[发明专利]基于SEUM利用车载计算机的列车运行风险动态分析方法

权利要求书

1.一种基于SEUM利用车载计算机的列车运行风险动态分析方法，其特征在于，车载安全计算机接收由速度传感器、制动单元、人机交互界面、应答器信息接收模块、定位信息接收模块以及列车运行监控装置传输的工作状态信息，其中工作状态信息包含组件的故障信息，所述的方法包括以下步骤：

步骤1，量化评估当前运行阶段的故障程度LF和防护程度LB；

步骤2：量化评估系统控制过程的系统进度LP；

步骤3：构建半模椭圆脐流形模型SEUM；

步骤4：分析系统运行风险SR；

所述的步骤3具体为：

利用故障程度LF、防护程度LB和系统进度LP三个变量构建SEUM的控制空间C；由于LF、LB和LP都不取负数，因此需要对SEUM的势函数的控制空间进行坐标变换，得到的新的平衡曲面方程为

这里，(u,v,w)对应于(LF,LB,LP)，(x,y)对应于(X,Y)，并且u、v、w均不为负数，其中X为安全状态集合，Y为危险状态集合；

所述的步骤1具体为：

首先需要在完成系统设计后，根据具体的控制结构，对系统进行危险源识别；

然后基于故障树与事件树的联合模型对组件C_i发生故障的概率以及导致可能后果的严重程度进行评估；

最后对控制结构中嵌入的安全栅B_j的置信度以及对相关故障或系统缺陷进行防护的防护程度进行评估，则并且

其中所述的故障程度LF是系统运行过程中累积的组件故障的危险程度，所述的防护程度LB是当前运行阶段控制结构累积执行的安全栅的防护程度；

所述的步骤2具体为：

系统在[t₀,t_end]时段内运行，以t₀时刻执行某项系统功能为开始，期望在t_end时刻完成系统目标，要实现系统期望目标，就要分连续的步骤来完成，每一个步骤都对应于一个具体的组件功能的实现，根据系统设计在t_end时刻完成期望的系统目标需要执行n个组件功能，系统运行到t_m时刻已经执行了m个组件功能，则当前时刻的系统进度LP＝100％×m/n，m≤n。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤4具体为：

基于SEUM，得到势函数V(X,Y)的分歧点集Q，分歧点集Q在控制空间C中呈一个锥体，由于X和Y表示系统的安全状态集合和危险状态集合，而在系统运行期间，安全状态和危险状态在势函数V(X,Y)的作用下决定着系统运行风险SR，因此V(X,Y)的解集在控制空间C中的变化等同于系统运行风险的变化，在控制空间C中，分歧点集Q反映了LF、LB和LP三个控制变量的变化及相互作用，使得V(X,Y)的解集发生的阶跃变化，因此锥体的形状能够反映系统运行风险。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的设锥体的体积为K，则K正比于SR。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，设定比例系数为1，即K＝SR。