一、二乘(二取二)计算机联锁系统（论文文献综述）
王月太,吴文艾,高贤辉[1]（2021）在《基于动态故障树的车站计算机联锁系统冗余结构可靠性研究》文中研究表明随着铁路事业的高速发展,铁路信号的传输量逐渐增大,加大了信号传输设备的压力。车站计算机联锁系统,作为控制信号设备的核心,其可靠性直接影响了列车能否安全、高效运行。基于国内计算机联锁系统多为二乘二取二冗余结构,应用马尔可夫过程分析了该结构的可靠性,并针对马尔可夫过程存在的建模过程复杂等问题,给出了动态故障树的分析方法研究其可靠性。研究结果表明,在全故障模式下,基于动态故障树的二乘二取二计算机连锁系统的可靠性最高。
张宏扬[2]（2021）在《铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究》文中研究说明EN 50129是铁路信号领域中对安全相关电子系统验收及批准的要求作出定义的第一个欧洲标准,该标准中安全完整性部分的有关概念和定义基本继承了国际功能安全标准IEC 61508,而后者关于硬件安全完整性的定量预计问题,主要给出了“硬件安全完整性的结构约束”和“由随机硬件失效引起的安全功能失效概率的计算（目标失效量）”这两个方面的要求和规定,但具体应用于铁路信号安全相关系统时存在如下问题:一是IEC 61508所直接面向的系统多为在工业过程控制领域中专用于或主要用于实现安全防护功能的安全相关系统,此类系统具有与EN 50129所面向的集控制、安全保障于一身的铁路信号安全相关系统显着不同的特点,这使IEC 61508中有关目标失效量的计算公式并不完全适用于铁路信号安全相关系统硬件安全完整性的预计;二是可靠性参数数据缺乏、现场失效数据反馈不足等原因导致的参数不确定性已成为影响铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计结果最主要的原因,而结构约束的路线1H并未对不确定性作出要求,路线2H虽然规定了对失效数据不确定度的分析以及目标结果置信度的衡量,但并未给出具体、可操作的实施方法。基于此,在查阅国内外相关领域研究文献的基础上,本文从硬件安全完整性定量预计方法、共因失效定量评估方法、不确定性分析方法等几个方面展开研究。一方面,分析并总结IEC 61508与EN 50129所面向的安全相关系统在结构、所实现功能、危险侧判定等方面的差异性,以此分析了 IEC 61508提供的目标失效量计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性;另一方面,构建了铁路信号安全相关系统常见冗余结构的目标失效量量化模型,研究认知不确定影响下共因失效因子β的估算方法,并最终提出了参数不确定性影响下硬件安全完整性的预计方法。论文的主要成果和创新点如下:（1）针对目前多数文献并未研究IEC 61508提供的目标失效量计算公式适用性的现象,首先讨论了操作模式判定、目标失效量PFH、结构约束等IEC 61508中与硬件安全完整性相关的一些概念及定义的不足与局限性;然后从系统安全相关功能特点、系统功能边界及对象特点、实现安全保障的方式及策略、危险失效判定原则等四个方面逐一比较IEC 61508所面向的安全相关系统（S1类）与EN 50129所面向的铁路信号安全相关系统（S2类）间的差异性;最后重点研究了 1oo2和2oo2这两个最具代表性的冗余结构对S1、S2两类系统的安全性所起作用的不同之处,为IEC 61508中推荐的目标失效量计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性提供了评价依据。（2）针对传统方法构建复杂冗余系统的安全性模型过程繁琐、模型求解困难的问题,提出了基于动态故障树的冗余结构THR量化模型,采用该方法构建了铁路信号安全相关系统常见三种冗余结构双机热备（1oo2）、二乘二取二（2×2oo2）、三取二（2oo3）的动态故障树模型,求解得到每种结构的THR计算公式。同时,针对既有灵敏度分析方法每次仅允许一个参数发生变化的局限性,提出了基于灰关联的影响参数敏感性分析方法,为相互影响的参数的敏感性判定提供了一种有效的定量评价策略。（3）针对β因子确定过程中由分析人员评分的主观性导致的认知不确定性问题,提出了基于D-S证据理论的β因子估算方法,该方法利用证据理论中的基本信任分配函数表示各专家对β因子不同取值区间的信任程度,采用证据合成规则融合不同专家的评估意见,有效降低了认知不确定性对β因子估算结果的影响。同时,针对传统证据合成规则合成证据时可能产生与直觉相悖的结果的问题,提出了一种基于改进折扣系数的证据理论合成方法,示例结果表明,所提出的方法优于传统的证据合成方法,能快速收敛于所识别的目标基元。（4）针对参数不确定性对硬件安全完整性预计结果影响的问题,首先提出了基于蒙特卡罗分析法的硬件安全完整性预计方法解决其中参数概率分布已知类型的不确定性问题,该方法以结果达到95%的置信度来判定结构所满足的SIL,有效弥补了单一固定结果未考虑不确定性因素影响的缺陷。其次,针对蒙特卡罗分析法难以处理参数概率分布未知类型的不确定性问题,提出了基于模糊数的硬件安全完整性预计方法。同时,考虑到传统模糊结果评价方法存在可能再次引入认知不确定性、未能从置信度角度评价模糊结果等不足与局限性,提出了基于测度理论与符合性概率的模糊结果评价方法,示例表明所提出的方法有效且模糊评价结果较蒙特卡罗分析法评估的结果更为保守。最后,针对模糊数隶属函数可能难以确定的问题,提出了基于区间数的硬件安全完整性预计方法,采用NSG可能度法计算结果满足不同SIL的可能程度,并以示例证明了区间数更适合处理高度不确定性影响下的硬件安全完整性预计问题。
陈玉明[3]（2020）在《基于2乘2取2架构的QJK安全平台的仿真设计与实现》文中研究表明区间综合监控系统（QJK）自问世以来,凭借自身优秀的性能,成本低、可靠性高等众多优势,发展迅猛,在全国各路局应用十分广泛。区间综合监控系统作为信号设备,具备控车功能,对其自身的安全可靠性要求极为严格。本设计实现的基于二乘二取二QJK安全平台仿真软件,能更好地测试QJK应用软件,及其配置数据,保障QJK应用软件和配置数据的安全可靠性。QJK的底层平台采用的是基于二乘二取二架构的安全计算机平台,现有的QJK仿真软件没有对该底层平台进行仿真实现,导致无法对QJK的接口功能进行测试。本设计专门针对QJK测试工作,对其底层平台进行了仿真实现,并添加了故障注入功能,能够人为制造故障,进行针对性的测试工作。本设计中的基于二乘二取二QJK安全平台仿真软件,是在Qt Creator 4.2.1平台,采用面向对象语言c++开发实现的。该平台仿真实现了二乘二取二架构,包括系间同步、系内同步、主备状态判决、数据重构等功能,其中仿真软件的通信协议参考了FSFB/2协议,保障通信功能的安全可靠性,通信功能通过Qt的信号槽机制以及全局变量缓存区来实现;仿真软件中添加了故障注入功能,包括通信故障注入、内存故障注入、电源故障注入功能,便于用户测试工作;并使用Qt Widget实现了界面功能,为用户实时展示平台内部的运行情况,并能从交互界面对仿真软件进行参数设置,控制仿真软件运行。最后,本文对仿真软件进行了功能测试。测试结果证明,本设计中的QJK安全平台仿真软件实现了二乘二取二架构,故障注入功能,以及交互界面功能,满足了其功能需求。本设计中的仿真软件实现了QJK底层平台的二乘二取二功能,能够对QJK的接口功能进行测试,并通过故障注入功能,检验QJK应用软件在两系采集不一致时的运行状况,是否符合故障安全原则。用户还可以通过故障注入功能,按照用户的意愿,人为制造某些特定的故障。比如通信过程中发生了通信延时、报文内容在传输过程中因故障而被修改;应用软件的内存区发生故障,关键数据被修改,包括系间同步比较数据,系内同步比较数据,重构数据等;还可以模拟CPU电源发生故障等情景。通过故障注入功能,能更全面更便捷地测试QJK应用软件及其配置数据的安全可靠性,为列车的安全运行提供保障,除此之外,本设计的仿真软件还能应用于培训教学、产品演示。
曾爱然[4]（2020）在《城市轨道交通计算机联锁系统寿命预测与维修策略优化研究》文中研究表明城市轨道交通计算机联锁系统是保障列车行车安全的重要子系统之一。不同使用环境下的联锁系统健康状态不同,综合考虑联锁系统的可靠性和维修成本问题,对联锁系统的寿命进行科学合理地预测十分有必要。本文基于动态故障树和马尔可夫模型对城市轨道交通计算机联锁系统可靠性和安全性进行分析计算,在此基础上对系统的寿命进行预测并对维修维护策略进行优化。首先,根据城市轨道交通计算机联锁系统的组成和结构,对联锁系统故障发生的原因进行探究,在传统的故障树分析基础上加入动态逻辑门的应用,建立计算机联锁系统的动态故障树模型,分析影响联锁系统使用寿命的因素。其次,对建立的动态故障树模型进行模块划分,划分之后的每个子系统作为一个小整体,利用马尔可夫状态转移模型对其可靠性和安全性进行分析和求解。子系统模块合理的划分不仅避免了系统庞大容易造成的马尔可夫空间状态爆炸问题,并且将三个子系统通过―或门‖连接,在求解可靠性时将三个子系统转化为串联关系处理,大大简化了寿命预测模型的计算步骤。最后,利用Python软件和Mathcad软件对系统可靠性和安全性进行仿真分析,基于仿真结果对联锁系统进行寿命预测,结合寿命预测的结果对现有的联锁系统维修维护策略进行优化,能够在保证城轨计算机联锁系统安全可靠工作的同时,节约一定的维修成本和技术成本。
董高云[5]（2019）在《国内轨交安全平台相关技术及发展趋势综述》文中研究说明本文介绍了近年来国内各轨道交通信号厂商的安全平台及其相关技术的发展情况。逐一分析总结了主要信号厂商的安全平台及其相关技术,并据此综合分析了轨交信号安全平台技术的发展趋势。
赵得亮[6]（2019）在《基于VxWorks+QNX实时系统的异构安全计算机设计》文中研究表明轨道交通运行控制系统是保证列车运行安全的安全苛求系统。安全计算机作为系统的核心部件,在系统发生故障时,能够保障系统导向安全状态。目前安全计算机多采用同构的硬件和操作系统,面对共因失效,系统仍然存在安全风险。因此,研究异构安全计算机的设计方法具有重要的理论意义和应用价值。本文首先分析了共因失效对同构安全计算机可靠性与安全性影响,在此基础上,提出了一种软硬件均异构的安全计算机总体设计方案,并对该方案的可靠性进行了理论分析。然后,搭建了异构安全计算机硬件平台,研制了基于两种实时操作系统的底层设备驱动软件。在此基础上,重点研究了异构安全计算机平台软件的设计方法,并分别基于VxWorks和QNX实现了平台软件的编制。最后,对异构安全计算机平台进行了测试验证。本文的具体工作如下:（1）分析了同构三取二等安全计算机平台的结构及运行机理,基于马尔科夫过程建立了共因失效条件下同构安全计算机平台的可靠性与安全性模型,并分析了共因失效对同构安全计算机平台可靠性与安全性的影响。（2）借鉴现有同构三取二安全计算机的设计经验,提出了一种异构安全计算机总体设计方案,在此基础上,建立了特殊维修策略下的异构安全计算机的可靠性模型,通过与同构安全计算机平台进行对比分析,给出了异构安全计算机高可靠性的理论证明。（3）基于实验室现有硬件,搭建了异构安全计算机的硬件平台,针对于异构安全计算机的接口需求,利用可编程逻辑资源完成了硬件接口的设计,并分别基于VxWorks及QNX两种实时操作系统研制了相应的底层设备驱动软件。（4）基于本文搭建的异构安全计算机硬件平台,重点研究了异构安全计算机平台软件的设计技术,包括安全计算机平台的系间同步、数据表决、系间通信等关键技术,并基于VxWorks和QNX两种实时操作系统编制了平台软件。（5）搭建了异构安全计算机仿真测试环境,对异构安全计算机的同步、表决等功能进行了测试,并取得了满意的测试结果。
蔡金鑫[7]（2019）在《二乘三取二安全计算机双机热备切换机制研究》文中研究说明安全计算机是列控系统的核心设备,目前安全计算机广泛采用的是二乘二取二和三取二两种冗余结构。随着计算机、通信与信息处理等技术的快速发展,为进一步提高可靠性,保障列控系统的安全运行,采用二乘三取二冗余结构的安全计算机已经投入了实际应用。本文以二乘三取二结构的双机热备安全计算机系统为研究对象,开展了切换机制研究。在分析二乘三取二的系统结构和工作原理的基础上,重点对二乘三取二双机热备切换过程中同步机制、故障侦测与切换评估、切换机制三个关键性问题开展了研究,并分析了系统的可靠性和安全性;构建了二乘三取二双机热备切换机制仿真软件,验证其可行性、可靠性及安全性。论文的主要研究工作有:第一,研究二乘三取二双机切换中的同步机制。在分析二乘三取二的系统结构、工作原理和现有铁路信号系统同步机制的基础上,依据二乘三取二应避免共模故障的结构特点,深入研究了二乘三取二冗余系统的系内和系间同步机制。第二,研究二乘三取二双机热备切换中的故障侦测与切换评估机制。通过分析二乘三取二子系统的系统状态和切换状态,对各系系内、系间进行故障侦测,将故障侦测结果和系统所处的系统状态相结合,对系统进行切换评估。第三,研究二乘三取二的切换机制。首先,分析当系统进行主备切换时,各系状态的转化过程;其次,依据故障侦测与切换评估的结果得出二乘三取二的切换机制;最后使用马尔可夫模型分析三取二和二乘三取二的可靠性和安全性,使用MATLAB得出系统的可靠性和安全性曲线,结果表明基于该切换机制的二乘三取二冗余系统不仅具有较高的可靠性还具有可观的安全性。第四,使用Stateflow模型对该切换机制进行建模仿真,通过测试用例验证该切换机制的正确性;设计二乘三取二切换仿真软件,依据本文对切换过程中三个关键性问题的研究结果,实现系内、系间同步机制,通过模拟故障侦测情况,实现系统的切换评估和切换过程。研究表明,论文所述的二乘三取二双机热备切换机制能够实现准确切换并保证了系统的可靠性和安全性。
韩佳伟[8]（2019）在《带有第三方监控功能的安全平台仿真软件研究与设计》文中进行了进一步梳理带有第三方监控功能的安全平台仿真软件是一款模块化的冗余安全计算机平台核心功能仿真软件,基于交控科技股份有限公司当前研发的模块化安全计算机平台（Modular Safety Computer Platform,MSCP）项目,在实现了二乘二取二核心冗余功能的同时添加了通过第三方输入板软件监控主备系状态的功能。通过引入软件中间件的方式将软件结构分层,使模块化更加清晰,并在功能上提升仿真平台可靠性的同时在代码层面对函数接口进行了优化。本论文在研究MSCP功能需求和模块划分的基础上,经过精简提炼和创新,设计了仿真安全平台的软件结构。针对仿真平台的核心功能,本论文对三种符合安全完整性等级标准的冗余结构进行了对比,通过马尔可夫状态转移过程计算分析了三种冗余结构在安全性和可靠性方面的差异,总体分析了其RAMS等指标上的优劣势,确定了仿真软件核心功能的二乘二取二冗余架构。针对传统平台监控策略的缺陷,在平台中添加了依赖软件实现的第三方监控功能方案。在安全平台仿真软件中,通过应用软件模拟、平台逻辑处理、软件中间件实现和监控响应功能等模块共同实现了仿真软件的主要功能。本软件基于Microsoft Visual Studio 2017开发环境,使用C语言开发核心逻辑,C++语言开发界面,在论文中详细介绍了各个软件模块的程序设计方法,给出部分关键代码和运行流程。在实验室环境下分别对仿真软件的中间件代码逻辑和软件整体功能进行了测试,最后,对测试结果进行了统计分析,验证了软件功能的有效性。
施宇锋[9]（2017）在《计算机联锁系统冗余结构的设计》文中认为计算机联锁（computer interlocking）是以计算机技术为核心,采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障——安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统,也是行车安全实现可靠安全控制的关键。随着电子信息技术和网络技术的发展,控制铁路信号的计算机联锁系统向高冗余结构和集成化方向发展。本文根据轨道交通线路的实际情况,分析研究计算机联锁系统及其冗余结构,设计二乘二取二冗余结构的计算机联锁系统,并在轨道交通线路部分路段进行测试,系统可用度达到了99.9999998%。本文的主要研究工作如下:（1）对影响系统安全性和可靠性的系统结构进行深入分析,论述了有效提高系统可靠性的技术手段,重点研究了应用硬件冗余和软件冗余技术提高系统可靠性和安全性的技术手段;（2）运用马尔科夫模型对不同冗余结构的计算机联锁控制系统建立系统状态转换图,研究几种冗余结构的计算机联锁系统的失效率、故障检测覆盖率等参数,及其对系统安全性、可靠性的影响,仿真证明二乘二取二计算机联锁控制系统具有更高的安全性。（3）设计二乘二取二冗余结构的计算机联锁系统,从硬件结构、网络冗余结构和软件结构三方面给出设计模型。（4）在轨道交通线路部分路段,测试本文设计的二乘二取二冗余结构计算机联锁系统,采用模拟软件和仿真测试接口进行了系统测试。经过静态和动态测试,各项测试结果均能满足联锁系统的各项要求,与进路表一致,系统已投入于轨道交通运营中。
黄鲁江,雷烨[10]（2017）在《基于Markov过程的二乘二取二计算机联锁系统的可靠性和安全性分析》文中提出针对二乘二取二计算机联锁系统实际应用特点,建立一种切合实际的马尔可夫模型,并将故障可用率和故障修复率引入系统的可靠性和安全性分析中。讨论故障可用率和故障修复率对可靠性的影响,同时进行仿真对比。仿真结果,在证明采用该模型的系统具有更高的可靠性和安全性的同时,也证明该方法的有效性和优越性。
二、二乘(二取二)计算机联锁系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二乘(二取二)计算机联锁系统（论文提纲范文）
（1）基于动态故障树的车站计算机联锁系统冗余结构可靠性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 基本简介 |
| 1.1 计算机联锁系统的结构 |
| 1.2 二乘二取二的冗余系统运行模式 |
| 2 基于马尔可夫链的热备门可靠性建模及存在的问题 |
| 3 基于动态故障树的冗余系统结构可靠性求解 |
| 3.1 动态故障树 |
| 3.2 基于动态故障树的冗余结构建模 |
| 4 实验仿真 |
| 5 结语 |
（2）铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 相关概念 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬件安全完整性定量预计方法 |
| 1.2.2 共因失效定量评估方法 |
| 1.2.3 不确定性分析方法 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 选题目的和意义 |
| 1.4 论文研究内容与篇章结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 IEC 61508与EN 50129关于硬件安全完整性预计的若干差异分析 |
| 2.1 IEC 61508有关硬件安全完整性预计的若干问题分析 |
| 2.1.1 操作模式的判定问题 |
| 2.1.2 “PFH”的模糊性与局限性 |
| 2.1.3 结构约束的不足之处 |
| 2.2 IEC 61508与EN 50129所面向安全相关系统的差异性分析 |
| 2.3 1ooN和NooN(N≥2)结构对S1、S2类系统安全性的作用分析 |
| 2.3.1 失效模式划分 |
| 2.3.2 S1类系统 |
| 2.3.3 S2类系统 |
| 2.4 PFH计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性评估 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于DFT的铁路信号安全相关系统常见冗余结构THR量化方法 |
| 3.1 相关概念 |
| 3.1.1 动态故障树 |
| 3.1.2 灰关联分析法 |
| 3.2 铁路信号安全相关系统常见冗余结构THR量化模型构建 |
| 3.2.1 基于DFT的冗余结构THR量化方法 |
| 3.3 基于灰关联的影响参数敏感性分析方法 |
| 3.4 硬件安全完整性预计中的不确定性类型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于D-S证据理论的共因失效因子估算方法 |
| 4.1 基本概念 |
| 4.1.1 评分表法估算β |
| 4.1.2 D-S证据理论 |
| 4.2 D-S证据理论在β因子估算中的应用 |
| 4.2.1 评分表法估算β因子过程中的不确定性分析 |
| 4.2.2 基于改进折扣系数的β因子证据融合方法 |
| 4.3 案例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑参数不确定性的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.1 相关概念 |
| 5.1.1 蒙特卡罗分析法 |
| 5.1.2 模糊理论 |
| 5.1.3 区间分析基础 |
| 5.2 参数概率分布已知类型的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.2.1 基于MCA的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.2.2 案例分析 |
| 5.3 参数概率分布未知类型的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.3.1 基于模糊数的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.3.2 基于区间数的硬件安全完整性预计方法 |
| 5.4 不同方法预计结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于2乘2取2架构的QJK安全平台的仿真设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 区间综合监控系统研究现状 |
| 1.2.2 区间综合监控系统仿真软件研究现状 |
| 1.2.3 二乘二取二架构的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及论文框架 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 QJK安全平台仿真软件需求分析 |
| 2.1 QJK安全平台仿真软件系统概述 |
| 2.2 仿真软件功能需求分析 |
| 2.2.1 二乘二取二功能需求分析 |
| 2.2.2 故障注入功能需求分析 |
| 2.2.3 仿真软件界面功能需求分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 二乘二取二功能设计与实现 |
| 3.1 系内CPU同步功能的模拟 |
| 3.1.1 系内同步配置数据初始化 |
| 3.1.2 本地系内同步数据比较字计算 |
| 3.1.3 生成系内同步数据包 |
| 3.1.4 邻端系内同步数据比较字计算 |
| 3.1.5 系内同步运算设计与实现 |
| 3.2 系间同步功能的模拟 |
| 3.2.1 系间同步类的成员结构 |
| 3.2.2 双系热备模块初始化函数 |
| 3.2.3 系间同步本地比较校验字计算方法实现 |
| 3.2.4 系间同步报文发送与接收功能实现 |
| 3.2.5 系间同步的模拟 |
| 3.2.6 主备系切换功能实现 |
| 3.3 通信功能模块实现 |
| 3.3.1 通信模块设计 |
| 3.3.2 通信报文设计 |
| 3.3.3 CRC校验值算法实现 |
| 3.3.4 CRCM校验算法实现 |
| 3.3.5 TSD帧解析功能实现 |
| 3.3.6 基础运算函数方法实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 界面与故障注入功能实现 |
| 4.1 交互界面功能设计与实现 |
| 4.1.1 主界面设计与实现 |
| 4.1.2 故障注入界面设计与实现 |
| 4.2 故障注入功能实现 |
| 4.2.1 内存故障注入功能设计与实现 |
| 4.2.2 通信故障注入功能设计与实现 |
| 4.2.3 电源故障注入功能设计与实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 系统仿真测试 |
| 5.1 交互界面功能测试 |
| 5.1.1 主界面功能测试 |
| 5.1.2 通信故障注入界面测试 |
| 5.1.3 内存故障注入界面测试 |
| 5.1.4 电源故障注入界面测试 |
| 5.2 二乘二取二与故障注入功能测试 |
| 5.2.1 通信故障注入功能测试 |
| 5.2.2 内存故障注入功能测试 |
| 5.2.3 电源故障注入功能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（4）城市轨道交通计算机联锁系统寿命预测与维修策略优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 联锁系统 |
| 1.2.2 寿命预测方法 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 1.4 主要解决问题 |
| 2 联锁系统及寿命预测的相关理论基础 |
| 2.1 CBTC系统与计算机联锁子系统 |
| 2.1.1 CBTC系统主要组成 |
| 2.1.2 计算机联锁系统容错技术的应用 |
| 2.2 寿命预测相关理论 |
| 2.2.1 寿命预测概念 |
| 2.2.2 预测方法选取 |
| 2.3 城轨联锁系统评价指标选取 |
| 2.3.1 可靠性指标选取 |
| 2.3.2 安全性指标选取 |
| 2.3.3 寿命指标选取 |
| 2.3.4 寿命分布类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 城轨计算机联锁系统动态故障树建模 |
| 3.1 城轨联锁系统结构 |
| 3.2 联锁系统的外界供电系统 |
| 3.2.1 外界供电系统的组成和功能 |
| 3.2.2 外界供电系统工作模式 |
| 3.3 城轨联锁系统动态故障树模型 |
| 3.3.1 联锁供电子系统动态故障树模型 |
| 3.3.2 操作与显示子系统故障树模型 |
| 3.3.3 联锁机子系统故障树模型 |
| 3.3.4 单元控制层子系统动态故障树模型 |
| 3.3.5 城轨联锁系统动态故障树模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于马尔可夫链的城轨计算机联锁系统寿命预测 |
| 4.1 马尔可夫链模型的基本理论 |
| 4.2 不同冗余系统可靠性与安全性分析 |
| 4.2.1 单机系统的可靠性和安全性分析 |
| 4.2.2 双机热备系统的可靠性与安全性分析 |
| 4.2.3 三取二系统可靠性与安全性分析 |
| 4.2.4 二乘二取二系统的可靠性和安全性分析 |
| 4.3 城轨计算机联锁系统寿命预测 |
| 4.3.1 联锁系统寿命预测模型 |
| 4.3.2 联锁供电子系统可靠度与安全度 |
| 4.3.3 联锁机的可靠度与安全度 |
| 4.3.4 单元控制层的可靠度与安全度 |
| 4.3.5 城轨联锁系统预测寿命计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于寿命预测的城轨计算机联锁系统的维修策略优化研究 |
| 5.1 随机故障的维修策略 |
| 5.2 基于寿命预测的联锁系统周期维修策略优化 |
| 5.2.1 联锁供电系统的周期维修策略优化 |
| 5.2.2 联锁机的周期维修策略优化 |
| 5.2.3 单元控制层的周期维修策略优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 案例分析 |
| 6.1 SICAS计算机联锁系统故障树模型 |
| 6.2 SICAS计算机联锁系统寿命预测 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.1.1 研究内容 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）国内轨交安全平台相关技术及发展趋势综述（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 国内各信号厂商的安全平台及其相关技术介绍 |
| 3 轨交信号平台及其相关技术的发展趋势展望 |
| 4 结语 |
（6）基于VxWorks+QNX实时系统的异构安全计算机设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究及应用现状 |
| 1.2.1 安全计算机研究及应用现状 |
| 1.2.2 安全计算机分析现状 |
| 1.3 主要工作和论文的组织结构 |
| 2 共因失效对同构安全计算机可靠性与安全性影响分析 |
| 2.1 同构安全计算机结构分析 |
| 2.1.1 同构三取二安全计算机结构分析 |
| 2.1.2 同构二乘二取二安全计算机结构分析 |
| 2.2 共因失效条件下同构安全计算机可靠性与安全性模型 |
| 2.2.1 同构三取二安全计算机可靠性与安全性模型 |
| 2.2.2 同构二乘二取二安全计算机可靠性与安全性模型 |
| 2.3 同构安全计算机平台可靠性与安全性仿真分析 |
| 2.3.1 共因失效对同构安全计算机平台的可靠性影响 |
| 2.3.2 共因失效对同构安全计算机平台的安全性影响 |
| 2.4 同构安全计算机平台可靠性与安全性对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 异构安全计算机总体方案设计及可靠性分析 |
| 3.1 异构安全计算机总体方案设计 |
| 3.1.1 系统架构设计 |
| 3.1.2 异构方案设计 |
| 3.1.3 层次结构 |
| 3.2 异构安全计算机可靠性分析 |
| 3.2.1 异构安全计算机平台可靠性模型 |
| 3.2.2 维修率对异构安全计算机平台可靠性分析 |
| 3.2.3 异构安全计算机平台与同构安全计算机平台可靠度对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 异构安全计算机硬件平台搭建及驱动实现 |
| 4.1 异构安全计算机硬件平台搭建 |
| 4.1.1 硬件平台搭建 |
| 4.1.2 基于PL的接口设计 |
| 4.2 基于QNX及VxWorks系统的设备驱动设计与实现 |
| 4.2.1 基于QNX的设备驱动设计与实现 |
| 4.2.2 基于VxWorks的设备驱动设计与实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 异构安全计算机平台软件设计 |
| 5.1 异构安全计算机平台软件需求分析 |
| 5.2 异构安全计算机平台软件总体设计 |
| 5.2.1 平台控制软件的总体设计 |
| 5.2.2 平台通信软件的总体设计 |
| 5.3 平台控制软件的设计与实现 |
| 5.3.1 同步机制设计与实现 |
| 5.3.2 表决功能设计与实现 |
| 5.3.3 系间通信设计与实现 |
| 5.3.4 同步表决管理设计与实现 |
| 5.4 平台通信软件的设计与实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 测试验证 |
| 6.1 测试环境搭建 |
| 6.2 功能测试 |
| 6.2.1 同步功能测试 |
| 6.2.2 表决功能测试 |
| 6.2.3 其他功能测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）二乘三取二安全计算机双机热备切换机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 二乘三取二同步机制研究 |
| 2.1 二乘三取二的系统结构及工作原理 |
| 2.1.1 系统结构 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.2 同步机制研究 |
| 2.2.1 同步机制简介 |
| 2.2.2 系内同步机制研究 |
| 2.2.3 系间同步机制研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 二乘三取二故障侦测与切换评估研究 |
| 3.1 二乘三取二各系系统状态 |
| 3.2 故障侦测 |
| 3.3 切换评估 |
| 3.3.1 主备切换评估 |
| 3.3.2 其他切换评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二乘三取二切换机制研究 |
| 4.1 切换机制研究 |
| 4.1.1 主备切换状态转换 |
| 4.1.2 切换机制 |
| 4.2 二乘三取二可靠性和安全性分析 |
| 4.2.1 三取二可靠性和安全性分析 |
| 4.2.2 二乘三取二可靠性和安全性分析 |
| 4.2.3 两种冗余系统可靠性及安全性的对比分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 二乘三取二切换机制建模仿真及软件设计与实现 |
| 5.1 基于Stateflow的二乘三取二切换机制建模仿真 |
| 5.1.1 Stateflow简介 |
| 5.1.2 Stateflow建模 |
| 5.1.3 结果 |
| 5.2 二乘三取二冗余系统切换软件设计 |
| 5.2.1 软件系统整体构架设计 |
| 5.2.2 通信模块设计 |
| 5.2.3 数据模块相关设计 |
| 5.3 二乘三取二冗余系统切换软件实现 |
| 5.3.1 开发环境 |
| 5.3.2 系统总体界面 |
| 5.3.3 通信模块实现 |
| 5.3.4 系统整体实现 |
| 5.3.5 同步模块 |
| 5.3.6 切换评估 |
| 5.3.7 切换机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（8）带有第三方监控功能的安全平台仿真软件研究与设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 2 安全计算机平台的功能需求和结构研究 |
| 2.1 MSCP系统整体需求和功能分析 |
| 2.2 MSCP系统各模块功能原理研究 |
| 2.3 基于MSCP的安全平台仿真软件结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 平台仿真软件及其第三方监控功能的设计方案 |
| 3.1 安全计算机平台的冗余方案 |
| 3.1.1 冗余概念及常见冗余类型 |
| 3.1.2 基于马尔可夫状态转移的冗余方案对比分析 |
| 3.2 仿真平台与外部软件的接口方式 |
| 3.3 第三方监控功能的设计方案 |
| 3.3.1 传统平台的监控策略及缺陷 |
| 3.3.2 第三方监控功能实现方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 安全计算机平台仿真软件的程序设计与实现 |
| 4.1 仿真平台各模块程序设计 |
| 4.1.1 公共库程序 |
| 4.1.2 应用软件模拟 |
| 4.1.3 平台逻辑处理程序 |
| 4.1.4 中间件实现 |
| 4.1.5 监控响应功能实现 |
| 4.2 软件界面实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 安全计算机平台仿真软件测试及结果分析 |
| 5.1 使用Gtest进行的平台仿真软件单元测试 |
| 5.1.1 Gtest测试框架介绍 |
| 5.1.2 软件中间件单元测试 |
| 5.1.3 测试结果与分析 |
| 5.2 软件整体功能验证与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）计算机联锁系统冗余结构的设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 绪论 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外计算机联锁系统的研究现状 |
| 1.3.2 国内计算机联锁系统的研究现状 |
| 1.4 论文主要内容和结构安排 |
| 第二章 计算机联锁系统及其冗余结构分析 |
| 2.1 计算机联锁系统结构 |
| 2.1.1 计算机联锁系统硬件组成 |
| 2.1.2 计算机联锁系统软件控制结构 |
| 2.2 计算机联锁系统冗余结构分析 |
| 2.2.1 系统的可靠性冗余结构 |
| 2.2.2 系统的安全性冗余结构 |
| 2.2.3 系统的可靠性与安全性冗余结构 |
| 2.3 冗余结构的安全性和可靠性评价 |
| 2.3.1 与系统可靠性和安全性有关的概念 |
| 2.3.2 可靠性的定义与指标 |
| 2.3.3 安全性的定义和指标 |
| 2.3.4 系统安全性和可靠性的技术保障 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于MARKOV的冗余结构可靠性和安全性分析 |
| 3.1 马尔可夫算法概述 |
| 3.2 双机热备系统的可靠性和安全性分析 |
| 3.3 三取二系统的可靠性和安全性分析 |
| 3.4 二乘二取二系统的可靠性和安全性分析 |
| 3.5 MATLAB仿真分析 |
| 3.5.1 三种冗余结构的性能比较 |
| 3.5.2 二乘二取二冗余结构的可靠性和安全性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 二乘二取二联锁系统的设计 |
| 4.1 系统硬件结构的设计 |
| 4.2 系统网络结构的设计 |
| 4.3 系统软件结构的设计 |
| 第五章 二乘二取二冗余结构的联锁系统测试及功能验证 |
| 5.1 测试方法 |
| 5.1.1 按进路检查 |
| 5.1.2 按道岔检查 |
| 5.1.3 按区段检查 |
| 5.1.4 侵限检查 |
| 5.1.5 按信号检查 |
| 5.2 功能测试 |
| 5.2.1 进路表的静态测试 |
| 5.2.2 进路表的动态测试 |
| 5.3 测试分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）基于Markov过程的二乘二取二计算机联锁系统的可靠性和安全性分析（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 二乘二取二计算机联锁系统 |
| 3 基于Markov过程的可靠性和安全性建模 |
| 3.1 相关参数 |
| 3.2 Markov过程建模 |
| 4 仿真分析 |
| 4.1 故障可用率δ对可靠度的影响 |
| 4.2 故障修复率μ对可靠度的影响 |
| 4.3 本文方法与文献[9]的对比 |
| 5 结语 |
四、二乘(二取二)计算机联锁系统（论文参考文献）
- [1]基于动态故障树的车站计算机联锁系统冗余结构可靠性研究[J]. 王月太,吴文艾,高贤辉. 自动化与仪器仪表, 2021(04)
- [2]铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究[D]. 张宏扬. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [3]基于2乘2取2架构的QJK安全平台的仿真设计与实现[D]. 陈玉明. 西南交通大学, 2020(07)
- [4]城市轨道交通计算机联锁系统寿命预测与维修策略优化研究[D]. 曾爱然. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]国内轨交安全平台相关技术及发展趋势综述[A]. 董高云. 第十四届中国智能交通年会论文集（2）, 2019
- [6]基于VxWorks+QNX实时系统的异构安全计算机设计[D]. 赵得亮. 北京交通大学, 2019(01)
- [7]二乘三取二安全计算机双机热备切换机制研究[D]. 蔡金鑫. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]带有第三方监控功能的安全平台仿真软件研究与设计[D]. 韩佳伟. 北京交通大学, 2019(01)
- [9]计算机联锁系统冗余结构的设计[D]. 施宇锋. 苏州大学, 2017(04)
- [10]基于Markov过程的二乘二取二计算机联锁系统的可靠性和安全性分析[J]. 黄鲁江,雷烨. 铁路通信信号工程技术, 2017(05)