二乘二取二系统的一种新降级策略研究.docVIP

二乘二取二系统的一种新降级策略研究 张永贤 邹力棒 吴文杰 廖肇聪 华东交通大学电气与自动化工程学院 X 关注成功！ 加关注后您将方便地在 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 豆瓣网 网易微博 摘????要： 随着国内轨道交通行业的高速发展, 系统的安全性和可靠性越来越受到重视。以提高轨道交通控制中常用的二乘二取二安全计算机的可靠性和安全性为目标, 分析了几种常用冗余结构的可靠性, 进一步提出了一种基于三取二冗余结构及二乘二取二冗余结构的新降级工作策略。在考虑多模故障的情况下, 分析了该系统所有工作状态以及各状态之间的转移关系, 依此建立马尔可夫状态转移模型, 通过MATLAB分析新降级工作策略下系统的安全性和可靠性。与传统二乘二取二系统进行对比, 新降级工作策略下系统具有更高的可靠性。 关键词： 二乘二取二; 可靠性; 安全性; 多模故障; 马尔可夫模型; 作者简介：张永贤 (1975—) , 男, 副教授, 研究方向为轨道交通控制与安全。 收稿日期：2017-04-19 基金：江西省教育厅科学技术研究项目 (GJJ160496) New Degradation Strategy of Double 2-out-of-2 System Zhang Yongxian Zou Libang Wu Wenjie Liao Zhaocong School of Electrical and Automation Engineering, East China Jiaotong University; Abstract： With rapid development of railway in China, safety and reliability of systems have been paid more and more attention. In order to improve the reliability and safety of double 2-out-of-2 system which is widely used in railway vital computers, the reliability of several commonly used redundant architectures were analyzed and a new degradation strategy was proposed based on the analysis of the architecture of double 2-out-of-2 and 2-out-of-3. In the case of simultaneous failure of multiple modules, the working strategy and the transition of all states of the system were analyzed, and the Markov state transition model was established. Its reliability and safety were evaluated by MATLAB. Compared with the traditional double 2-out-of-2 system, the new degradation strategy system has higher reliability. Keyword： double 2-out-of-2; reliability; safety; multiple module failure; Markov model; Received： 2017-04-19 随着高速铁路及城市轨道交通的快速发展, 安全控制问题受到越来越多的关注。安全计算机是轨道交通列车车载与地面控制系统的核心, 直接影响到列车能否安全可靠并且高效地运行[1]。采用冗余容错结构可提高安全计算机的可靠性和安全性, 常用的冗余容错结构有二乘二取二、带自诊断的双机热备、三取二表决等[1-5]。文献[6]中列出了所有表决冗余系统可靠性的基础计算方法, 这种计算方法有一定的局限性, 只适用于初步的冗余结构研究, 现有文献中大多使用马尔科夫模型结合系统工作情况进行分类[7-9]。现有二乘二取二可靠性和安全性分析相关文献没有考虑由共因失效[9]导致的多模故障率 (包括双模失效和三模失效) , 而多模故障在在安全性和可靠性分析中不可忽略。几种常见安全结构体系中, 三取二表决系统可靠性比二乘二取二系统可靠性要高。为了提高二乘二取二系统的可靠性,