近年来全自动运行系统(fully automatic operation,FAO)逐步在各大城市得到应用,已经成为现代城市轨道交通的主要发展趋势。然而,随着城轨系统自动化程度提升,运营安全也迎来了新的挑战。因此,为了防止安全事故的发生,保障FAO系统的安全运行,对其安全风险管理提出了更高的要求。论文引入安全先兆的概念作为系统运行安全监控参数,用于识别事故风险的增加,以便在事故发生之前采取措施防止其发生。目前,针对轨道交通系统的安全先兆研究,尤其是运行控制系统的安全先兆研究还很不成熟。因此,论文基于系统理论事故建模和过程(systems-theoretic accident modeling and processes,STAMP)模型提出一种安全先兆辨识方法,使其能够有效识别出FAO系统各场景下的安全先兆,从而提升FAO系统运行安全风险的动态检测能力。论文的主要创新点如下:(1)针对STAMP模型多控制器情况下控制关系不清晰问题,论文结合FAO系统安全防御特性,提出应用Bow-tie思想指导STAMP分层控制模型构建,给STAMP层次赋予更加丰富的内涵,形成分层安全防御模型。相较于传统STAMP分层控制结构,新模型不仅可以明确控制器之间的协作关系,还可以展示内外部偏差作用下安全风险的动态变化过程。(2)针对STAMP模型不能准确描述系统行为的复杂交互关系,缺乏形式化语法和数据结构支持的问题。论文将安全防御模型转换为有色Petri网(colored petri net,CPN)模型,对安全防御模型进行形式化规范,不仅避免了自然语言的二义性,而且描述了系统的动态行为和状态变化。(3)针对目前安全先兆定义不统一现状,论文基于FAO系统特点,对安全先兆进行定义与分类。在该定义的基础上,结合安全防御层失效的可达路径进行追溯分析,提出安全先兆辨识方法。为解决人工辨识可达路径效率低下且容易错误的问题,开发工具实现安全防御层失效路径的自动搜索,辅助FAO系统安全先兆辨识。最后,将本文提出的安全先兆辨识方法用于FAO系统站台发车场景的安全先兆辨识,对自动搜索出的安全防御层失效的可达路径进行分析,实现安全先兆辨识,证明本文提出的方法的可行性。本文共有图46幅,表13个,参考文献56个。