h,系統(tǒng)的安全性能有待改進(jìn),一旦聯(lián)鎖系統(tǒng)故障將會(huì)造成整個(gè)控制區(qū)域癱瘓;兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元均滿足系統(tǒng)可靠度指標(biāo)要求且屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí),由此可知三聯(lián)鎖單元對系統(tǒng)可靠度的提高貢獻(xiàn)較小,且會(huì)增加投資成本造成不必要的浪費(fèi)。
0.999999)(E7t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E9t1)Yes(6.39693e-011)No(1)(E10t1)Yes(5.18670e-012)No(1)(E8t1)圖3.14三聯(lián)鎖單元故障率分析過程0100020003000400050006000700080009000100000.9999800.9999850.9999900.9999951.000000可靠度R時(shí)間/h單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元0100020003000400050006000700080009000100000.9999400.9999500.9999600.9999700.9999800.9999901.000000單聯(lián)鎖單元兩聯(lián)鎖單元三聯(lián)鎖單元時(shí)間/h可靠度R圖3.15雙機(jī)熱備系統(tǒng)的可靠度對比圖3.16三取二系統(tǒng)的可靠度對比由圖3.15~圖3.17可知,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行10000小時(shí)時(shí),三種冗余結(jié)構(gòu)中單套聯(lián)鎖單元的可靠度均明顯低于兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元,且三聯(lián)鎖單元較兩聯(lián)鎖單元的可靠度增加較少,相應(yīng)的可靠度指標(biāo)如表3.2所示。對于單套聯(lián)鎖單元,系統(tǒng)的平均危險(xiǎn)側(cè)故障間隔時(shí)間MTBFAS<1011h,系統(tǒng)的安全性能有待改進(jìn),一旦聯(lián)鎖系統(tǒng)故障將會(huì)造成整個(gè)控制區(qū)域癱瘓;兩聯(lián)鎖單元和三聯(lián)鎖單元均滿足系統(tǒng)可靠度指標(biāo)要求且屬于同一個(gè)數(shù)量級(jí),由此可知三聯(lián)鎖單元對系統(tǒng)可靠度的提高貢獻(xiàn)較小,且會(huì)增加投資成本造成不必要的浪費(fèi)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于DBN的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性分析[J]. 仵光輝,譚麗,韋子文. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于熵權(quán)法和改進(jìn)灰色聚類模型的雷達(dá)軟件安全性需求分析[J]. 夏亮,楊江平,鄧斌,余娟,宋若愚. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2019(09)
[3]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的列控中心可靠性及可用性評估[J]. 江磊,王小敏,藺偉. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[4]冗余系統(tǒng)共因失效動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建模[J]. 李志強(qiáng),徐廷學(xué),安進(jìn),付霖宇,顧鈞元. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的某控制單元可靠性分析[J]. 李志強(qiáng),徐廷學(xué),顧鈞元,劉玉東,李凱. 航空兵器. 2017(05)
[6]基于序關(guān)系和模糊綜合評價(jià)的應(yīng)急標(biāo)識(shí)有效性研究[J]. 李紅霞,任家和. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的CTCS-3級(jí)ATP系統(tǒng)可靠性分析[J]. 張友鵬,楊金鳳. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(07)
[8]基于云模型和組合賦權(quán)法的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)可靠性評價(jià)[J]. 張友鵬,楊金鳳. 鐵道學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)態(tài)故障樹定量分析方法[J]. 房丙午,黃志球,李勇,王勇. 電子學(xué)報(bào). 2016(05)
[10]一種新的白化權(quán)函數(shù)的灰色聚類評價(jià)方法[J]. 李志亮,羅芳,阮群生. 延邊大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
碩士論文
[1]區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全性與可靠性研究[D]. 文俊.蘭州交通大學(xué) 2015
[2]車站區(qū)間控車技術(shù)一體化研究[D]. 唐世軍.中國鐵道科學(xué)研究院 2015
[3]高速鐵路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全評估研究[D]. 鄭爽.成都理工大學(xué) 2015
[4]新鋼鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 劉勇.東北大學(xué) 2013
[5]鐵路車站遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)可靠性及安全性研究[D]. 張文瀛.北京交通大學(xué) 2013
[6]基于動(dòng)態(tài)故障樹的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全性分析研究[D]. 馮雪.北京交通大學(xué) 2010
[7]基于動(dòng)態(tài)故障樹的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析方法[D]. 楊晶.西南交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):2913527
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