基于GNSS的列車定位單元設(shè)計(jì)及其可靠性和安全性指標(biāo)分析.pdf

1、基于GNSS(Global Navigation Satellite System，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的列車定位單元具有覆蓋范圍廣、定位精度高、維護(hù)成本低的特點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)代鐵路連續(xù)定位的性能要求，適合于低密度線路的列車定位，是未來鐵路定位技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。國內(nèi)外多個(gè)研究機(jī)構(gòu)對(duì)基于GNSS的列車定位單元開展了廣泛的研究，但對(duì)于極為關(guān)鍵的可靠性和安全性問題尚未進(jìn)行深入研究。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了基于GNSS的列車定位單元硬件，并利用故

2、障樹和基于計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)可靠性(Reliability of computer based safety systems，PDS)方法對(duì)列車定位單元的可靠性和安全性問題進(jìn)行研究。具體研究工作如下:
　　(1)梳理了國內(nèi)外基于GNSS列車定位單元的研究現(xiàn)狀，并進(jìn)行了需求分析，定義了定位單元所需要滿足的RAMS指標(biāo)。以實(shí)現(xiàn)該需求指標(biāo)為目的，以可靠性和安全性為研究重點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于二取二結(jié)構(gòu)的定位單元方案，包括安全冗余結(jié)構(gòu)的選取、設(shè)計(jì)

3、以及二取二邏輯設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了對(duì)定位單元的可靠性和安全性進(jìn)行定量分析，采用搜集和預(yù)測相結(jié)合的方法，對(duì)設(shè)計(jì)中擬采用的元器件失效率等基本參數(shù)進(jìn)行了整理。
　　(2)采用故障樹理論對(duì)設(shè)計(jì)的基于GNSS的定位單元的可靠性進(jìn)行研究。以定位單元無法完成定位功能為頂事件建立了故障樹，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析。通過對(duì)故障樹各底事件概率重要度和結(jié)構(gòu)重要度的計(jì)算和分析，確定了對(duì)整個(gè)定位單元的可靠性影響較大即概率重要度和結(jié)構(gòu)重要度較高的模塊/部件