高速铁路CTC自律机系统：可靠性与安全性对比分析

"高速铁路智能CTC自律机系统的可靠性与安全性评估" 高速铁路的智能调度集中控制（CTC）系统是保障列车运行安全与效率的关键技术之一，其中自律机系统作为CTC的核心部分，它的可靠性与安全性至关重要。本文由陈峰、袁志明、闫璐等人发表在自动化学报上，深入探讨了这一主题。 首先，文章分析了两种常见的自律机系统架构：双机热备自律机系统和二乘二取二自律机系统。双机热备系统采用两台计算机同步工作，当一台出现故障时，另一台能够立即接管工作，确保系统的连续运行。而二乘二取二系统则由四台计算机组成，任何两台同时故障时，系统仍能正常运行，提供了更高的容错能力。 接着，作者利用马尔可夫模型（Markov model）对这两种系统的安全度和可靠度进行了建模。马尔可夫模型是一种统计工具，可以用来预测系统状态随时间的变化，特别适用于处理故障率和修复率等动态过程。通过这个模型，他们综合考虑了自律机分机的故障检出率和故障发生率等因素，对两种系统进行了量化评估。 MATLAB仿真的结果显示，双机热备自律机系统的平均无故障运行时间较长，即其可靠性更高。然而，当面临可能导致严重事故的错误时，双机热备系统的安全度明显低于二乘二取二系统。这是因为双机热备系统在单点故障时可能无法检测或纠正错误，而二乘二取二系统在任何两台计算机故障的情况下仍能维持安全状态。 因此，研究指出，在高速铁路的CTC系统中，二乘二取二自律机系统在保障安全性方面更具优势，尽管其可靠性略逊于双机热备系统。这为铁路运输的安全管理提供了重要的理论依据和技术参考，强调了在设计和实施CTC系统时，必须兼顾可靠性和安全性，以确保高速铁路运营的高效和安全。 关键词：铁路运输，高速铁路，智能调度集中控制，自律机系统，可靠性，安全性 引用格式：陈峰，袁志明，闫璐，许伟，苗义烽，高博文。高速铁路智能CTC自律机系统的可靠性与安全性评估。自动化学报，2020，46(3)：463−470。DOI：10.16383/j.aas.c190195