动态故障树在地铁列车自动监控系统可靠性分析中的应用研究

摘要

随着现代社会的发展和人民生活水平的提高，公共交通安全越来越受到政府、社会及广大市民的关注。地铁作为公共交通的重要组成部分，其安全稳定运行也就显得尤为重要。列车自动监控系统是信号系统的重要组成部分。研究适用于地铁列车自动监控系统的可靠性评估方法，对系统进行可靠性分析具有重要的理论与应用价值。 本文介绍了地铁列车自动监控系统的体系结构和功能，考虑到地铁列车自动监控系统具有容错性、顺序相关性和冗余性等特点，讨论了系统可靠性分析常用的可靠性框图法在地铁列车自动监控系统可靠性分析中存在的不足，提出运用动态故障树分析法对地铁列车自动监控系统进行可靠性分析。该方法能表现系统容错性、顺序相关性以及冗余性等特性。 本文根据地铁列车自动监控系统可靠性分析的需求，提出平均寿命可靠性分析指标，据此对动态故障树分析法进行了改进，提出了EBDD法和EMC法，通过EBDD法和。EMC法可以计算系统平均寿命，为列车自动监控系统可靠性分析提供了计算方法。 提出改进的动态故障树应用流程，以北京地铁2号线列车自动监控系统为例进行可靠性分析，对计算结果进行分析并提出维修建议，通过与可靠性框图法的比较，验证了动态故障树分析方法更适合于地铁列车自动监控系统可靠性分析。 本文最后介绍了动态故障树分析法的软件实现。该软件包含故障树设计及定性、定量分析等功能，可为地铁列车自动监控系统可靠性分析提供计算机辅助决策支持。

目录

文摘

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致谢

1引言

1.1选题背景及意义

1.2动态故障树研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3论文研究的思路和框架

2地铁列车自动监控系统可靠性分析的研究现状

2.1地铁列车安全概述

2.2地铁信号系统及列车自动监控系统

2.3应用背景

2.4地铁列车自动监控系统可靠性分析

2.4.1可靠性框图法

2.4.2现行地铁列车自动监控系统可靠性分析方法的不足

2.5小结

3改进的动态故障树分析方法

3.1概述

3.2动态故障树模块化方法

3.2.1简化处理

3.2.2模块划分

3.2.3模块查找算法

3.3静态子树分析方法

3.3.1概述

3.3.2静态逻辑门的定义

3.3.3故障树向BDD的转化

3.4改进二元决策图法

3.4.1定义

3.4.2计算方法

3.5动态子树分析方法

3.5.1概述

3.5.2动态逻辑门的定义

3.5.3马尔科夫状态转移链的自动转化

3.6改进马尔科夫状态转移链法

3.6.1定义

3.6.2计算方法

3.7模块化子树合成方法

3.7.1故障模式的模块合成

3.7.2顶事件故障概率的模块合成

3.7.3顶事件平均寿命的模块合成

3.7.4底事件故障重要度的模块合成

3.8小结

4地铁列车自动监控系统的动态故障树应用

4.1应用流程

4.2计算过程及结果

4.2.1构造动态故障树

4.2.2动态故障树模块化

4.2.3分析静态子树

4.2.4分析动态子树

4.2.5子树合成

4.3结果分析与维修建议

4.4应用方法对比

4.5小结

5动态故障树分析法软件实现

5.1系统设计

5.2动态故障树软件中的主要模块功能

6结论

6.1主要研究成果

6.2进一步研究的内容

参考文献

作者简历