CTCS-3级列控系统可靠性分析与故障诊断研究

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断,验证了本文方法的有效性。