基于系统安全风险理论的STP系统安全性研究

摘要

STP系统是为了保证站内调车作业安全，提高调车作业效率而研制的一种控制系统。STP系统结构和功能复杂，软硬件集成度高，有着严苛的安全需求。与传统铁路信号系统相比，STP系统投入应用的时间较短，尚未深入系统地利用基于现代系统安全工程的系统安全保障技术进行分析。本文以STP系统为研究对象，运用系统安全风险理论和方法，依次对STP系统安全性相关功能开展危险源辨识、风险分析和风险控制，完成对STP系统的功能安全分析。
　　根据STP系统相关标准和技术资料，全面分析了STP系统组成原理与主要功能。完成了STP系统初始定位与车列追踪和超速防护两个重要安全相关功能的需求分析，为后续进行系统危险源辨识提供了依据。
　　对危险源辨识常用方法进行总结分析，针对STP系统功能特点，选用基于FMEA的功能危险源辨识方法。以STP系统初始定位与车列追踪和超速防护2个主功能、12个相关子功能以及2个通信接口为例，分别从故障模式、故障原因和故障影响三方面进行FMEA分析，为后续进行风险分析提供了基础。
　　对风险分析常用方法进行总结归纳，结合STP系统功能安全分析实际，选取基于风险矩阵的风险分析方法。由于专家评判存在主观性和模糊不确定性，本文引入模糊集理论，将专家定性评价转化为模糊数的定量计算。利用模糊风险矩阵法对STP系统危险源进行风险分析，利用模糊综合评价法对STP系统功能及接口进行风险分析。通过风险分析结果证明了STP系统的安全性。
　　对风险控制方法进行分析，研究了风险控制过程和选项决策方法，并针对STP系统初始定位与车列追踪和超速防护2个主功能4种需要降低风险等级的危险源进行风险控制措施选项分析，分别从硬件、软件和系统功能三个方面给出了可行的风险控制措施。
　　本文首次采用系统安全风险理论对STP系统进行安全分析，对于保证STP系统的安全性具有重要意义。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 系统安全风险理论

1．3 国内外研究现状

1．4 论文主要研究内容

2 STP系统组成原理与功能需求

2．1 STP系统组成结构

2．2 STP系统工作原理

2．3 STP系统信息流与通信接口

2．4 STP系统功能需求

2．5 本章小结

3 STP系统危险源辨识

3．1 危险源辨识方法研究

3．2 基于FMEA的STP系统危险源辨识

3．3 本章小结

4 STP系统风险分析

4．1 风险分析方法研究

4．2 基于模糊风险矩阵法的STP系统危险源风险分析

4．3 基于模糊综合评价法的STP系统功能及接口风险分析

4．4 本章小结

5 STP系统风险控制

5．1 风险控制方法研究

5．2 STP系统风险控制研究

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

作者简历及科研成果清单表格

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