高速铁路信号系统安全证据链可追踪性方法研究

作     者：徐莹莹 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐涛

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：高速铁路信号系统 安全评估 安全标准 安全证据 安全证据链 追踪模型 可追踪性 

摘      要：随着高速铁路信号系统功能完整性和结构复杂性的日益增加,安全评估成为评价其系统安全性水平的重要机制与技术手段.。目前,我国轨道交通信号系统的安全评估工作的主要内容是依据行业安全进行符合性评价,该工作涉及到评价大量的技术性与管理性证据文档,但是缺少有效的安全证据追踪方法实现对安全评估工作中的各类安全证据的组织与评价。尤其是在系统安全需求或者安全目标变更时,需要有效的评价技术方法来对安全证据的可信性进行影响分析。本文针对我国高速铁路信号系统安全评估中安全证据追踪问题,依据国际安全标准的要求和建议,以及安全苛求系统领域对安全证据链可追踪性的研究,建立了高速铁路信号系统的安全证据链可追踪性的研究方法。基于安全证据链模型建立了追踪形式与追踪路径,基于UML扩展机制建立安全标准、行业规范以及良好实践中的基线模型,结合异质网络特征将其转换为可追踪的模型,并从证据链结构符合性与可信性两个角度给出安全证据链追踪的评价指标。本论文的研究内容及成果主要包括以下几个方面:(1)结合安全证据生命周期以及EN50129基线模型,建立安全证据链的可追踪模型。EN50129基线模型基于OPENCOSS项目中的元模型建立。从文本形式的标准中,提取出仅包含追踪体和追踪链的安全证据链追踪模型。(2)基于软件需求追踪,设计了安全证据链追踪过程模型,并从追踪体的产生、更新和失效角度,分析安全证据链的追踪场景。在不同的追踪场景下,安全证据链的追踪形式包括单点追踪和安全证据链的路径追踪。(3)建立安全证据链追踪的评价体系。基于安全论证的思维,从安全证据支持符合性的角度,建立安全证据链论证结构的符合性指标,并从安全证据和安全证据之间的关系,建立安全证据链的可信性评价指标。(4)结合高速铁路ATP系统的安全证明文件,建立其基线模型、安全证据链追踪模型,并根据其安全所建模型,分别从安全论证和安全证据可信性角度给出评价指标。