通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 （1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 （2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。
（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。
中国列车运行控制系统 CTCS- Chinese Train Control System CTCS概述 地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）。其中GSM-R不属于CTCS设备，但是重要组成部分。 应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。 轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。 无线通信网络（GSM-R）是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。 列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。 车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。 CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。 无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。 CTCS - 简介 TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，还句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。 中国铁路调度指挥系统
参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。 铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。 为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”） CTCS - 产生背景 由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。 中国人口密集，资源紧张，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。 与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影响了运输效率。铁路信号系统迫切需要建立统一的技术标准，确立数字化、网络化、智能化、一体化发展方向，国产高速铁路列车运行控制系统标准的制定迫在眉睫。为实现高铁战略，铁道部组织相关专家开始制定适合我国国情的中国列车控制系统CTCS（Chinese Train Control System）。 在CTCS 技术规范中，根据系统配置CTCS按功能可划分为5 级。为满足客运专线和高速铁路建设需求，通过对ETCS标准的引进、消化、吸收，并结合成功应用的CTCS-2级列车运行控制系统的建设和运营经验，我国构建了具有自主知识产权的CTCS-3级列控系统标准。CTCS-3级列车运行控制系统是基于GSM-R无线通信的重要技术装备，是中国铁路技术体系和装备
人因可靠性分析(HRA) 1 概述 人因可靠性分析(Human reliability analysis，简称HRA)关注的是人因对系统绩效的影响，可以用来评估人为错误对系统的影响。 很多过程都有可能出现人为错误，尤其是当操作人员可用的决策时间较短时。问题最终发展到严重地步的可能性或许不大。但是，有时，人的行为是惟一能避免最初的故障演变成事故的防卫。 HRA的重要性在各种事故中都得到了证明。在这些事故中，人为错误导致了一系列灾难性的事项。有些事故向人们敲响警钟，不要一味进行那些只关注系统软硬件的风险评估。它们证明了忽视人为错误这种诱因发生的可能性是多么危险的事情。而且，HRA可用来凸显那些妨碍生产效率的错误并揭示了操作人员及维修人员如何“补救”这些错误和其他故障(硬件和软件)。 2 用途 HRA可进行定性或定量使用。如果定性使用，HRA可识别潜在的人为错误及其原因，从而降低了人为错误发生的可能性；如果定量使用，HRA可以为FTA(故障树)或其它技术的人为故障提供数据。 3 输入 人因可靠性分析方法的输入包括： ●明确人们必须完成的任务的信息； ●实际发生及有可能发生的各类错误的经验； ●有关人为错误及其量化的专业知识。 4 过程 HRA过程如下所示： ●问题界定——计划调查/评估哪种类型的人为参与？ ●任务分析——计划怎样执行任务？为了协助任务的执行，需要哪类帮
助？ ●人为错误分析——任务执行失败的原因？可能出现什么错误？怎样补救 错误？ ●表示——怎样将这些错误或任务执行故障与其他硬件、软件或环境事项 整合起来，从而对整个系统故障的概率进行计算？ ●筛查——有不需要细致量化的错误或任务吗？ ●量化——任务的单项错误和失败的可能性如何？ ●影响评估——哪些错误或任务是最重要的？哪些错误或任务是可靠性或 风险的最大诱因？ ●减少错误——如何提高人因可靠性？ ●记录——有关HRA的哪些详情应记录在案？ 在实践中，HRA会分步骤进行，尽管某些部分(例如任务分析及错误识别)有时会与其他部分同步进行。 5 输出 输出包括： ●可能会发生的错误的清单以及减少损失的方法——最好通过系统改造； ●错误模式、错误类型、原因及结果； ●错误所造成风险的定性或定量评估。 6 优点及局限 HRA的优点包括： ●H RA提供了一种正式机制，对于人在系统中扮演着重要角色的情况，可以将人为错误置于系统相关风险的分析中； ●对人为错误的模式和机制的正式分析有利于降低错误所致故障的可能性。 局限包括： ●人的复杂性及多变性使我们很难确定那些简单的失效模式及概率； ●很多人为活动缺乏简单的通过/失败模式。HRA较难处理由于质量或决策不当造成的局部故障或失效。
第四章典型系统的可靠性分析 4.1 系统及系统可靠性框图 4.1.1概述 所谓系统是指为了完成某一特定功能，由若干个彼此有联系的而且又能相互协调工作的单元组成的综合体。 在可靠性研究中，按系统是否可以维修可以将系统分为不可修复系统和可修复系统。不可修复系统是指系统一但失效，不进行任何维修或更换的系统，例如日光灯管、导弹以及卫星推进器等一次性使用的系统。不可修复是指技术上不能修复、经济上不值得修复，或者一次性使用不必要再修复。可修复系统是指通过修复而恢复功能的系统。机械电子产品大多数都是可修复系统，但不可修复系统相对可修复系统来说简单得多，而且对不可修复系统的研究方法与结论也适用于可修复系统，同时是研究可修复系统的基础。 4.1.2系统可靠性框图 系统是由若干个彼此有联系的而且又能相互协调工作的单元组成的综合体，因此各个单元之间必然存在一定的关系，为了分析系统的可靠性，就必须分析系统各单元之间的关系，首先要将所要分析的系统简化为合理的物理模型，然后在由物理模型进一步得到参数和设计变量的数学模型。 对于复杂产品，用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的逻辑图，称为可靠性框图。可靠性框图可以用来评价产品或系统的设计布置以及确定子系统或元件的可靠性水平；可靠性框图和数学模型是可靠性预测和可靠性分配的基础。 下面通过实例来说明如何建立可靠性框图。 例4.1 如图4.1所示是一个流体系统工程图，表示控制管中的流体的两个阀门通过管道串联而成。试确定系统类型。 图4.1两阀门串联流体系统示意图
解要确定系统类型，要从分析系统的功能及其失效模式入手。 1.如果其功能是为了使液体通过，那么系统失效就是液体不能流过，也就是阀门不能打开。若阀门1和阀门2这两个单元是相互独立的，只有这两个单元都打开，系统才能完成功能，因此，该系统的可靠性框图如图3.2a)所示。 2.如果该系统的功能是截流，那么系统失效就是不能截流，也就是阀门泄漏。那么可以看到，要是系统完成预定功能，要求两个阀门至少有一个正常，因此，该系统的可靠性框图如图 3.2b)所示。 a)功能是流体流通时的串联系统可靠性框图b)功能是截流时的并联系统可靠性框图 图4.2 系统可靠性框图 从上面的例子中可以看到：对于同样一个系统，如果它所完成的功能不同，或者定义它的失效状态不同时，其可靠性框图的形式可能时不同的。 例4.2 如图4.3所示是电路中经常使用的并联电容器电路图。从可靠性角度讨论该系统的类型。 图4.3 并联电容器系统图 解：如果所设计的系统在电容器短路时失效，显然，任何一个电容器的失效均会导致该电路的失效，因此，从功能关系来看，该电容器系统的可靠性框图是一个串联系统。如图4.4a)所示。 如果所设计的系统在电路开路时失效，显然，只有全部电容器均失效才会导致该电路的失效，因此，从功能关系来看，该电容器系统的可靠性框图是一个并联系统。如图4.4b)所示。 图4.4 电容系统可靠性框图 讨论题：一个系统由完全相同的三台设备组成，在工作期间系统的负载水平（功能）不同。可以将这项任务分为3个阶段，各个阶段的负载情况是第一阶段必须至少有一阀门阀门 输输 阀门 输 阀门 输 1 2 n a) 串联模型b) 并联模型 1 2 n
可靠性数据分析的计算方法
PROCEEDINGS,Annual RELIABILITY and MAINTAINABILITY Symposium（1996） 可靠性数据分析的计算方法 Gordon Johnston, SAS Institute Inc., Cary 关键词：寿命数据分析加速试验修复数据分析软件工具 摘要&结论 许多从事组件和系统可靠度研究的专业人员并没有意识到，通过廉价的台式电脑的普及使用，很多用于可靠度分析的功能强大的统计工具已经用于实践中。软件的计算功能还可以将复杂的计算统计和图形技术应用于可靠度分析问题。这大大的便利了工业统计学家和可靠性工程师，他们可以将这些灵活精确的方法应用于在可靠度分析时所遇到的许多不同类型的数据。 在本文中，我们在SAS@系统中将一些最有用的统计数据和图形技术应用到例子的当中，这些例子主要包涵了寿命数据，加速试验数据，以及可修复系统中的数据。随着越来越多的人意识到创新性软件在可靠性数据分析中解决问题的需要，毫无疑问，计算密集型技术在可靠性数据分析中的应用的趋势将会继续扩大。 1.介绍 本文探讨了人们在可靠性数据分析普遍遇到的三个方面： 寿命数据分析 试验加速数据分析 可修复系统数据的分析 在上述各领域，图形和分析的统计方法已被开发用于探索性数据分析，可靠性预测，并用于比较不同的设计系统，供应商等的可靠性性能。 为了体现将现代统计方法用于结合使用高分辨率图形的使用价值，在下面的章节中图形和统计方法将被应用于含有上述三个方面的可靠性数据的例子中。2.寿命数据分析 概率统计图的寿命数据分析中使用的最常见的图形工具之一。Weibull 图是最常见的使用可靠性的概率图的类型，但是当Weibull概率分布并不符合实际数据的时候，类似于对数正态分布和指数分布这一类的概率图在寿命数据分析中也能够起到帮助。 在许多情况下，可用的数据不仅包含故障时间，但也包含在分析时没有发生故障的单位的运行时间。在某些情况下，只能够知道两次故障发生之间的时间间隔。例如，在测试大量的电子元件时，如果记录每一个发生故障的元件的故障时间，那么这可能不经济。相反，在固定的时间间隔内
YF-ED-J3347 可按资料类型定义编号 人因可靠性分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
人因可靠性分析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 第一节人因可靠性研究 一、人因可靠性分析的研究背景 随着科技发展，系统及设备自身的安全与 效益得到不断提高，人-机系统的可靠性和安全 性愈来愈取决于人的可靠性。核电厂操纵员可 靠性研究是“核电厂人因工程安全”的主要组 成部分。在核电厂发生的重大事件和事故中， 由人因引起的已占到一半以上，震惊世界的三 里岛和切尔诺贝利核电厂事故清楚地表明，人 因是导致严重事故发生的主要原因。 据统计，(20~90)%的系统失效与人有关，
其中直接或间接引发事故的比率为(70~90)%，这其中包括许多重大灾难事故，如： l 印度Bhopal化工厂毒气泄漏 l 切尔诺贝利核电站事故 l 三里岛核电站事故 l 挑战者航天飞机失事 因此，如何把人的失误对于风险的后果考虑进去，以及如何揭示系统的薄弱环节，在事故发生之前加以防范，便成为亟待解决的重要问题。而这些都以详尽和准确的人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)为基础。对人因加以研究，在核电厂各个阶段应用人因工程的原则来防止和减少人的失误，已成
CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS 根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。 1. CTCS概述 TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。 中国铁路调度指挥系统 参考欧洲ETCS规，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。 铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满
足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。 为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System的缩写“CTCS”） 2. 产生背景 由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。 中国人口密集，资源紧，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。 与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影
?中国铁路列控系统的发展原则： ?列控系统技术平台的确立遵循全路统一规划的原则，实现互联互通。 ?按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的要求，我国300km/h及以上高速 客运专线确定CTCS3列控系统作为全路统一技术平台体系，并兼容CTCS2 列控系统实现动车组上下线运行。 ?CTCS3系统采用GSM-R无线通信传输列控信息，主要由车载ATP、无线 闭塞中心RBC、微机联锁、调度集中CTC、应答器、ZPW2000轨道电路构 成，在引进消化吸收关键技术的基础上，通过系统集成创新，我们将建立符 合中国国情路情的、世界一流水平的高速铁路CTCS3列控技术体系。 ?中国铁路列控系统CTCS2： ?CTCS2列控系统主要用于200～250km/h客货混运客运专线,主要设备包括： 车载A TP、列控中心、微机联锁、调度集中CTC、应答器、ZPW2000轨道 电路，并已基本实现国产化。 ?CTCS2列控系统采用轨道电路加点式应答器作为信息传输手段，实现列车 运行的安全控制。 ?经过改造的既有线也采用CTCS2列控系统，并在时速200公里提速线路上 应用。 ?通过在时速300公里和200公里跨线列车上装备CTCS2和CTCS3车载系 统，实现高速列车的跨线运行。 ?城市轨道交通的发展方向： ?由轨道电路向基于通信的方向发展。 ?系统化。 ?通信信号一体化。 ?标准化和开放化。 ?列车运行控制技术的发展经过 ?地面人工信号 ?地面自动信号 ?出现机车信号 ?发明自动停车 ?列控系统ATC ?综合自动化系统 ?固定闭塞（Fixed Block）：线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区，一个分 区只能被一列车占用，闭塞分区的长度按最长列车、满负载、最高速、最不利制动率等最不利条件设计，列车间隔为若干闭塞分区，而与列车在分区内的实际位置无关，列车位置的分辨率为一个闭塞分区（一般为几百米），制动的起点和终点总是某一分区的边界，对列车的控制一般采用速度码台阶式制动曲线方式，该系统要求运行间隔越短，闭塞分区(设备)数也越多。 ?移动闭塞(Moving Block)：线路没有被固定划分的闭塞分区，列车间的间隔是动态 的、并随前一列车的移动而移动，列车位置的分辨率一般为10米范围内，该间隔是按后续列车在当前速度下的所需制动距离、加上安全裕量计算和控制的，确保不追尾，制动的起始和终点是动态的，对列车的控制一般采用一次抛物线制动曲线的方式，轨旁设备的数量与列车运行间隔关系不大。 ?准移动闭塞(Distance-To-Go)：线路被划分为固定位置、某一长度的闭塞分区，一 个分区只能被一列车占用，列车间隔为若干闭塞分区，而与列车在分区内的实际位
精心整理基于性能的设计过程为分为三个步骤： ①按照建筑物的用途以及用户对建筑物的需求来确定性能的要求，从而建立一个目标性能； ②根据建立好的目标性能选用一种合适的结构设计方法； ③对各项性能指标进行综合评定，判断所设计的建筑物能否满足目标性能的要求。一般采用风险率 （1 （2 （3 （4 在实际工程中，极限状态函数往往是很难用显式表达出来，响应面法是在设计验算点附近用多项式来拟合复杂的极限状态函数，然后用一般的可靠度计算方法计算结构可靠度，因此响应面法在实际工程的计算当中得到广泛应用。 蒙特卡洛法的原理是： 对所研究的问题建立相似的概率模型，根据其统计特征值（如均值、方差等），采用某种特定方法
产生随机数和随机变量来模拟随机事件，然后对所得的结果进行统计处理，从而得到问题的解。（1）根据待求的问题构造一个合适的随机模型，所求问题的解应该对应于该 模型中随机变量的均值和方差等统计特征值；在主要特征参数方面，所构造的模 型也应该与实际问题相一致。 （2）根据模型中各个随机变量的统计参数和概率分布，随机产生一定数量的 随机数。通常我们先产生服从均匀分布的随机数，然后通过某种变换转化为服从 （3 （4 （5 1 2 3 4、重复2、3过程过程N次(N=600)。 5、统计分析上述过程产生的组抗力，得到偏压柱在偏心距为时的抗力 平均值和标准差。 6、给出一组偏心距值，重复以上步骤，便可得到混凝土偏心受压柱截面抗 力—曲线，平均值及标准差。
验算点法(JC)： 洛赫摩和汉拉斯在研究荷载组合时提出了按当量正态化条件，将非正态随机变量当量为正态随机变量进行可靠度计算的新方法。该方法较为直观、易于理解，是国际安全度联合会推荐（JCSS）推荐使用的方法，又称为JC法。 需要已知验算点的坐标值，但对于非正态随机变量和非线性极限状态方程，其坐标值不能预先求得，所以需进行迭代计算。 JC （2）BP 1957 则应对边界条件具 有“最小偏见”的，这实际上是个优化问题，即最大熵原理的定义。 随机有限元法 采用有限元法分析具有确定性物理模型的结构可靠度，可先确定极限状态函数中每项参数如作用效应和结构抗力等的统计参数和概率分布；再通过有限元分析求出结构的随机反应，如结构反应的平
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.人因可靠性分析正式版
人因可靠性分析正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 第一节人因可靠性研究 一、人因可靠性分析的研究背景 随着科技发展，系统及设备自身的安全与效益得到不断提高，人-机系统的可靠性和安全性愈来愈取决于人的可靠性。核电厂操纵员可靠性研究是“核电厂人因工程安全”的主要组成部分。在核电厂发生的重大事件和事故中，由人因引起的已占到一半以上，震惊世界的三里岛和切尔诺贝利核电厂事故清楚地表明，人因是导致严重事故发生的主要原因。 据统计，(20~90)%的系统失效与人有
关，其中直接或间接引发事故的比率为(70~90)%，这其中包括许多重大灾难事故，如： l 印度Bhopal化工厂毒气泄漏 l 切尔诺贝利核电站事故 l 三里岛核电站事故 l 挑战者航天飞机失事 因此，如何把人的失误对于风险的后果考虑进去，以及如何揭示系统的薄弱环节，在事故发生之前加以防范，便成为亟待解决的重要问题。而这些都以详尽和准确的人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)为基础。对人因加以研
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研 究(通用版) 摘要：随着社会的快速发展，地铁也渐渐的融入了人们的生活，为人们提供了便利的出行条件。地铁的供电系统是否安全和可靠运行直接影响到地铁的安全运行和稳定性能。随着地铁线路不断增设，地铁的供电系统也越来越复杂化，出现故障的可能性也在不断提高。如果地铁的供电系统出现故障，会直接导致城市地铁运输功能的失灵，可能会危及乘客的生命和安全。因此，本文重点对地铁供电系统的可靠性和安全性进行分析，旨在提高地铁的运行效率和安全性能。 关键词：地铁供电系统；可靠性；安全性；分析方法；研究 一、地铁供电系统的概述 随着社会和经济的迅速发展，我国的城市人口密度也在不断增
加，人们对地铁的需求也随之不断增强，地铁已经成为人们生活中不可或缺的交通工具，由于地铁具有运行速度快、旅客运送量大、车次多、方便舒适等优点，所以被众多国家所使用，缓解了城市大部分的交通压力。因此，我们对地铁可靠性、安全性的要求也越来越高。地铁供电系统的安全可靠运行，对地铁列车的安全可靠运行起着至关重要的作用。供电系统是地铁运行的重要组成部分，供电系统的安全可靠是地铁正常运行的前提和重要保障。 二、地铁供电系统的组成部分 地铁供电系统是为地铁车辆提供电能运行动力的系统。地铁供电系统是由两部分内容组成。第一部分是高压的供电系统，高压供电的系统的供电方式有三种：集中式供电、分散式供电和混合式供电。集中式供电具有可靠性高、便于统一调度管理、施工方便、维护简单、计费便捷等优点，但投资比较大。分散式供电方式一般会受外部电网影响，可靠性相对差一些。混合供电方式集中了前两者共同的优点，但是增大了复杂性。所以，三种供电方式各有其自身的优点和缺点，需要根据地铁运行及管理的实际情况进行选择；而
【推荐】CTCS-2列控系统简介 jiang11011 发表于: 2006-11-17 22:27 来源: 中国铁路博客 *** Hidden to visitors *** 最新回复 jiang11011 at 2006-11-17 22:28:07 第4章 CTCS2控制模式 4.1 CTCS2列控信息 1、连续信息 连续信息由轨道电路提供,包括以下信息： （1）行车许可。 （2）空闲闭塞分区数量。 （3）道岔限速等。 2、连续信息轨道电路码序 轨道空闲 6 5 4 3 2 1 0 信号显示 L L L L LU U HU 信息名称 L3码 L3码 L2码 L码 LU码U码HU码 信息显示 L L L L LU U2 UU 信息名称 L3码 L3码 L2码L码 LU码 U2码UU码 信号显示 L L L L LU U2S UUS 信息名称 L3码 L3码 L2码L码 LU码 U2码UUS码 3、点式信息 点式信息由有源应答器和无源应答器提供，包括以下的信息： （1）线路长度(以闭塞分区为单位提供)。 （2）线路坡度。 （3）线路固定限速。 （4）临时限速。 （5）级间切换。 （6）列车定位等信息。 4、出站应答器电文内容 （1）无源应答器的电文 应答器连接信息；线路坡度信息；静态限速信息；等级转换信息；特殊区间信息；轨道电路信息；
调车危险信息。 （2）有源应答器的电文 反相运行时从有源应答器接收反相运行的进路信息；正向发车时，应答器连接信息，临时限速信息；反向接车时，应答器连接信息，线路坡度信息，静态限速信息，轨道电路信息，临时限速信 息。 5、进站应答器电文内容 （1）无源应答器的电文 应答器连接信息；线路坡度信息；静态限速信息；等级转换信息；特殊区间信息；轨道电路信息；（2）有源应答器的电文；线路坡度信息；静态限速信息；调车危险信息；轨道电路信息；临时 限速信息。 4.2 速度监控模式 1、区间追踪运行模式 2、带LU2的区间追踪运行模式 3、机外停车模式 4、正线停车模式 5、股道侧线停车模式 6、正线通过模式，与区间跟踪运行模式相同。 7、经18号及以上道岔侧向通过模式 对于通过18号及以上道岔进入车站的模式的设想，与侧线停车模式一样。但是，股道侧线进站时的NBP不是50km/h，而是85km/h，这一点不同。 8、引导接车模式 9、正线发车模式 10、股道侧线发车模式 11、区间反向运行模式 第5章地面设备及技术条件 CTCS2级地面设备系统构成：车站列控中心，既有线暂按独立列控方式设置，将来可考虑联锁、列控、区间一体化设置。欧标点式应答器，包括有源应答器[含地面电子单元(LEU)]和无源应答器。ZPW-2000(UM)系列轨道电路的自动闭塞。车站闭环电码化。车站联锁为计算机联锁或6502电气 集中。行车指挥为CTC或TDCS。 5.1 CTCS2列控中心 1、列控中心系统框图 列控中心是根据列车占用情况及进路状态计算行车许可及静态速度曲线并传送给列车，是一种实时控制系统，它必须具有非常高的可靠性，才能保证铁路运输技术作业的安全与效率。列控中心主要由列控中心主机和监测机组成。主机采用二乘二取二可靠性和安全性冗余结构。 系统双系简易结构图 A、B两系结构完全相同，互为备用；主备之间采用工控专用ARCNET网连接。每系采用双子系的二取二安全冗余结构，由专用高性能计算机系统构成，双CPU独立运算，实现大容量信息快速交换，同步运行。两个CPU分别对运算结果进行比对，只当比较一致时输出控制命令；两个CPU分别对两个子系进行周期性的自检，自检通过后分别向监督校验单元输出相异且变化的校验字。SUP/VER单元亦采用智能二取二结构，板上两个处理器分别收到来自两个CPU的校验字并检查正确后给出板上安全鉴相电源的动态控制命令；两个处理器还分别对两个CPU的控制命令进行比较，一致时驱动比较继电器吸起。当CPU校验字错误或命令不一致，比较继电器落下，切断对LEU的通信和智能安全输出板的输出控制电源，确保系统安全。
CTCS-3级列控系统标准规范系列科技运[2008] 127号 中国列车运行控制系统 （CTCS）名词术语 （V1.0） 铁道部科学技术司 铁道部运输局 2008年9月
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参考文献 [1] 2004年版《中国列车运行控制系统（CTCS）名词 术语》 [2] 铁运函〔2007〕124号《客运专线CTCS-2级列控系统配置及运 用技术原则（暂行）》 [3] 科技运〔2008〕34号《CTCS-3级列控系统总体技术方案》 [4] 科技运〔2008〕113号《CTCS-3级列控系统功能需求规范 （FRS）（V1.0）》 [5] 科技运〔2008〕127号《CTCS-3级列控系统系统需求规范 （SRS）（V1.0）》 [6] ERTMS/ETCS SUBSET 023 ERTMS/ETCS Glossary of Terms ERTMS/ETCS名词术语 [7] ERTMS/ETCS FRS V4.29 ERTMS/ETCS Function Requirements Specification（FRS） ERTMS/ETCS功能需求规范 [8] ERTMS/ETCS FRS V5.00 ERTMS/ETCS Function Requirements Specification（FRS） ERTMS/ETCS功能需求规范 [9] ERTMS/ETCS SUBSET 026 V2.3.0 ERTMS/ETCS System Requirements Specification（SRS） ERTMS/ETCS系统需求规范
铁路由于先天的综合优势，全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高，必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。随着高速铁路的兴起，对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高的新要求， CTCS-2及CTCS-3级列控系统已经实际应用于当今的客运专线上。 列控中心(TCC)是我国CTCS-2级列控系统地面信号控制的核心设备，实现控制有源应答器的报文输出和临时限速的核对与执行，还负责ZPW-2000A/K轨道电路的编码、区间信号机点灯逻辑、站间通信、区间及站内轨道电路改方等逻辑功能，担负着列车行车安全的重大责任。TCC同时也是CTCS-3级列控系统地面信号控制的降级备用设备，为列车提供行车命令，保障行车安全。 在以往的列控中心仿真系统中，主要存在两个问题：其一是没有对站内编码逻辑进行处理，基本上将站内简化为区间来运行，造成的结果是整个仿真系统不能对侧线运行进行模拟；其二是不能智能的对设计院提供的规定格式的基础数据表进行处理，如果要完整的模拟站内的正线、侧线运行，要手动填写很多配置文件，穷举某一个站所有的进路相关信息，更换站场时，需要重新填写配置文件，工作量大且容易出错，大大的降低了程序的通用性。 本论文介绍了CTCS-2级列控系统的国内外研究现状及其主要由车载系统和地面系统组成。重点分析和研究了CTCS-2级地面子系统中列控中心的功能，站内及区间的编码规则和点灯控制。以Visual C++6.0为开发环境，结合CTCS-2级列控中心工作原理、区间及站内的编码设计规则、点灯控制及相应技术文件，设计出CTCS-2级列控中心仿真子系统。利用计算机仿真技术，结合实际线路条件及车载的控车情况，模拟列控中心的各种功能，不但可以大大降低试验成本，又可以在一定意义上为提高行车效率提供数据依据，具有重要意义。 列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向 列控系统——浅论中国铁路通信信号技术发展方向 第45期铁路通信专刊文/铁道部运输局刘胜利
可靠性失效分析常见思路 失效分析在生产建设中极其重要，失效分析的限期往往要求很短，分析结论要正确无误，改进措 施要切实可行。 1失效分析思路的内涵 失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线，是在思想中以机械失效的规律( 即宏观表象特征和微观过程机理 ) 为理论依据，把通过调查、观察和实验获得的失效信息( 失效对象、失效现象、失效 环境统称为失效信息 ) 分别加以考察，然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察，以获取的客观事 实为证据，全面应用推理的方法，来判断失效事件的失效模式，并推断失效原因。因此，失效分析思 路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应，自成思考体系，把失效分析的指导思路、推理方法、 程序、步骤、技巧有机地融为一体，从而达到失效分析的根本目的。 在科学的分析思路指导下，才能制定出正确的分析程序; 机械的失效往往是多种原因造成的，即一 果多因，常常需要正确的失效分析思路的指导; 对于复杂的机械失效，涉及面广，任务艰巨，更需要正 确的失效分析思路，以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之，掌握并运用正确的分析思路， 才可能对失效事件有本质的认识，减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性，大大提高工 作的效率和质量。因此，失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分，而且是失效分析的灵 魂。 失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程，结果和原因具有双重性，因此，失效分析 可以从原因入手，也可以从结果入手，也可以从失效的某个过程入手，如“顺藤摸瓜”，即以失效过 程中间状态的现象为原因，推断过程进一步发展的结果，直至过程的终点结果“; 顺藤找根”，即以失 效过程中间状态的现象为结果，推断该过程退一步的原因，直至过程起始状态的直接原因“; 顺瓜摸 藤”，即从过程中的终点结果出发，不断由过程的结果推断其原因“顺; 根摸藤”，即从过程起始状态 的原因出发，不断由过程的原因推断其结果。再如“顺瓜摸藤+顺藤找根”、“顺根摸藤+顺藤摸瓜”、“顺藤摸瓜 +顺藤找根”等。 2失效分析的主要思路 常用的失效分析思路很多，笔者介绍几种主要思路。 “撒大网”逐个因素排除的思路 一桩失效事件不论是属于大事故还是小故障，其原因总是包括操作人员、机械设备系统、材料、 制造工艺、环境和管理 6 个方面。根据失效现场的调查和对背景资料( 规划、设计、制造说明书和蓝图)
基于混合法的监控系统可靠性分析 于 敏a ，何正友b ，钱清泉b (西南交通大学 a. 信息科学与技术学院；b. 电气工程学院，成都 610031) 摘 要：针对复杂监控系统规模庞大及关键设备为双机冗余结构的特点，提出以动态故障树(DFT)为基础并结合蒙特卡罗方法对监控系统进行可靠性分析的混合方法。利用DFT 建立系统可靠性模型，通过蒙特卡罗仿真算法对模型进行仿真计算，得到系统的可靠性指标。通过对地铁车站级监控系统的可靠性分析，证明了该模型的可行性和算法的有效性。 关键词：监控系统；动态故障树；蒙特卡罗方法；可靠性分析 Reliability Analysis of Monitor System Based on Hybrid Method YU Min a , HE Zheng-you b , QIAN Qing-quan b (a. School of Information Science & Technology; b. School of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China) 【Abstract 】For dealing with the large scale characteristic of complex monitor system as well as redundant structures of critical components, a hybrid method of reliability analysis for monitor system is presented on basis of dynamic fault tree and in combination with Monte Carlo simulation algorithm. Dynamic Fault Tree(DFT) is used to establish the reliability model of monitor systems. Reliability indices can be obtained by Monte Carlo method, which is used to solve the reliability model. A special reliability analysis case of the subway station-level monitor system is proposed, it demonstrates the feasibility of the model and the effectiveness of the algorithm. 【Key words 】monitor system; Dynamic Fault Tree(DFT); Monte Carlo method; reliability analysis 计 算 机 工 程 Computer Engineering 第36卷 第19期 Vol.36 No.19 2010年10月 October 2010 ·博士论文· 文章编号：1000—3428(2010)19—0014—04 文献标识码：A 中图分类号：TP391 1 概述 监控系统是实现监视控制与数据采集功能的系统，完成远方现场运行参数与开关状态的采集和监视、远方开关的操作、远方参数的调节等任务，并为采集到的数据提供共享的途径[1-2]。监控系统作为一种保证复杂系统正常工作与提高其运行可靠性的重要手段已经被广泛应用[3]。 对系统进行可靠性分析时，经常采用静态(传统)故障树模型及其相应的处理方法。但在工程中，监控系统的关键设备诸如服务器、网络设备等多采用双机冗余结构，而传统故障树方法用于描述冗余部件之间的顺序失效以及动态冗余管理机制时存在局限。因此，可引入动态故障树(Dynamic Fault Tree, DFT)对其进行可靠性分析。DFT 是在传统故障树基础上引入新的逻辑门来表征动态系统故障行为，常利用Markov 状态转移过程进行计算，但它的计算量将随着系统规模的增 大呈指数增长[4]， 且Markov 过程仅适用于失效与维修时间变量服从指数分布的情况。文献[5]提出利用基于梯形公式的顶事件概率计算法，但仍然存在组合爆炸的问题，并不适用于大型监控系统分析。而蒙特卡罗方法作为一种以概率统计理论为基础的数值计算方法，其计算量不受系统规模的制约[6]。结合DFT 具有建模物理概念清楚的特点，本文提出利用混合法对监控系统可靠性进行分析。 2 监控系统可靠性模型 2.1 动态逻辑门 DFT 指至少包含一个专用动态逻辑门的故障树，具有顺序相关性、容错性以及冗余等特性[3]，本文对监控系统可靠性分析可引入如图1所示的4个动态逻辑门。图1(a)~图1(c)为双机储备门，用于描述双机冗余子系统的状态与其主、备用设备状态之间的关系。其中，输入事件A 、B 分别用于描述主、备用设备的状态，输出事件C 则用于描述双机冗余子系统的状态。若主设备的失效率为λ，备用设备的失效率一般为αλ,01α≤≤。当冷储备时备用设备故障率为0，则 0=α；温储备时备用设备故障率小于主设备故障率，则10<<α；热储备时主、备用设备的故障率相同，即有1=α。图1(d)为顺序与门，当且仅当事件按从A 到B 的顺序发生时，输出事件C 才会发生。 (a)双机冷备门 (b)双机温备门 (c)双机热备门 (d)顺序与门 图1 动态逻辑门 2.2 DFT 预处理 当使用混合法对监控系统可靠性进行分析时，根据系统的失效原因建立DFT ，DFT 的顶事件为系统的故障事件，底事件为设备的故障事件。但蒙特卡罗方法是依据静态故障树的结构函数作为仿真的逻辑关系，因此，仿真之前需对DFT 进行预处理，将DFT 转换成静态故障树的方法如下： 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50878188) 作者简介：于 敏(1982－)，女，博士研究生，主研方向：大型监控系统可靠性分析；何正友，教授、博士生导师；钱清泉，教授、 中国工程院院士 收稿日期：2010-04-18 E-mail ：yugnm@https://www.doczj.com/doc/de2713705.html,