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1、第31卷第4期铁道学报Vol.31No.42009年8月JOURNALOFTHECHINARAILWAYSOCIETYAugust2009文章编号:100128360(2009)0420059206基于随机Petri网的磁浮列车超速防护建模及安全分析郑伟,徐洪泽(北京交通大学电子信息工程学院,北京100044)摘要:欧洲议会颁布的CENELEC系列标准文件及安全指南基于全局安全目标来量化铁路运行的可容忍风险,并希望据此确定相应控制系统功能及部件的安全需求。本文基于单一的随机Petri网,通过对系统
2、自身运行的动态特性及所有影响系统运行风险的因素进行全面的层次化建模、风险分析及危险分析,实现了这一目标。在本文的建模方法中,通过对运输工具的动态运行操作过程、控制系统功能及功能可靠性的建模和仿真实现了风险分析;对动态运行过程、功能执行部件及部件可靠性的建模和仿真实现危险分析。本文以磁浮列车超速安全防护过程为例描述了详细的运输系统建模、分析及仿真过程。仿真结果表明单一的随机Petri网可以用来实现全局安全目标到系统功能部件可靠性的全面分配。关键词:安全目标分配;风险分析;危险分析;Petri网;超速
3、防护中图分类号:U666.11文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.100128360.2009.04.011ModelingandSafetyAnalysisofMaglevTrainOver2speedProtectionBasedonStochasticPetriNetsZHENGWei,XUHong2ze(SchoolofElectronicsandInformationEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,C
4、hina)Abstract:TheCENELECStandardsandSafetyDirectivepromulgatedbytheEuropeanParliamentquantifytol2erablerisksofrailwayoperationaccordingtoglobalsafetytargetsandaimatdefiningsafetyrequirementsoffunctionsofrailwaycontrolsystemsandsystemcomponents.Inthisp
5、aper,thistargetisachievedbyhierarchicmodeling,riskanalysisandhazardanalysisoftheinherentdynamicpropertiesandallfactorsinfluencingopera2tionrisksofthesystemwiththesinglestochasticPetrinetsdescriptionmethod.Modellingandsimulationofthedynamictrafficopera
6、tionprocess,andfunctionsofthecontrolsystemandtheirreliabilityhelptorealizeriskanalysisandhazardanalysisisachievedbymodellingandsimulationofthedynamictrafficoperationprocess,andfunctionunitsandtheirreliability.Takingover2speedsafetyprotectionoftheMagle
7、vtrainasanexample,theprocessesofmodellinganalysisandsimulationofthetrafficsystemisdescribedindetail.SimulationresultsshowstochasticPetrinetscanbeusedtoachieveglobalsafetytargetsandapportionmentofthesafetytargetsoffunctionunits.Keywords:safetytargetsap
8、portionment;riskanalysis;hazardanalysis;Petrinets;overspeedprotection交通运输是具有高服务质量需求的领域。在任何定系统研发和运行成本是关键的因素。操作状态下,不允许存在任何可能会导致人身伤害或为了协调铁路系统的各种安全目标需求及指导死亡的系统内部风险。除了安全方面的需求,交通运RAMS(Reliability,Availability,Maintainabilityand输系统还需要在实现所要求任务的同时满足所要求
