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面向城轨信号系统的安全计算机设计
| 论文题名： | 面向城轨信号系统的安全计算机设计 |
| 关键词： | 安全计算机;二乘二取二;故障安全;轨道交通;列车控制系统 |
| 摘要： | 当前城市规模越来越大，城市人口越来越多，城市轨道交通的压力越来越大。为了进一步提高列车运行速度和线路运营效率，基于通讯的列车控制系统(Communication Based Train Control System，CBTC)成为城市轨道交通的主要发展趋势。而作为CBTC系统核心的安全计算机的性能直接关系到整个系统的性能。CBTC系统作为安全关键系统，一旦系统发生故障，不仅会造成经济损失，而且会危及人身安全。因此对安全计算机的安全性和可靠性提出了很高的要求。而不断增大的交通压力，则对安全计算机的处理能力提出了更高的要求。本文提出了一种新的二乘二取二安全计算机架构，在保证其安全性与可靠性的前提下，提供优异的系统性能，以满足城轨信号系统的需求。 首先，本文介绍了城市轨道交通领域中与安全计算机相关的国内外标准，分析了安全计算机安全性与可靠性的需求。 其次，本文介绍了安全计算机常用的设计手段:容错技术和避错技术、故障-安全技术，并对“双机热备”、“三取二”和“二乘二取二”三种安全计算机结构的性能优劣进行对比，确定了将“二乘二取二”作为本文中安全计算机的总体结构。 再次，在二乘二取二结构的基础上对安全计算机进行总体架构的设计，确定了系统内总线通信的方式，并分析得到了系统的优点。然后对系统进行了模块化的划分，并对系统各个模块的实现进行了详细的介绍。 最后，使用Isograph公司的可靠性分析软件对安全计算机的可靠性和安全性进行分析，证明系统的可靠性与安全性满足城轨信号系统的需求;接着对安全计算机的主要功能进行测试，并使用仿真平台对它的性能进行测试，证明新的安全计算机的优异的性能。 本文中给出了一种新型二乘二取二安全计算机的详细设计方案，并通过测试论证了该系统的优异性，对安全计算机开发设计人员有良好的借鉴意义。 |
| 作者： | 邵琪凯 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 黄海;陈祥献 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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