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列控安全相關(guān)通信系統(tǒng)的安全監(jiān)視

文檔作者：徐明陽憲惠陳鋒華文檔來源：清華大學(xué)自動化系		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年07月22日
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第33卷第4期
2 0 1 1年4月
鐵 道 學(xué) 報
J0URNAL 0F THE CHINA RAILW AY S0CIETY
Vo【．33 No．4
April 2011
文章編號：1001—8360(2011)04—0066—07
列控安全相關(guān)通信系統(tǒng)的安全監(jiān)視
徐 明， 陽憲惠， 陳鋒華
(清華大學(xué)自動化系，北京100084)
摘要：本文分析了通信在列控安全關(guān)鍵系統(tǒng)執(zhí)行其安全功能中的地位與作用，以及列控安全相關(guān)通信系統(tǒng)危
險失效頻率應(yīng)滿足的要求。探討了安全相關(guān)通信系統(tǒng)的失效原理與機(jī)制。針對構(gòu)建在不可信傳輸系統(tǒng)上的安
全相關(guān)通信系統(tǒng)，討論了安全編碼和傳輸編碼對列控系統(tǒng)SIL的影響。指出電磁、環(huán)境以及其他因素干擾的不
確定性，是導(dǎo)致安全相關(guān)通信系統(tǒng)無法滿足安全性指標(biāo)的一個重要因素。提出對列控安全相關(guān)通信系統(tǒng)實行在
線安全監(jiān)視的原理和方法，給出監(jiān)視周期和安全編碼長度之間的定量關(guān)系，為通信安全提供有效的監(jiān)視工具，以
保證在環(huán)境變化或出現(xiàn)其他干擾因素時系統(tǒng)仍能達(dá)到安全要求。
關(guān)鍵詞：安全相關(guān)通信；安全完整性水平；安全監(jiān)視；安全編碼；傳輸編碼
中圖分類號：U298 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2011．O4．010
Safety M onitoring for Train Control Safety—related
Comm unication System
XU Ming， YANG Xian—hui， CHEN Feng—hua
(Department of Automation，Tslnghua University，Beiiing 100084，China)
Abstract：The paper analyses the position and function of communication in execution of the train safety-critical
system and the requirements to be satisfied with the failure frequency of train safety-·related communica—-
tion．The failure principles and mechanism of the safety—related communication system are discussed．In view of
the safety—related communication system established on the basis of the non-trusted transmission system ，the
influence of safety codes and transmission codes on the train control system SIL is argued．Uncertainty of elec—
tromagnetic，environmental and other interferences is the main factor to cause the fact that the safety-related
communication system cannot satisfy the safety indexes．The online safety monitoring principles and methods
are illustrated，the quantitative relationship between the lengths of safety codes and monitoring cycles is
given．Thus，an efficient monitoring tool is provided to ensure that the safety-related comm unication system re—
mains safe while the environments are changing or other interferences occur．
Key words：safety-related communication；safety integrity level；safety monitoring；safety code；transmission code
安全關(guān)鍵系統(tǒng)(Safety Critical Systems)特指一類
至關(guān)重要的系統(tǒng)，其失效會導(dǎo)致生命財產(chǎn)的重大損失，
或環(huán)境可能遭受嚴(yán)重破壞l1]。列控系統(tǒng)作為列車運行
安全防護(hù)，是典型的安全關(guān)鍵系統(tǒng)，其安全完整性水平
SIL(Safety Integrity Leve1)應(yīng)達(dá)到規(guī)定的SIL4級_2]。
安全相關(guān)通信系統(tǒng)是連接多個安全關(guān)鍵系統(tǒng)或安全關(guān)
收稿日期：2009—07—19；修回日期：2009—09—29
基金項目：國家自然科學(xué)基金(6O674064)；鐵道部科技研究開發(fā)計劃
(2008X003一C)
作者簡介：徐明(1982一)，男，浙江嘉興人，博士研究生。
E-mail：xu—m06@ mails．tsinghua．edu．cn
鍵系統(tǒng)內(nèi)各模塊的通信網(wǎng)絡(luò) 列控系統(tǒng)中的安全相關(guān)
通信系統(tǒng)，作為連接系統(tǒng)各模塊之間信息傳遞的通道，
其通信的安全性直接影響到整個列控系統(tǒng)的安全
性口]。為此，EN50159-1和EN50159—2分別針對在封
閉傳輸系統(tǒng)和開放傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)之上構(gòu)建安全相關(guān)通
信系統(tǒng)給出了指導(dǎo)性的建議。封閉傳輸系統(tǒng)是指那些
只有指定訪問者才能訪問、具有已知的最大連接數(shù)目
并且傳輸介質(zhì)已知、固定的通信系統(tǒng)；開放傳輸系統(tǒng)是
指那些系統(tǒng)參數(shù)不確定或部分確定的通信系統(tǒng)。并且

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