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作者：谢昕昊;王小敏;江磊;
单位：西南交通大学信息科学与技术学院;四川省列车运行控制技术工程研究中心;
摘要：针对高速铁路CTC调度集中系统可靠性研究中普遍存在的共因失效、动态失效、切换失效等故障场景的描述问题，基于改进连续时间贝叶斯网络对CTC车站系统进行可靠性与可用性分析。首先针对铁路系统常见的冗余失效与维修行为对连续时间贝叶斯网络进行算法扩展；其次根据运营逻辑将构建的车站故障树转化为连续时间贝叶斯网络，并将本文模型与传统方案的仿真性能进行对比；最后通过贝叶斯网络正向推理得到系统的故障率，通过反向推理得到系统的薄弱环节，通过维修性能分析得到系统的可用度，通过重要度分析得到系统设备的优化策略。仿真结果表明：对比经典连续时间贝叶斯网络，本文方案增强了冗余失效与维修的建模能力；对比传统离散可靠性分析方案，本文方案既能避免近似估计误差，又能令计算次数仅为传统方案的1/16 800;对比传统连续可靠性分析方案，本文方案精简了91.6%状态空间。CTC车站系统在系统运营达到100周时，故障率为0.971 2,且随着运营时间增加，故障率增加；CTC车站系统设备在运营过程中系统可用度达到0.999 965;系统薄弱环节依次为车务工控机、防雷、采集层设备、协议转换器、自律机主比较子系统、自律机备比较子系统；系统优化优先级为车务工控机、防雷、采集设备、协议转换器，且冗余系统的主件应优先优化。
关键词：高速铁路;;CTC调度集中;;冗余系统;;可靠性分析;;连续时间贝叶斯网络;;优化策略
基金资助：四川省自然科学基金项目(2022NSFSC1878);; 中国国家铁路集团有限公司科技研发计划课题(P2021G053,N2022G010)
