以安全為導(dǎo)向的中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 13:33
時(shí)速200公里的中速磁浮列車具有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、噪聲低等顯著優(yōu)點(diǎn),是緩解特大城市或城市群交通擁堵、實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)高效便捷出行的重要交通工具。運(yùn)行控制系統(tǒng)是中速磁浮交通系統(tǒng)的三大核心子系統(tǒng)之一,是典型的安全苛求系統(tǒng),因此,研究中速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)方法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文以安全為導(dǎo)向,將安全分析融入中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程:首先,提出了一種中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案,然后,通過建模和安全分析,得到了系統(tǒng)潛在危險(xiǎn)源及相應(yīng)的安全約束,在此基礎(chǔ)上,給出了滿足系統(tǒng)安全約束的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,最后,仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)的功能和安全性。論文主要工作如下:(1)針對(duì)時(shí)速200公里的中速磁浮列車的技術(shù)特點(diǎn),借鑒高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),分析了中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)的功能需求,并完成了中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)架構(gòu)的初步方案設(shè)計(jì),包括功能模塊劃分和接口設(shè)計(jì)。(2)定義了車載運(yùn)行控制系統(tǒng)各功能模塊的分層控制結(jié)構(gòu),利用OCL語言建立了相應(yīng)的過程模型,給出了 UML狀態(tài)圖的控制算法,進(jìn)而建立了中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)的 STAMP(Systems-Theoretic ...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
硒系統(tǒng)安全生命周期
刀論文框架結(jié)構(gòu)
行控制系統(tǒng)以及現(xiàn)有輪軌列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),分析中速磁浮車載運(yùn)行控制??系統(tǒng)功能需求,包括速度防護(hù)需求和列車防護(hù)需求,在此基礎(chǔ)上,給出中速磁浮車??載運(yùn)行控制系統(tǒng)架構(gòu)的初步設(shè)計(jì)方案,為系統(tǒng)的安全分析及優(yōu)化提供基礎(chǔ)。??2.1中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)的功能需求分析??磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)與磁浮系統(tǒng)里的車輛、牽引、線路與道岔等子系統(tǒng)相連,??保證了列車的安全高效運(yùn)行。上海磁浮示范線中采用的磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)主??要由中央運(yùn)行控制系統(tǒng)(Central?Control?System,?CCS?),分區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)??(Decentralized?Control?System,?DCS),車載運(yùn)行控制系統(tǒng)(Vehicle?Control?System,??vcs)組成w。就列車運(yùn)行控制系統(tǒng)而言,高速磁浮系統(tǒng)與中速磁浮系統(tǒng)相似。因??此本文提到的中速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)也將采用中央、分區(qū)、車載三層控制架構(gòu),??如圖2-1所示,CCS位于控制中心,主要功能是顯示整條線路以及列車的運(yùn)??行狀態(tài)、完成列車的運(yùn)行計(jì)劃、時(shí)刻表下發(fā)以及調(diào)度等;DCS位于軌旁的牽引變??電站或者道岔房,對(duì)內(nèi)與CCS、VCS、相鄰DCS相連,對(duì)外與分區(qū)牽引供電系統(tǒng)??相連。VCS位于列車上主要與分區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)一同完成列車的安全防護(hù)和控制。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Safety analysis of wheel brake system based on STAMP/STPA and Monte Carlo simulation[J]. HU Jianbo,ZHENG Lei,XU Shukui. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(06)
[2]高速磁浮車載運(yùn)行控制仿真子系統(tǒng)研究[J]. 李章楊,虞翊,陳義軍. 城市軌道交通研究. 2018(11)
[3]中國首條中低速磁浮鐵路開通試運(yùn)營[J]. 劉天勝,梁超. 電力機(jī)車與城軌車輛. 2016(03)
[4]基于失效邏輯建模的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)安全評(píng)估方法[J]. 劉超,唐濤,李開成. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]基于DSPN的高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)越區(qū)切換模型[J]. 曹源,張玉琢,馬連川,孫雅晴,穆建成. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]日本Linimo磁浮線的技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)行情況[J]. 劉衛(wèi)東. 城市軌道交通研究. 2014(04)
[7]基于三取二冗余結(jié)構(gòu)的安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[J]. 黃濤,陳祥獻(xiàn),黃海. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(18)
[8]高速磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[J]. 楊光,唐禎敏. 中國鐵道科學(xué). 2006(06)
[9]中低速磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的方案及其實(shí)現(xiàn)[J]. 佘龍華,李劍鋒. 城市軌道交通研究. 2006(04)
[10]上海磁浮示范線安全評(píng)估審批的實(shí)踐[J]. 劉武君,吳濤. 綜合運(yùn)輸. 2003(08)
博士論文
[1]基于STPA的需求階段的高速列車運(yùn)行控制系統(tǒng)安全分析方法研究[D]. 劉金濤.北京交通大學(xué) 2015
[2]一種基于失效傳播模型的安全分析方法的研究[D]. 牛儒.北京交通大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于STPA的CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)區(qū)域列控?cái)?shù)據(jù)中心安全分析方法的研究[D]. 劉莎晨.北京交通大學(xué) 2018
[2]基于STPA和有色Petri網(wǎng)的列控系統(tǒng)安全分析[D]. 胡少強(qiáng).北京交通大學(xué) 2018
[3]高速磁浮列車速度曲線監(jiān)控功能安全分析[D]. 姚媛.北京交通大學(xué) 2016
[4]高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)運(yùn)行場(chǎng)景的RSL建模與驗(yàn)證[D]. 章珍珍.北京交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):2987084
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
硒系統(tǒng)安全生命周期
刀論文框架結(jié)構(gòu)
行控制系統(tǒng)以及現(xiàn)有輪軌列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),分析中速磁浮車載運(yùn)行控制??系統(tǒng)功能需求,包括速度防護(hù)需求和列車防護(hù)需求,在此基礎(chǔ)上,給出中速磁浮車??載運(yùn)行控制系統(tǒng)架構(gòu)的初步設(shè)計(jì)方案,為系統(tǒng)的安全分析及優(yōu)化提供基礎(chǔ)。??2.1中速磁浮車載運(yùn)行控制系統(tǒng)的功能需求分析??磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)與磁浮系統(tǒng)里的車輛、牽引、線路與道岔等子系統(tǒng)相連,??保證了列車的安全高效運(yùn)行。上海磁浮示范線中采用的磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)主??要由中央運(yùn)行控制系統(tǒng)(Central?Control?System,?CCS?),分區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)??(Decentralized?Control?System,?DCS),車載運(yùn)行控制系統(tǒng)(Vehicle?Control?System,??vcs)組成w。就列車運(yùn)行控制系統(tǒng)而言,高速磁浮系統(tǒng)與中速磁浮系統(tǒng)相似。因??此本文提到的中速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)也將采用中央、分區(qū)、車載三層控制架構(gòu),??如圖2-1所示,CCS位于控制中心,主要功能是顯示整條線路以及列車的運(yùn)??行狀態(tài)、完成列車的運(yùn)行計(jì)劃、時(shí)刻表下發(fā)以及調(diào)度等;DCS位于軌旁的牽引變??電站或者道岔房,對(duì)內(nèi)與CCS、VCS、相鄰DCS相連,對(duì)外與分區(qū)牽引供電系統(tǒng)??相連。VCS位于列車上主要與分區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)一同完成列車的安全防護(hù)和控制。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Safety analysis of wheel brake system based on STAMP/STPA and Monte Carlo simulation[J]. HU Jianbo,ZHENG Lei,XU Shukui. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(06)
[2]高速磁浮車載運(yùn)行控制仿真子系統(tǒng)研究[J]. 李章楊,虞翊,陳義軍. 城市軌道交通研究. 2018(11)
[3]中國首條中低速磁浮鐵路開通試運(yùn)營[J]. 劉天勝,梁超. 電力機(jī)車與城軌車輛. 2016(03)
[4]基于失效邏輯建模的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)安全評(píng)估方法[J]. 劉超,唐濤,李開成. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]基于DSPN的高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)越區(qū)切換模型[J]. 曹源,張玉琢,馬連川,孫雅晴,穆建成. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]日本Linimo磁浮線的技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)行情況[J]. 劉衛(wèi)東. 城市軌道交通研究. 2014(04)
[7]基于三取二冗余結(jié)構(gòu)的安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[J]. 黃濤,陳祥獻(xiàn),黃海. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(18)
[8]高速磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[J]. 楊光,唐禎敏. 中國鐵道科學(xué). 2006(06)
[9]中低速磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的方案及其實(shí)現(xiàn)[J]. 佘龍華,李劍鋒. 城市軌道交通研究. 2006(04)
[10]上海磁浮示范線安全評(píng)估審批的實(shí)踐[J]. 劉武君,吳濤. 綜合運(yùn)輸. 2003(08)
博士論文
[1]基于STPA的需求階段的高速列車運(yùn)行控制系統(tǒng)安全分析方法研究[D]. 劉金濤.北京交通大學(xué) 2015
[2]一種基于失效傳播模型的安全分析方法的研究[D]. 牛儒.北京交通大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于STPA的CTCS-1級(jí)列控系統(tǒng)區(qū)域列控?cái)?shù)據(jù)中心安全分析方法的研究[D]. 劉莎晨.北京交通大學(xué) 2018
[2]基于STPA和有色Petri網(wǎng)的列控系統(tǒng)安全分析[D]. 胡少強(qiáng).北京交通大學(xué) 2018
[3]高速磁浮列車速度曲線監(jiān)控功能安全分析[D]. 姚媛.北京交通大學(xué) 2016
[4]高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)運(yùn)行場(chǎng)景的RSL建模與驗(yàn)證[D]. 章珍珍.北京交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):2987084
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