铁路安全软件测试评估

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出版者:
作者:吴芳美
出品人:
页数:148
译者:
出版时间:2001-10
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787113042417
丛书系列:
图书标签:
  • 铁路安全
  • 软件测试
  • 软件质量
  • 安全评估
  • 嵌入式系统
  • 功能安全
  • 测试评估
  • 铁路行业
  • 可靠性
  • SIL认证
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具体描述

《铁路安全软件测试评估》介绍了安全软件测试的基本思想、评估基础和实现途径,测试评估平台构成的技术。并以铁路信号安全软件的测试为实例,阐述了安全软件测试评估平台的结构以及软件测试的具体方法。《铁路安全软件测试评估》还介绍了实际使用的铁路车站信号计算机联锁软件测试评估平台、计算机联锁软件出厂检测装置和能进行现场测试的便携式联锁软件测试仪的概况和操作方法。这些思路和方法对铁路其他采用计算机控制的系统,以及铁路以外其他安全控制系统来说都是适用的,对于希望深入了解这些技术的人员会有启发作用。

《铁路安全软件测试评估》可以作为相关专业的研究生教材,也可供从事相关工作的科研和工程技术人员参考。

智能交通系统中的电力电子驱动与控制技术 本书聚焦于现代交通领域,特别是高速铁路和城市轨道交通系统中至关重要的电力驱动与控制技术。 本书旨在为电气工程、交通运输工程、自动化控制等领域的工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一本深入、全面的技术参考。在当前全球对可持续发展和高效运输系统需求日益增长的背景下,电力驱动系统已成为决定轨道交通性能、可靠性及运营成本的关键因素。 第一部分:电力驱动系统的基础理论与元件 本部分首先系统回顾了电力电子技术在交通领域的历史沿革与重要性。重点阐述了现代轨道交通电力驱动系统所依据的电磁学、电力电子学和自动控制理论基础。 1.1 轨道交通牵引供电系统概述 详细介绍了不同制式的牵引供电系统(如工频交流、高频交流、直流供电)的特点、优缺点及其在不同速度等级列车上的应用。深入探讨了受电弓-接触网系统的动态特性,以及如何通过优化设计来减小弓网系统的电磁耦合效应和机械振动。 1.2 牵引电机技术 本书对目前主流的牵引电机类型进行了详尽的比较和分析。重点涵盖了: 交流异步电机(IM): 传统应用中的优势与限制,以及矢量控制策略的实现。 永磁同步电机(PMSM): 在高功率密度和高效率方面的突破,以及其在新型动车组中的应用前景,包括磁链观测与弱磁控制策略。 开关磁阻电机(SRM): 在极端环境适应性方面的潜力分析及其控制难点。 对各种电机的热管理、绝缘设计和可靠性评估进行了专门的章节论述。 1.3 核心电力电子器件与拓扑结构 详细介绍了用于高功率密度变流器的关键半导体器件,如IGBT(绝缘栅双极晶体管)和最新的SiC(碳化硅)MOSFET。分析了SiC器件在高频率、高效率牵引变流器设计中的优势及散热挑战。深入剖析了主流的牵引变流器拓扑结构,包括: 电压源型逆变器(VSI) 及其多电平化发展,如NPC(中点钳位)和FCL(飞跨换流器)拓扑在超高压直流穿梭列车中的应用。 电流源型逆变器(CSI) 在特定大功率场合的适用性。 分析了钳位二极管的选择、串联技术以及器件的短路耐受能力设计。 第二部分:先进的牵引控制系统设计 本部分是全书的核心,聚焦于如何利用先进的控制算法来优化列车的运行性能、提高能源效率并确保运行安全。 2.1 矢量控制与磁场定向控制(FOC) 系统阐述了针对交流牵引电机的磁场定向控制原理,从传统的Clark/Park变换到更适应实际运行环境的无传感器(Sensorless)磁场观测方法。详细介绍了滑模观测器(SMO)、Luenberger观测器以及基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的转速和转子位置估计技术。 2.2 直接转矩控制(DTC)与脉冲宽度调制(PWM)策略 对比分析了DTC在快速响应方面的优势,并讨论了其固有的转矩脉动问题。重点介绍了高分辨率、低谐波的PWM调制技术,如空间矢量调制(SVM)在高载波比下的性能优化,以及如何利用随机脉宽调制(SPWM)技术来分散谐波能量,降低电机和电网的电磁干扰(EMI)。 2.3 列车运行控制(TOC)与能效优化 阐述了牵引控制系统如何与列车自动运行系统(ATO)协同工作。 能量管理: 讨论了基于前方线路条件和限速曲线的预测控制(MPC)在牵引/制动能量优化分配中的应用。如何精确计算最佳的“牵引-滑行-再生制动”策略,以最大化能量回收效率。 粘着力控制: 详细解析了粘着力(Adhesion)是限制牵引和制动性能的关键因素。本书提出了多频注入法、高频信号注入法和基于轮轨接触状态的自适应粘着力辨识算法,并设计了快速响应的防空转/防滑移控制回路。 第三部分:系统集成、可靠性与电磁兼容性 本部分将理论控制转化为实际工程应用所需的系统级考量。 3.1 牵引变流器热管理与冷却技术 详细分析了牵引变流器内部功率模块的发热模型。对比了传统的风冷、水冷以及更先进的浸没式冷却技术在处理高热通量方面的优劣。强调了热循环对半导体器件寿命的影响及相应的热应力管理策略。 3.2 保护与故障诊断系统 探讨了针对过流、过压、过温、直流母线谐振等常见故障的快速检测与保护机制。重点介绍了基于状态监测(Condition Monitoring)的预测性维护策略,通过监测电压、电流波形中的微小异常,提前预警功率器件的性能退化。 3.3 电磁兼容性(EMC)设计 轨道交通系统是强电磁干扰源。本书专门分析了牵引变流器产生的高频开关噪声如何通过电缆、电网辐射和传导至车厢内部的控制电子设备。提出了从PCB布局、屏蔽设计、滤波器选型到系统级接地策略的全方位EMC设计指南,确保列车系统符合IEC/EN标准。 结论与展望 本书最后总结了当前电力驱动技术面临的挑战,特别是高电压直流(HVDC)牵引系统在未来城际快速交通中的部署潜力,以及面向工业4.0的数字化、智能化控制平台构建方向。 本书配有大量的工程实例、仿真模型(MATLAB/Simulink)和实验数据,旨在帮助读者将前沿的电力电子和控制理论有效地应用于现代轨道交通驱动系统的设计、分析与优化中。

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读后感

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《铁路安全软件测试评估》这本书的标题,在我眼中,代表着一种对极致安全的追求。我一直认为,铁路系统,尤其是其软件部分,是现代工程技术最严苛的试验场之一。这本书,我猜想,正是关于如何在这个试验场上,打造出滴水不漏的软件安全防线。我非常想知道,书中会如何阐述软件需求的可测试性分析?在需求阶段就确保需求的可验证性,能够极大地降低后期测试的难度和风险。我期待书中能够分享一些关于如何进行软件的模糊测试(fuzz testing)的经验,尤其是在面对未知漏洞和攻击时,模糊测试能否成为一把利器?此外,我非常好奇,书中是否会涉及一些关于软件的基线测试(baseline testing)的策略?如何确定一个软件版本的“健康”基线,并以此作为后续测试的参考标准,这对于保证软件的持续稳定运行至关重要。我希望书中能够提供一些关于如何进行软件的安全性审计和渗透测试的详细指导,以及在铁路行业中,这些测试的特殊要求。

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读到《铁路安全软件测试评估》这个书名,我的脑海中立刻浮现出的是一个严谨、系统、乃至有些“偏执”的质量保障体系。我猜想,这本书的核心内容必然是围绕着“安全”这个词展开的,而且是聚焦在软件层面。想象一下,在复杂运行的铁路网络中,任何一个微小的软件 bug,都可能引发连锁反应,导致不可挽回的后果。因此,我非常好奇书中将如何定义铁路安全软件的“安全”?它仅仅是指功能的正确性,还是包含了对网络安全、信息安全,甚至物理安全的考量?书中会不会提及一些行业标准的测试框架,比如 DO-178C 在航空领域的应用,在铁路领域有没有类似或兼容的标准?我更感兴趣的是,在软件开发生命周期的不同阶段,测试评估应该如何融入?是贯穿需求分析、设计、编码、集成,还是侧重于最后的系统测试和验收测试?书中是否会提供一些用于评估软件安全风险的量化模型或指标?比如,如何量化一个潜在的软件缺陷所带来的安全风险等级?对于一些关键的、不可容忍的软件失效,书中会提供哪些特殊的测试手段来规避?我猜测,一些场景模拟、故障注入、异常路径覆盖等高级测试技术,在书中一定会有详细的论述。

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《铁路安全软件测试评估》这个书名,让我产生了对铁路系统背后那些看不见的“大脑”的好奇。在我的认知里,铁路的每一次准时运行,每一次安全抵达,都离不开背后强大、稳定、可靠的软件系统支撑。这本书,我猜测,便是揭示这些“大脑”是如何被“训练”和“检验”的。我想知道,书中会如何解释“软件测试”和“软件评估”之间的区别与联系?它们是不是指代不同阶段或不同侧重点的工作?对于铁路这种对实时性、高可靠性有极致要求的行业,软件测试的标准是否比其他行业更为严苛?书中会否深入探讨风险导向的测试策略,即如何识别出最关键、最可能出错的功能模块,并对其进行重点攻坚?我非常想了解,书中是否会涉及一些针对嵌入式软件、实时操作系统、以及分布式系统的测试技术?毕竟,铁路的许多核心控制系统都是运行在这些平台上的。另外,我对于书中会如何处理软件更新和维护中的测试问题很感兴趣。一个已经投入运行的铁路软件系统,在进行版本迭代或补丁更新时,如何保证新版本不会引入新的安全风险,这绝对是一个巨大的挑战。

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当我在书店看到《铁路安全软件测试评估》这本书时,我脑海中第一个闪过的念头是:这一定是一本关于“底线”的书。在铁路这样一个对安全有着近乎苛刻要求的行业,软件测试和评估绝非仅仅是为了提高用户体验,而是关乎生命和财产安全的根本。我猜测,这本书一定会深入探讨如何构建一个能够抵御各种未知风险的软件测试体系。我特别想知道,书中会如何解释“风险评估”在软件测试中的核心作用?是不是会提供一些量化的方法来识别和衡量软件中的安全风险?对于软件的兼容性测试,书中会有怎样的论述?铁路系统通常涉及大量的硬件设备和不同供应商的软件,确保它们之间的无缝协作至关重要。我期待书中能提供一些关于跨平台、跨版本兼容性测试的最佳实践。此外,我非常好奇,书中是否会涉及一些关于软件配置管理的测试?错误的配置往往是导致系统故障的“隐形杀手”。我希望书中能提供一些关于如何对软件配置进行验证和管理的详细指导。

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书名《铁路安全软件测试评估》非常吸引我,因为它触及了我一直以来非常关注的一个交叉领域:科技与公共安全的结合。我经常在想,随着人工智能、大数据、云计算等技术在铁路领域的广泛应用,软件的重要性愈发凸显,但同时也带来了新的挑战。这本书,我预计将深入探讨这些挑战,并提供解决方案。我非常期待书中会详细介绍如何进行软件的可靠性测试,特别是对于那些需要长时间稳定运行的系统,比如信号联锁系统。可靠性测试的指标有哪些?如何设计测试用例来模拟长周期运行下的潜在故障?此外,对于软件的安全性,书中会不会涉及到网络攻防方面的测试?例如,如何防止外部恶意攻击对铁路控制系统的渗透?书中是否会提供一些关于软件可维护性评估的指南?因为软件系统的长期健康运行,离不开有效的维护和更新,而良好的可维护性是基础。我尤其关注,书中对于“测试评估”这个词的理解。它仅仅是发现 bug,还是包含了对软件设计合理性、架构健壮性、以及整体质量的深度判断?

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看到《铁路安全软件测试评估》这本书名,我立刻联想到的是那种一丝不苟、容不得半点差错的严谨态度。我深信,在铁路这样一个关系国计民生的重要领域,软件的可靠性是天字号工程。这本书,我猜想,就是要深入剖析如何实现这份“绝对可靠”。我非常想知道,书中对“软件评估”的定义是否包含了对软件的易用性和可维护性的考量?毕竟,即使软件本身没有bug,但如果操作复杂,或者难以维护,也会间接影响到整体的运行安全。我期待书中能提供一些关于如何进行软件的疲劳测试的经验分享。在铁路的实际运行中,软件可能需要长时间、不间断地工作,如何确保其在这种持续压力下依然稳定,是至关重要的。此外,我非常好奇,书中是否会提及一些关于回归测试的策略?每当软件更新或修改后,如何高效地进行回归测试,以确保不会引入新的问题,同时验证旧的功能是否依然正常,这始终是一个技术难题。

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《铁路安全软件测试评估》这个书名,瞬间勾起了我作为一名技术爱好者对复杂工程领域的好奇心。我总觉得,铁路系统是一个庞大而精密的机器,而软件则是驱动这台机器运转的“智慧”部分。这本书,我相信会是一本关于如何确保这些“智慧”不会失控的指南。我迫切想知道,书中对于“安全”的定义有多广?是仅仅指程序的正确运行,还是也包括了用户数据的隐私保护、以及系统免受外部干扰的能力?我很期待书中会分享一些在特定铁路场景下,如何进行软件测试的实践经验,比如,对于用于编组站的调度管理软件,其测试侧重点会和用于高速旅客列车的信号控制软件有什么不同?书中会不会涉及到对软件需求规格说明的评审和测试?很多时候,错误的起点会导致整个开发过程偏离轨道。我希望书中能提供一些关于如何从需求层面就发现潜在的安全隐患的方法。另外,我非常好奇,书中对于软件失效的容错和恢复机制的测试,会有怎样的论述?在关键时刻,软件能否优雅地处理错误,并快速恢复服务,是保障铁路安全运行的关键。

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这本书的名字是《铁路安全软件测试评估》,单看书名,就足以勾起我对铁路行业自动化和智能化发展的强烈好奇。我一直认为,铁路作为国民经济的命脉,其安全性的重要性不言而喻,而软件在现代铁路运营中扮演的角色越来越关键,从信号系统到调度指挥,从旅客服务到货运管理,几乎无处不在。因此,对这些软件进行严格、科学的测试和评估,是保障铁路安全运行的基石。我非常期待这本书能深入剖析铁路安全软件的测试方法论,例如,在不同的铁路场景下,应该采用哪些特有的测试策略?是否会涉及到模型驱动测试、形式化验证等前沿技术在铁路领域的应用?软件测试的周期和流程,在铁路行业有没有特别的规定或最佳实践?我尤其关注的是,书中是否会提供一些具体的案例研究,比如在高铁信号系统测试中,是如何模拟各种极端情况,确保其在突发事件下的可靠性的?或者在客运调度软件的压力测试中,又是如何评估其在大客流情况下的性能瓶颈的?此外,我希望书中能详细阐述测试数据的生成、管理和分析,因为真实场景下的数据往往是复杂且难以获取的,如何保证测试数据的有效性和代表性,是评估软件质量的关键。

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《铁路安全软件测试评估》这个书名,让我感到一种沉甸甸的责任感,仿佛它是在讲述如何为无数乘客的生命安全保驾护航。我猜想,这本书的内容必然是扎实、严谨,且充满实践价值的。我非常期待书中能够详细介绍在铁路软件测试中,如何处理和管理大量的测试文档和测试报告?如何确保这些文档的完整性、准确性和可追溯性?我尤其好奇,书中是否会涉及一些关于软件的容错和故障检测机制的测试方法?例如,当信号系统中的某个传感器出现故障时,软件能否及时检测到,并采取相应的安全措施?我希望书中能够提供一些关于如何建立一个有效的软件测试度量体系的建议。通过科学的度量,我们可以更客观地评估软件的质量,并指导后续的测试工作。我非常感兴趣,书中对于“第三方测试”和“内部测试”的论述,两者在铁路安全软件评估中分别扮演着怎样的角色,又该如何协同工作?

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《铁路安全软件测试评估》这个书名,在我看来,是一道通往铁路系统内部“防火墙”的钥匙。我一直觉得,在我们享受铁路带来的便捷时,背后一定有无数严谨的测试和评估在默默守护着这份安全。这本书,我猜想,正是要揭示这些守护者的工作。我非常期待书中能够详细阐述如何进行软件的性能测试,尤其是在高负载、高并发的运行环境下。比如,在节假日期间,当客流瞬间涌入时,售票系统和调度系统能否承受住巨大的压力?书中会不会涉及一些关于软件的静态分析和动态分析技术的应用?这些技术能否有效地在软件开发早期发现潜在的缺陷?我尤其关注,书中是否会提供一些关于软件退化测试的案例?随着时间的推移,软件的性能和稳定性可能会出现下降,如何通过测试来及时发现并解决这些问题,是保证长期安全的关键。我希望书中能提供一些关于如何建立一个持续集成和持续交付(CI/CD)流程,并将安全测试嵌入其中的指导。

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