基于貝葉斯網(wǎng)絡的列控中心安全分析.pdf

1、隨著我國軌道交通事業(yè)不斷的發(fā)展，高速鐵路在推動經(jīng)濟發(fā)展、社會進步方面的作用越來越重要。我國規(guī)劃和建設的四縱四橫高速鐵路網(wǎng)，高鐵的運營運行速度越來越快，列車行車密度越來越大，這就對行車的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性的要求也越來越高。列車運行控制系統(tǒng)是高鐵實時控制關鍵系統(tǒng)，而列控中心是這個系統(tǒng)地面設備的核心構成單元，對于確保列車可靠運行和保證鐵路高效運營有著不可替代的作用。列控中心綜合了計算機技術、通信技術、自動控制等技術，結構復雜，功能強大，

2、對安全有著更高的要求。因此從安全系統(tǒng)工程學角度出發(fā)，采用定性和定量的評價方法研究影響列控中心安全的各種因素，從而確立相應的安全對策，成為十分有價值的研究課題。
　　本文以列車運行控制系統(tǒng)的重要設備列控中心為研究對象，以列控系統(tǒng)總體技術方案、列控中心系統(tǒng)需求規(guī)范和功能需求規(guī)范等相關技術規(guī)范為依據(jù)，研究列控中心的安全分析方法，利用貝葉斯網(wǎng)絡對列控中心進行安全分析與研究。論文的主要研究內(nèi)容和成果包括:將列控中心結構進行層次化的劃分，構建

3、列控中心結構參考模型從系統(tǒng)組成的角度描述列控中心系統(tǒng)結構的靜態(tài)組成，確定其邊界;對列控中心的功能進行分析和細化構建列控中心的功能分層模型，從功能層次的角度描述列控中心各單元模塊的主功能和子功能;對列控中心功能執(zhí)行過程進行剖析，構建其功能順序圖模型，動態(tài)地描述列控中心各個功能的具體執(zhí)行過程和各個對象之間的交互。
　　在此基礎上，首先對列控中心結構構建貝葉斯網(wǎng)絡，分析現(xiàn)有列控中心結構對其安全的影響。針對貝葉斯網(wǎng)絡模型中根節(jié)點先驗概率問

4、題，提出了基于多專家評判的貝葉斯網(wǎng)絡集結算法來獲取根節(jié)點先驗概率，再利用基于多樹算法和聚類算法的貝葉斯網(wǎng)絡推理算法，進行因果推理和診斷分析，定量的計算列控中心正常和故障的后驗概率以及發(fā)生失效時的可能原因分析和各因素的后驗概率。最后對列控中心的功能構建貝葉斯網(wǎng)絡模型，定性和定量的分析功能執(zhí)行過程中各個節(jié)點對功能的影響權重，以軌道電路編碼為例，利用列控中心結構參考模型和功能分層模型結合軌道電路編碼的功能執(zhí)行過程獲得貝葉斯網(wǎng)絡模型的主要節(jié)點，