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智能动车组车载PHM体系架构及模型应用
1
作者
陆航
《中国铁路》
北大核心
2026年第1期18-26,42,共10页
受限于车地网络通道带宽、系统安全策略等因素,核心数据传输频率有限,无法满足模型对高采样率数据的分析运用需求。随着云边计算等技术的发展、复兴号智能化水平的提升,面向智能动车组在监测、决策、运维方面的核心需求,提出“子系统-列...
受限于车地网络通道带宽、系统安全策略等因素,核心数据传输频率有限,无法满足模型对高采样率数据的分析运用需求。随着云边计算等技术的发展、复兴号智能化水平的提升,面向智能动车组在监测、决策、运维方面的核心需求,提出“子系统-列车-地面”协同的车载PHM体系;通过研究实时数据分级传输机制,统筹优化各层级数据的高效落地,打通数据链路,提升传输实时性与密度高效性,最终形成涵盖系统功能、网络架构、技术架构和数据流向的参考体系;建立故障与模型报警车地协同处置机制,对模型验证起到关键性反馈优化作用。
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关键词
智能动车组
车载PHM体系
云边计算
子系统-列车-地面
运行数据处理
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职称材料
基于模糊评判和RCM的CTCS-3级车地通信子系统维修决策
被引量：
3
2
作者
张友鹏
张芸芸
+1 位作者
石磊
杨金凤
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1657-1663,共7页
CTCS-3级车地通信子系统是列控系统的重要组成部分之一,且列控系统需求的列车位置、行车许可、临时限速等安全信息都由其提供,因此,对其进行可靠性分析具有十分重要的意义。采用贝叶斯网络对系统进行可靠性分析,并对维修方式进行了讨论...
CTCS-3级车地通信子系统是列控系统的重要组成部分之一,且列控系统需求的列车位置、行车许可、临时限速等安全信息都由其提供,因此,对其进行可靠性分析具有十分重要的意义。采用贝叶斯网络对系统进行可靠性分析,并对维修方式进行了讨论。首先,根据车地通信子系统的功能与结构构建其贝叶斯网络模型。然后,综合考虑维修性、共因失效等因素,对车地通信子系统进行可靠性分析。最后,在可靠性分析的基础上运用模糊综合评判法对其进行维修决策。结果表明:利用贝叶斯网络的双向推理,不仅可以计算出车地通信子系统的可靠度,还可以有效识别系统的薄弱环节;若不考虑车地通信系统冗余结构中的共因失效,则得到的可靠性指标会偏于乐观。地面GSM-R单元失效是引起车地通信子系统失效的关键事件,因此针对此薄弱环节进行状态维修检查能够有效降低事故的发生概率。
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关键词
安全工程
可靠性分析
CTCS-3级车地通信子系统
贝叶斯网络
共因失效
模糊综合评判
原文传递
车地协同下的联锁子系统HCPN建模与验证
被引量：
3
3
作者
王兴
李茂青
+1 位作者
岳丽丽
王耀东
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期52-62,共11页
联锁子系统作为站内行车安全的关键保障,是车地协同下的列车运行控制系统的重要组成部分。传统联锁子系统存在地面集中控制失效风险大、列车自主化程度低等不足,为顺应精简系统结构、降低运营成本和提升列车自主化的列控技术发展趋势,...
联锁子系统作为站内行车安全的关键保障,是车地协同下的列车运行控制系统的重要组成部分。传统联锁子系统存在地面集中控制失效风险大、列车自主化程度低等不足,为顺应精简系统结构、降低运营成本和提升列车自主化的列控技术发展趋势,设计一种车地协同下的联锁子系统用于城际铁路。考虑多车间的进路冲突是影响子系统功能实现的关键因素,提出进路预延伸策略以避免列车间的进路冲突。为确保联锁子系统功能安全,采用一种基于层次着色Petri网(HCPN)的系统功能建模与验证方法。通过对联锁子系统的主要功能实现过程—进路建立过程进行分析,提取子系统的功能需求,以此建立顶层需求模型。为缩小底层实现与顶层需求之间的差距,建立基于数据及行为低抽象度表达的模块层模型,并在其中引入死锁控制策略实现对系统功能逻辑的完整表达。以冲突进路建立场景为模型的输入参数,执行验证过程,通过对模型标准状态空间性能分析,实现对模型正确性的检验。在此基础上,采用分支时序逻辑ASK-CTL公式与状态空间搜索算法相结合的验证方法,完成对子系统功能安全性的检验。研究结果表明:模型的行为特性同子系统预期相一致,能够正确表达系统的行为。所设计子系统满足功能安全需求,可为底层实现提供依据。
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关键词
车地协同
联锁子系统
形式化方法
HCPN
状态空间分析
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职称材料
题名
智能动车组车载PHM体系架构及模型应用
1
作者
陆航
机构
动车组和机车牵引与控制国家重点实验室
中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所
出处
《中国铁路》
北大核心
2026年第1期18-26,42,共10页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(K2022J005)
中国铁道科学研究院集团有限公司科研开发基金项目(2021YJ020)。
文摘
受限于车地网络通道带宽、系统安全策略等因素,核心数据传输频率有限,无法满足模型对高采样率数据的分析运用需求。随着云边计算等技术的发展、复兴号智能化水平的提升,面向智能动车组在监测、决策、运维方面的核心需求,提出“子系统-列车-地面”协同的车载PHM体系;通过研究实时数据分级传输机制,统筹优化各层级数据的高效落地,打通数据链路,提升传输实时性与密度高效性,最终形成涵盖系统功能、网络架构、技术架构和数据流向的参考体系;建立故障与模型报警车地协同处置机制,对模型验证起到关键性反馈优化作用。
关键词
智能动车组
车载PHM体系
云边计算
子系统-列车-地面
运行数据处理
Keywords
intelligent EMU
onboard PHM architecture
cloud-edge computing
subsystem-train-ground
operational data processing
分类号
U279 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于模糊评判和RCM的CTCS-3级车地通信子系统维修决策
被引量：
3
2
作者
张友鹏
张芸芸
石磊
杨金凤
机构
兰州交通大学自动化与电气工程学院
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1657-1663,共7页
基金
中国铁路总公司科技研究开发计划课题(2015X007-H)
文摘
CTCS-3级车地通信子系统是列控系统的重要组成部分之一,且列控系统需求的列车位置、行车许可、临时限速等安全信息都由其提供,因此,对其进行可靠性分析具有十分重要的意义。采用贝叶斯网络对系统进行可靠性分析,并对维修方式进行了讨论。首先,根据车地通信子系统的功能与结构构建其贝叶斯网络模型。然后,综合考虑维修性、共因失效等因素,对车地通信子系统进行可靠性分析。最后,在可靠性分析的基础上运用模糊综合评判法对其进行维修决策。结果表明:利用贝叶斯网络的双向推理,不仅可以计算出车地通信子系统的可靠度,还可以有效识别系统的薄弱环节;若不考虑车地通信系统冗余结构中的共因失效,则得到的可靠性指标会偏于乐观。地面GSM-R单元失效是引起车地通信子系统失效的关键事件,因此针对此薄弱环节进行状态维修检查能够有效降低事故的发生概率。
关键词
安全工程
可靠性分析
CTCS-3级车地通信子系统
贝叶斯网络
共因失效
模糊综合评判
Keywords
safety engineering
reliability analysis
train-ground communication subsystem of CTCS - 3
Bayesian net- work
common cause failure
fuzzy comprehensive e- valuation
分类号
X951 [环境科学与工程—安全科学]
原文传递
题名
车地协同下的联锁子系统HCPN建模与验证
被引量：
3
3
作者
王兴
李茂青
岳丽丽
王耀东
机构
兰州交通大学自动化与电气工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期52-62,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(61661027)。
文摘
联锁子系统作为站内行车安全的关键保障,是车地协同下的列车运行控制系统的重要组成部分。传统联锁子系统存在地面集中控制失效风险大、列车自主化程度低等不足,为顺应精简系统结构、降低运营成本和提升列车自主化的列控技术发展趋势,设计一种车地协同下的联锁子系统用于城际铁路。考虑多车间的进路冲突是影响子系统功能实现的关键因素,提出进路预延伸策略以避免列车间的进路冲突。为确保联锁子系统功能安全,采用一种基于层次着色Petri网(HCPN)的系统功能建模与验证方法。通过对联锁子系统的主要功能实现过程—进路建立过程进行分析,提取子系统的功能需求,以此建立顶层需求模型。为缩小底层实现与顶层需求之间的差距,建立基于数据及行为低抽象度表达的模块层模型,并在其中引入死锁控制策略实现对系统功能逻辑的完整表达。以冲突进路建立场景为模型的输入参数,执行验证过程,通过对模型标准状态空间性能分析,实现对模型正确性的检验。在此基础上,采用分支时序逻辑ASK-CTL公式与状态空间搜索算法相结合的验证方法,完成对子系统功能安全性的检验。研究结果表明:模型的行为特性同子系统预期相一致,能够正确表达系统的行为。所设计子系统满足功能安全需求,可为底层实现提供依据。
关键词
车地协同
联锁子系统
形式化方法
HCPN
状态空间分析
Keywords
train-ground collaboration
interlocking subsystem
formal methods
HCPN
state space analysis
分类号
U284.3 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
智能动车组车载PHM体系架构及模型应用
陆航
《中国铁路》
北大核心
2026
0
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职称材料
2
基于模糊评判和RCM的CTCS-3级车地通信子系统维修决策
张友鹏
张芸芸
石磊
杨金凤
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
原文传递
3
车地协同下的联锁子系统HCPN建模与验证
王兴
李茂青
岳丽丽
王耀东
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
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