[發明專利]基于SEUM利用車載計算機的列車運行風險動態分析方法

有效

• 申請號: 201711437963.8
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108198271B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 周欣;徐先良;王陽鵬;陳俊;曹德寧
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: G07C5/08
• 分類號: G07C5/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種基于SEUM利用車載計算機的列車運行風險動態分析方法，其特征在于，車載安全計算機接收由速度傳感器、制動單元、人機交互界面、應答器信息接收模塊、定位信息接收模塊以及列車運行監控裝置傳輸的工作狀態信息，其中工作狀態信息包含組件的故障信息，所述的方法包括以下步驟：

步驟1，量化評估當前運行階段的故障程度LF和防護程度LB；

步驟2：量化評估系統控制過程的系統進度LP；

步驟3：構建半模橢圓臍流形模型SEUM；

步驟4：分析系統運行風險SR；

所述的步驟3具體為：

利用故障程度LF、防護程度LB和系統進度LP三個變量構建SEUM的控制空間C；由于LF、LB和LP都不取負數，因此需要對SEUM的勢函數的控制空間進行坐標變換，得到的新的平衡曲面方程為

這里，(u,v,w)對應于(LF,LB,LP)，(x,y)對應于(X,Y)，并且u、v、w均不為負數，其中X為安全狀態集合，Y為危險狀態集合；

所述的步驟1具體為：

首先需要在完成系統設計后，根據具體的控制結構，對系統進行危險源識別；

然后基于故障樹與事件樹的聯合模型對組件C_i發生故障的概率以及導致可能后果的嚴重程度進行評估；

最后對控制結構中嵌入的安全柵B_j的置信度以及對相關故障或系統缺陷進行防護的防護程度進行評估，則并且

其中所述的故障程度LF是系統運行過程中累積的組件故障的危險程度，所述的防護程度LB是當前運行階段控制結構累積執行的安全柵的防護程度；

所述的步驟2具體為：

系統在[t₀,t_end]時段內運行，以t₀時刻執行某項系統功能為開始，期望在t_end時刻完成系統目標，要實現系統期望目標，就要分連續的步驟來完成，每一個步驟都對應于一個具體的組件功能的實現，根據系統設計在t_end時刻完成期望的系統目標需要執行n個組件功能，系統運行到t_m時刻已經執行了m個組件功能，則當前時刻的系統進度LP＝100％×m/n，m≤n。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟4具體為：

基于SEUM，得到勢函數V(X,Y)的分歧點集Q，分歧點集Q在控制空間C中呈一個錐體，由于X和Y表示系統的安全狀態集合和危險狀態集合，而在系統運行期間，安全狀態和危險狀態在勢函數V(X,Y)的作用下決定著系統運行風險SR，因此V(X,Y)的解集在控制空間C中的變化等同于系統運行風險的變化，在控制空間C中，分歧點集Q反映了LF、LB和LP三個控制變量的變化及相互作用，使得V(X,Y)的解集發生的階躍變化，因此錐體的形狀能夠反映系統運行風險。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的設錐體的體積為K，則K正比于SR。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，設定比例系數為1，即K＝SR。