基于失效传播模型的ctcs-3级列控系统安全分析方法

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于失效传播模型的级列控系统安全分析方法作者姓名李毅学科专业交通信息工程及控制指导教师赵会兵教授培养院系电子信息工程学院二零一五年四月如交遥乂硕士学位论文基于失效传播模型的级列控系统安全分析方法作者：李毅导师：赵会兵北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位

2、论文作者签名：导师签名签字曰期：年屮月承曰签字日期：月学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于失效传播模型的级列控系统安全分析方法作者姓名：李毅学号：导师姓名：赵会兵职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：轨道交通安全建模与分析北京交通大学年月m.致谢本论文的工作是在我的导师赵会兵教授的悉心指导下完成的，赵会兵教授的学术风格、工作和生活态度给了我以极大的启发与影响，在学习、生活和工作上都给予了我很大的关心与帮助，特别是在人生道路的选择以及追求上，导师的高瞻远瞩让我折服，让我明确了人生未来的方向，在此由衷感谢三年来赵会兵老师对

3、我的关心和帮助。实验室张勇等老师在课程学习和研宄工作上给了我很多帮助在此向这些老师表示衷心的谢意。在实验室学习和撰写论文期间，周果、全宏宇、何攸旻、张菊、张艳宁、孟亚松、张梦琪、艾羽乔等同学在学术科研和生活方面，给予了我热情的帮助，在此衷心的向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的父母和我的亲人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。北京交通大学硕士学位论文中文摘要中文摘要摘要：日益蓬勃发展的高速铁路是国民经济的大动脉。为了满足高速铁路运行的高速度、高密度以及高安全性的需求，我国开发了级的列车运行控制系统，来实现列车速度和运行间隔的控制，以保证铁路运输的安全和

4、运营效率。级列控系统的最大特点是基于的无线通信系统来实现地面设备和车载设备之间的信息交互。然而，当列车在高速运行而越过相邻边界时会引起车载设备与相邻的通信切换，这涉及到了无线消息传输以及局域网有线消息的传输等复杂过程，是级列控系统研宄中的重点和难点问题。本文在深入了解基于模型的系统安全分析方法思想系统的基础上，针对列控系统的切换过程的分层特点以及消息交互的状态流特点，采用与相结合的方法，对切换过程进行建模，并结合基于模型的系统安全分析方法步骤，扩展系统模型，加入失效模型，加入消息状态跟踪变量，最终实现对失效消息传播路径的跟踪。验证结果表明，所建模型很好地模拟了系统的行

5、为，基于模型的分析很好地满足了系统安全分析需求。论文的主要工作如下：介绍传统安全分析方法的步骤与概念，引入基于模型的系统安全分析方法思维体系，并详细介绍该方法的步骤、发展以及成果。综述级列控系统的组成，并着重介绍切换场景的消息交互流程。针对系统的特点，选用与相结合的方式对系统建模，并分析建模的可行性、框架与基本步骤方法。利用对切换场景的消息交互过程进行建模，研宄其实现的方式，清晰地模拟通信系统的消息交互流程，并对切换过程进行验证。根据基于模型的系统安全分析方法思路，建立系统失效模型。对系统的失效模式进行识别与分析，针对分析出的失效模型进行建模，并扩展系统原来模型进行扩

6、展，添加失效状态标签以及失效触发条件。在系统模型与失效模型的基础上，利用模块对系统失效过程添加跟踪信号，实现失效传播过程的跟踪；并在工作空间中实现了对跟踪数据的处理。根据所得数据以及状态转移结果，生成了基于安全分析结果。关键词：基于模型的开发；失效传播；切换；；安全分析北京交通火学硕士学位论文，北京交通大学硕士学位论文，：歴目录中文摘要引研究背景基于模型的安全分析方法概述国内外研究现状及分析国内研宄现状国外研究现状研究现状分析选题意义论文内容及结构安排论文主要研究内容论文结构安排系统安全分析方法专业术语基本定义故障、错误以及失效故障、错误以及失效的关系传统安全分析过程

7、功能隐患分析初步系统安全分析系统安全分析传统安全分析问题基于模型的安全分析过程基于模型的开发基于模型安全分析方法相关研宄工作本章小结与列控系统建模框架建模概述建模理论北京交通大学硕士学位论文建模与应用级列控系统建模概述级列控系统概述切换场景概述列控系统分层建模方法与框架系统建模方法系统分层建模概述列控系统分层建模框架故障建模与注入框架本章小结基于的切换场景建模与验证基于的切换场景建模需求分析基于的切换场景模型总体设计基于的切换场景详细设计移交模型设计模型设计车载模型设计接收模型设计基于的切换场景消息传输验证仿真本章小结故障建模与系统安全分析切换故障模