基于UPPAAL的高铁列控系统等级转换过程建模与验证

为了满足铁路线路互联互通以及设备故障之后列车降级运行的需求,列车在运行过程中需要进行等级转换.等级转换过程中,车载设备未正常接收转换预告点、转换执行点应答器的信息,或者列车速度未降至线路允许速度以下等因素,可能导致等级转换不成功,因此有必要通过形式化建模对转换过程分析和验证.本文提出了一种基于UPPAAL的等级转换过程建模与验证方法.采用时间自动机理论建立了CTCS-2/CTCS-3等级转换过程的时间自动机网络模型,应用UPPAAL验证工具对等级转换过程进行仿真分析,验证了等级转换过程的安全性,并对现有技术规范提出了改进意见.

基于混沌的ATP车载设备故障率预测

为科学合理配置ATP车载设备的备品备件,本文提出1种基于混沌理论的ATP车载设备运行故障率预测方法。该方法以某种类型的ATP设备运行故障真实数据作为样本,利用C-C算法确定延迟时间和嵌入维数,将ATP设备百万公里故障率一维时间序列相空间重构。通过求取最大Lyapunov指数大于0,证明ATP设备百万公里故障率时间序列具有混沌特性。在此基础上建立了基于混沌理论的ATP设备故障率预测模型,并用真实数据验证了预测结果的有效性和正确性。

RBAC在ATP车载设备管理信息系统中的应用

基于角色的访问控制(RBAC)是保证信息系统资源安全的一种策略。本文详细介绍了RBAC模型,并给出了其形式化定义。将RBAC模型应用于ATP车载设备管理信息系统,设计了该系统访问控制的数据物理模型,实现了该信息系统对关键资源的限制访问。该系统成功地投入使用,表明RBAC模型可有效实现信息系统的权限控制。

CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证

为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF语法对临时限速系统待验证的属性进行了形式化描述,并应用UPPAAL验证工具对临时限速模型的安全性和受限活性进行仿真验证.验证结果表明:与现有临时限速系统的时间参数设置相比,修正后的时间参数设置避免了出现系统死锁现象;在不影响安全功能属性和受限活性的基础上,提高了临时限速系统的实时性,可在规范规定时间5 s内做出响应.

ATP车载设备管理信息系统数据同步策略研究与实现

本文根据ATP车载设备管理信息系统的特点,分析了该系统对同步策略的各类需求,设计和实现了基于Oacle数据库与MSMQ技术相结合的两层分级数据同步策略RAILS-SYN,保证了数据传输的实时性、一致性和完整性,为系统分级分布式管理的数据同步提供了重要支撑。

AHP在ATP车载设备维修决策中的应用

基于以可靠性为中心的维修理念,对列车自动防护(ATP)车载设备进行功能和故障模式分析,运用层次分析法(AHP)对某种类型的ATP车载设备故障影响程度进行定量评估.结果表明:TCR天线的故障影响程度最高,BTM的故障概率最高,应适当调整这两个设备的维修策略.说明AHP方法可有效运用于ATP车载设备的维修决策,可针对性的优化既有的通用维修模式.

电务系统专项任务管理方法研究与实现

针对电务系统当前专项任务管理现状及存在的弊端,提出铁路总公司和铁路局(公司)两级双闭环专项任务管理方法。设计专项任务管理流程,对具体实现搭建了系统架构,并分析了关键技术。该方法能够对专项任务的下发、填报及统计流程进行全程管理和实时监控,适用于全路范围内电务系统专项任务的布置及闭环追踪。

ATP车载设备智能检修管理关键技术及应用

ATP车载设备日常检修是保证动车组安全高效运行的必要技术手段。为解决既有检修模式效率低下、过程控制缺失、检修数据准确度不高等问题,搭建了ATP车载设备智能检修管理系统。通过分析现场日常检修作业需求,设计基于“支撑层+应用层”的智能检修管理技术架构,建立从检修计划至失修漏检预警的全流程卡控模型;阐述系统采用的设备唯一编码、作业过程闭环控制、数据安全传输和存储、检修多媒体数据压缩等关键技术。该系统在郑州局、上海局集团公司等现场实际部署运用,结果表明:相比于既有检修模式,作业效率提升约46.9%,可推广应用于全路ATP车载设备的日常检修和管理。

一种基于LCC和MTBF的列控车载设备老化管理方法

铁路信号产品的老化管理模式一直是产品供应商和运营管理部门十分关注的问题。对于列控车载设备,目前采用的方法是根据动车组的维护周期进行车载设备的修程及其老化管理,这种方式在增加维护成本的同时扩大资源消耗。为此,提出一种基于全生命周期成本(LCC)和平均故障间隔时间(MTBF)相结合的方法,通过对产品LCC和MTBF的建模计算,得出车载设备的LCC帕累托曲线和可靠性公式;然后通过LCC和MTBF的关系,确定设备的采购成本值曲线和使用保障成本值曲线;最后通过寻找两曲线的交点,确定LCC的最低值和MTBF的最佳值。该方法可以有效改善现有CTCS-3级ATP车载设备生命周期老化管理模式,延长维护周期。

基于唯一标识的ATP车载设备编码方案研究

设备唯一标识是实现ATP车载设备信息化管理和智能维修的前提.在分析国家标准和铁路标准对于设备唯一标识编码的基本原则和特点的基础上,结合ATP设备全路频繁流转的实际需求,提出了适用不同类型的ATP车载设备全路通用唯一标识编码方案.现场试验结果表明,该方案可推广应用于ATP车载设备的全生命周期追踪管理和日常运维.