CTCS-3级列控系统可靠性分析与故障诊断研究

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1、学校代码１０４５９学号或申请号２０１５２２１８２３４２密级封州Ａｆ专业硕士学位论文ＣＴＣＳ－３级列控系统可靠性分析与故障诊断研究作者姓名：赵辉导师姓名：刘艳红教４授专业学位名称：控制工程培养院系：电气工程学院２０１８１１完成时间：年月ＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄｔｏＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＲｅ－ｌｉａｂｉｌｉｔＡｎａｌｓｉｓａｎｄＦａｕｌｔＤｉａｎｏｓｉｓｏｆＣＴＣＳ３ｙｙｇ

2、ＴｒａｉｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢｙＨｕｉＺｈａｏＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＹａｎｈｏｎＬｉｕｐｇＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＮｏｖｅｍｂｅｒ，２０１８学位论文原创性声明，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明

3、。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：曰期災仿年＾月各曰学位论文使用授权声明。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学根据郑、州大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论一文或成果时，第署名单位仍然为

4、郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年丨２月／日摘要CTCS-3级列车运行控制系统是我国高速动车组上必需配备的重要技术装备，是铁路技术体系和装备现代化的表现，是保证高速列车安全、可靠、高效运行的关键。作为高速列车上的核心信号装备，CTCS-3级列车运行控制系统中的小概率故障设备一旦发生故障，所造成的后果是灾难性的。因此，对CTCS-3级列车运行控制系统进行可靠性分析和故障诊断研究具有重要的意义。本文根据对实际故障按例的分析结果，采用二元决策图方法对CTCS-3级列车运行控制系统进行可

5、靠性分析，并利用可靠性分析的结果采用框架加规则的方法对CTCS-3级列控系统进行故障诊断推理。论文取得了如下研究成果：（1）分析了CTCS-3级列车运行控制系统的整体结构，详细介绍了系统组成部件的结构和功能，根据实际按例分析了系统的主要故障模式，并根据系统的结构和故障树的建立过程建立了CTCS-3级列车运行控制系统的故障树。（2）基于二元决策图对CTCS-3级列车运行控制系统进行了可靠性分析。首先，对CTCS-3级列车运行控制系统的故障树进行了模块分解，然后将每一个子模块根据二元决策图的转化规则转化为二元决策图模型，根

6、据铁道部发布的数据给出了系统的可靠度和底事件相对于顶事件的概率重要度，绘制了底事件概率重要度折线图，对系统的可靠性和薄弱环节进行分析。与相关研究结果的比较验证了结论的正确性。（3）基于规则加框架的方法对CTCS-3级列车运行控制系统进行故障诊断研究。首先，利用基本诊断单元推理推测出系统是否有故障发生。如果有故障发生，基于规则加框架的方法对CTCS-3级列车运行控制系统进行了正向推理，得到系统的框架表，根据可靠性分析的结果确定了底事件发生故障的优先级，并给出了故障的原因和处理方法。最后，结合车载子系统故障实例进行了故障诊

7、断，验证了本文方法的有效性。关键词：CTCS-3级列车运行控制系统故障树可靠性分析概率重要度故障诊断IAbstractTheCTCS-3trainoperationcontrolsystemisanimportanttechnicalequipmentthatmustbeassembledonhigh-speedEMUsinChina.Itisamanifestationofthemodernizationofrailwaytechnologysystemsandequipmentanditisthekeytoensu

8、ringthesafe,reliable,andefficientoperationofhigh-speedtrains.Asthecoresignalequipmentonhigh-speedtrains,thefailureofalow-probabilityfaultdeviceintheCTCS-3trainoperati