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鐵路信號系統(tǒng)的安全性研究本科畢業(yè)論文(參考版)

2025-03-04 05:01本頁面
  

【正文】 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qvadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! 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感謝我的指導老師 —— 張瑋,這片論文的完成離不開您的細心指導。 20 致 謝 本篇畢業(yè)設計(論文)的完成,首先要感謝母校 —— 西安鐵路職業(yè)技術學院的辛 勤培育之恩,感謝專業(yè)老師的傾囊傳授,他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、實事求是的學風和勇于創(chuàng)新的進取精神讓我肅然起敬。 本文對鐵路信號的基本安全理論作了研究,相信在將來人們對這方面的研究會更加深入,更加全面。鐵路信號系統(tǒng)的安全可靠技術正在大力發(fā)展,相信它將會在未來的鐵路系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵路信號系統(tǒng)正在迅速崛起。信號系統(tǒng)的規(guī)范化和標準 化的制定(如歐洲鐵路運輸管理系統(tǒng) ERTMS 規(guī)范),體現(xiàn)了以下的優(yōu)勢:新產(chǎn)品開發(fā)費用低;由于規(guī)范化和標準化的制定考慮了系統(tǒng)的連續(xù)性,所以新產(chǎn)品能與老系統(tǒng)兼容;規(guī)范明確定義所有接口(機械、電器、邏輯)標準,系統(tǒng)實現(xiàn)了模塊結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)設備的互通互連;公開規(guī)范和標準,開放市場,促進競爭,降低成本,從而獲取最佳產(chǎn)品和最佳價格。 信號系統(tǒng)的規(guī)范化和標準化 信號系統(tǒng)的規(guī)范化和標準化隨著全球經(jīng)濟一體化的發(fā)展,鐵路信號系統(tǒng)市場也出現(xiàn)了全球一體化,主要體現(xiàn)在技術規(guī)范和安全規(guī)范的全球化,如 ERTMS/ETCS。這些標準包括: EN50126 鐵路應用:可信性、可靠性、可用性、可維護性和安全性( RAMS)規(guī)范和說明; EN50129 鐵路應用:信號領域的安全相關電子系統(tǒng); EN50128 鐵路應用:鐵路控制和防護系統(tǒng)的軟件;EN501591 鐵路應用 :在封閉傳輸系統(tǒng)中的安全通信; EN501592 鐵路應用:在開放傳輸系統(tǒng)中的安全通信。隨后歐洲和日本相應地以 IEC61508 標準為基礎,制定了相關的 信號系統(tǒng)的設計評估標準以及安全認證體系。該標準提出了安全相關系統(tǒng)的 “安全完善度等級( SIL,Safety Integrity Level) ”的概念,它是一個對系統(tǒng)安全的 綜合評估指標。安全評估理論的建立與推廣為定量評估鐵路信號系統(tǒng)的可靠性和安全性提供了重要手段 。另外成功地應用了安全光纖局域網(wǎng),使之成為聯(lián)鎖系統(tǒng)、列車運行控制系統(tǒng)的安全傳輸通道,達到通信技術與信號安全技術的深度結(jié)合,實現(xiàn)了通信信號一體化。從信號系統(tǒng)的橫向發(fā)展來看,日本新干線在 1995 年成功開發(fā)和投入運 COSMOS 系統(tǒng),則是通信信號一體化的又一個成功案例。 FZB 是基于無線的列車運行控制系統(tǒng),是新一代移動自動閉塞系統(tǒng)(即 MAS),其目的是實現(xiàn)低成本、高性能的列車運行控制系統(tǒng),并已 加入 ETCS。從鐵路信號系統(tǒng)縱向發(fā)展看,德國已經(jīng)形成從 LZB、 FZB 發(fā)展到 ERTMS 的發(fā)展趨勢。通信技術與控制技術的結(jié)合重新規(guī)劃了鐵路信號系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成,為列車運行控制的未來發(fā)展開辟了新開地。 ERTMS/ETCS 經(jīng)過多個試驗項目的測試和認證后,進行了商業(yè)項目的建設,德國鐵路計劃到 2021 年在所有的高速鐵路裝備 ETCS2 級設備。在 CBTC 中進一步發(fā)展的閉塞分區(qū)不是固定的 ,而是移動的 (MAS,Moving Autoblock System),簡 CBTCMAS。其中又可分為短距離傳輸(指 1m以內(nèi))和較長距離傳輸(遠至幾公里至幾十公里)的移 動通信。所有上述各類系統(tǒng),均具有兩個基本特點:列車與地面之間有各種類型的無線雙向通信。用 3C 技術代替軌道電路的核心是通信技術的應用,目前計算機和控制技術已經(jīng)滲透到列控系統(tǒng)中,稱為 “基于通信的列車運行控制系統(tǒng) ”( CBTC, Communication Based Train Control) 。 通信技術與控制技術相結(jié)合 隨著計算機技術( Computer)、通信技術( Communication)和 控制技術( Control)的飛躍發(fā)展,向傳統(tǒng)的以軌道電路作為信息傳 輸媒體的列車運行控制系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。近年來我國鐵路行業(yè)已成功地推廣應用了原 TMIS和 DMIS(現(xiàn)稱 TDCS)等系統(tǒng),在利用信息技術方面取得 了長足的進步。智能化包括系統(tǒng)的智能化與控制設備的智能化。因而現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)采用了許多先進的通信技術,如光纖通信、無線通信、衛(wèi)星通信與定位技術等。 16 以信息化帶動鐵路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,是鐵路發(fā)展的必然趨勢。 現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)不是各種信號設備的簡單組合,而是功能完善、層次分明的控制系統(tǒng)。鐵路信號系統(tǒng)網(wǎng)絡化是鐵路運輸綜合調(diào)度指揮的基礎。 目前我國的軌道電路的信號發(fā)送、接收以及機車信號的接收普通采用了數(shù)字信號處理技術 , 日本的數(shù)字 ATC 和法國 UM2021 數(shù)字編碼軌道電路也都采用了數(shù)字信號處理技術。頻域分析的優(yōu)點是 運算精度高和抗干擾性能好 , 而缺點是在強干擾中提取信號時容易造成解碼倍頻現(xiàn)象,例如將移頻的低頻 11Hz 誤解成 22Hz;時域分析的優(yōu)點是定型準確,而缺點是定量精確地剔除帶內(nèi)干擾難度大。與模擬信號處理技術相比較,數(shù)字信號處理技術具有更高的可靠性和實時性。因此全面引進計算機技術,利用計算機的高速分析計算功能,來提高信號設備的技術水平已非常緊迫。采用 RTOS 后,一旦系統(tǒng)需要升級,只需改動力量程序,而不像以前系統(tǒng)需要重新進行設計,體現(xiàn)出 RTOS 再開發(fā)周期短,升級能力強的優(yōu)點。 RTOS 還具有開發(fā)手段可靠、檢測手段完善等特點??s短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期。滿足系統(tǒng)實時性的要求。實時操作系統(tǒng)可以成為整個軟件系統(tǒng)的中間件,即實時操作系統(tǒng)通過驅(qū)動程序與底層硬件相結(jié)合,而上層應用程序通過 API 和鐵路信號系統(tǒng)的安全性研究 庫函數(shù)與實時操作系統(tǒng)相結(jié)合。目前,英國的西屋公司( Westinghouse)已經(jīng)在列車運行控制系統(tǒng)中采用了 RTOS,瑞典也有很多鐵路通信和控制系統(tǒng)采用 OSE 實時操作系統(tǒng)。 在鐵路這樣惡劣工作環(huán)境下的計算機系統(tǒng),對系統(tǒng)安全性、可靠性、可用性的要求更高,必須使用安全計算機,以保證系統(tǒng)能安全、可靠、不間斷地工作?;?RTOS 開發(fā)出的程序,具有較高的可移植性,可實現(xiàn) 90%以上設備獨立,從而有利于系統(tǒng)故障 — 安全的實現(xiàn)。隨著嵌入式系統(tǒng)中軟件應用程序越來越大,對開發(fā)人員、應用程序接口、程序檔案的組織管理成為一個大的課題。 RTOS 最關鍵
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