基于二乘二取二的全电子计算机联锁系统 被引量：46

1

作者 陈光武 范多旺 +1 位作者 魏宗寿 方亚非 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期138-144,共7页

基于二乘二取二的铁路车站全电子计算机联锁系统由人机接口、二乘二取二联锁计算机、全电子执行系统3部分组成。人机接口由监控机、维修监测机组成。二乘二取二联锁计算机由2套联锁主机、冗余光纤网络和冗余热备的实时通信单元3部分组成... 基于二乘二取二的铁路车站全电子计算机联锁系统由人机接口、二乘二取二联锁计算机、全电子执行系统3部分组成。人机接口由监控机、维修监测机组成。二乘二取二联锁计算机由2套联锁主机、冗余光纤网络和冗余热备的实时通信单元3部分组成。CPU主板由2路独立的CPU处理器、总线硬件比较控制器、硬件自检控制器、硬件同步控制器、I/F控制部件、全局冗余时钟和光纤通信接口组成。通过采取硬件同步控制器、总线硬件比较控制器和软件时间点同步相结合的方式实现1种新的同步机制。全电子执行系统由道岔模块、信号模块、轨道模块和其他接口模块等全电子执行单元构成。全电子执行单元均采用"二取二"与逻辑控制结构,具有过流保护功能,实现了信号的控制、监测、监督一体化。该系统已在铁路车站投入应用,运行稳定、可靠。 展开更多

关键词 计算机联锁系统 全电子执行单元 故障-安全 安全计算机 二乘二取二

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计算机联锁系统二乘二取二容错结构分析 被引量：20

2

作者 张佳楠 王海峰 蒋大明 《铁路计算机应用》 2006年第11期46-49,共4页

针对计算机联锁系统的二乘二取二容错结构,基于马尔可夫模型,将各单元的失效率划分为几个独立的分量,根据每部分失效率对结构的影响,利用计算机对系统的可靠性和安全性进行分析和仿真计算。结果表明,二乘二取二容错结构满足铁路联锁系... 针对计算机联锁系统的二乘二取二容错结构,基于马尔可夫模型,将各单元的失效率划分为几个独立的分量,根据每部分失效率对结构的影响,利用计算机对系统的可靠性和安全性进行分析和仿真计算。结果表明,二乘二取二容错结构满足铁路联锁系统高可靠性和高安全性要求。 展开更多

关键词 可靠性 安全性 二乘二取二 计算机联锁 故障-安全

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二乘二取二与双机热备计算机联锁系统性能比较 被引量：21

3

作者 刘芳 王海峰 《铁道通信信号》 2008年第2期26-29,共4页

计算机联锁系统是铁路信号的重要基础设备。随着铁路信号技术的更新换代,近年来二乘二取二和双机热备成为我国铁路联锁系统的2种主流制式。从系统的实际应用出发,利用马尔可夫模型,充分考虑了故障覆盖率、维修率等因素的影响,对系统的... 计算机联锁系统是铁路信号的重要基础设备。随着铁路信号技术的更新换代,近年来二乘二取二和双机热备成为我国铁路联锁系统的2种主流制式。从系统的实际应用出发,利用马尔可夫模型,充分考虑了故障覆盖率、维修率等因素的影响,对系统的可靠性与安全性进行了深入分析;通过MTTF值和可靠度、安全度曲线比较了2种系统的性能。论文分析结果对计算机联锁系统的应用与推广具有切实的指导意义。 展开更多

关键词 马尔可夫模型 双机热备 二乘二取二

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列车自动防护系统安全计算机可靠性与安全性分析 被引量：10

4

作者 宋红霞 王玉松 +1 位作者 王利锋 况长虹 《工业控制计算机》 2008年第1期13-15,共3页

比较双机热备、三取二、二乘二取二等冗余结构构成的系统的可靠性和安全性,剖析了某引进高速动车组的自动防护系统的安全计算机系统的冗余结构,结果表明其采用二乘二取二冗余结构在可靠性特别是安全性方面具有突出的技术优势和特点。

关键词 ATP 二乘二取二 可靠性 安全性

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车载列车自动防护的二乘二取二安全计算机平台同步机制 被引量：11

5

作者 蔡煊 王长林 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期301-305,共5页

二乘二取二冗余结构是车载列车自动防护(ATP)系统安全计算机的技术趋势。针对二乘二取二系统中的双机同步问题,采用公共外时钟为二取二双机提供参考时钟信号,并基于时钟漂移率有界模型对本地时钟进行漂移补偿,实现二取二双机的本地时钟... 二乘二取二冗余结构是车载列车自动防护(ATP)系统安全计算机的技术趋势。针对二乘二取二系统中的双机同步问题,采用公共外时钟为二取二双机提供参考时钟信号,并基于时钟漂移率有界模型对本地时钟进行漂移补偿,实现二取二双机的本地时钟同步。在此基础上,系统软件采用任务周期时序控制和双机通信的方式,同步顺序地处理输入、计算、输出等任务,在控制周期中的每个任务点进行同步处理,达到二取二双机的任务同步。采用软件算法和系间通信实现2种系统之间的周期同步。实验结果表明,该同步机制能够满足车载ATP二乘二取二安全计算机对同步技术的需求。 展开更多

关键词 车载列车自动防护 二乘二取二 安全计算机平台 公共外时钟 时钟漂移率

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计算机联锁系统二乘二取二结构的可靠性和安全性分析 被引量：7

6

作者 魏臻 许崇 胡庆新 《铁道通信信号》 2019年第12期1-5,共5页

安全关键系统常用可靠性和安全性来衡量优劣,多模冗余是一种重要的提升此类性能的设计。本文通过使用PRISM工具,建立运算模块、表决模块和选择模块失效率和诊断覆盖率的5种组合,得出各因素对二乘二取二结构的可靠性和安全性的影响程度,... 安全关键系统常用可靠性和安全性来衡量优劣,多模冗余是一种重要的提升此类性能的设计。本文通过使用PRISM工具,建立运算模块、表决模块和选择模块失效率和诊断覆盖率的5种组合,得出各因素对二乘二取二结构的可靠性和安全性的影响程度,并对不同结构的可靠性和安全性进行了对比分析,结果显示二乘二取二比其他2种结构更能满足安全关键系统的要求。 展开更多

关键词 计算机联锁 安全关键系统 可靠性 安全性 二乘二取二

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基于通信对象状态判断的二乘二取二安全计算机平台主备切换研究

7

作者 郭亮 王拓 路红 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第6期207-213,共7页

铁路信号控制系统通常采用专用的二乘二取二安全计算机平台用于信息传输、逻辑运算及对象控制等功能。随着外部通信对象的种类与数量日益增多,现有的安全计算机平台主备切换方法可能存在故障发生时不切换或同一外部故障发生不必要切换... 铁路信号控制系统通常采用专用的二乘二取二安全计算机平台用于信息传输、逻辑运算及对象控制等功能。随着外部通信对象的种类与数量日益增多,现有的安全计算机平台主备切换方法可能存在故障发生时不切换或同一外部故障发生不必要切换等问题。提出一种基于通信对象的通信状态判断的二乘二取二安全计算机平台的主备切换方法。该方法首先定义倒机值和优先级等量化指标,设计倒机值计算公式;然后从建立通信、判断通信中断和计算通信正常个数等方面,分析主用系和备用系不同的判定依据;最后比较倒机值大小,决定是否进行主备切换,并在典型场景中对该方法进行实际应用验证。结果表明:基于通信对象状态判断的主备切换方法相较于板卡级和计算通信数量的主备切换方法,提高了系统的可用性,减少了非必要倒机等影响系统安全性的现象;所设计主备切换方法通过对不同通信方式、不同冗余结构和不同控制设备分类分析,可提高系统的可靠性和安全性。 展开更多

关键词 铁路信号 二乘二取二 安全计算机平台 主备切换 通信状态 倒机值

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基于UPPAAL的二乘二取二逻辑建模与仿真 被引量：5

8

作者 华颖 张亚东 +4 位作者 饶畅 胡智杰 王天成 张琳 徐坤 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第4期181-186,共6页

二乘二取二冗余结构以其高安全性和高可靠性特点,被广泛应用于核电、航空航天和铁路等安全关键领域。为验证二乘二取二冗余结构的核心逻辑,保证其高安全性和高可靠性的要求,对二乘二取二逻辑进行建模与验证。基于时间自动机理论,以列控... 二乘二取二冗余结构以其高安全性和高可靠性特点,被广泛应用于核电、航空航天和铁路等安全关键领域。为验证二乘二取二冗余结构的核心逻辑,保证其高安全性和高可靠性的要求,对二乘二取二逻辑进行建模与验证。基于时间自动机理论,以列控车载ATP子系统二乘二取二冗余逻辑为研究对象,在分析工作原理的基础上,利用UPPAAL工具建立二乘二取二冗余逻辑的时间自动机模型,分别验证二乘、二取冗余逻辑的基本安全属性。根据验证后的软件逻辑模型,实现冗余逻辑仿真。模型构建与程序仿真的结果表明:车载ATP二乘二取二冗余逻辑结构具有高安全性与高可靠性。 展开更多

关键词 时间自动机 二乘二取二 仿真 建模 验证

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基于通用计算机的2乘2取2安全架构研究与实现

9

作者 宿秀元 吕佳奇 《铁道通信信号》 2023年第6期21-25,共5页

嵌入式安全平台存在硬件开发成本高、运算性能提升难、升级适配工作量大等限制。为此,研究基于通用计算机的2乘2取2安全架构,设计通用安全平台数据交互机制,实现系内、系间不同计算机之间的数据交互比较逻辑;系统内各计算机之间进行周... 嵌入式安全平台存在硬件开发成本高、运算性能提升难、升级适配工作量大等限制。为此,研究基于通用计算机的2乘2取2安全架构,设计通用安全平台数据交互机制,实现系内、系间不同计算机之间的数据交互比较逻辑;系统内各计算机之间进行周期性时间校准,实现系统时钟的同步校准,保证2乘2取2机制长时间的稳定运行,构建满足SIL4安全等级的铁路信号通用安全平台。 展开更多

关键词 通用安全平台 通用计算机 安全架构 2乘2取2 数据同步 校时

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适用于高速铁路的TYJL-ADX型联锁系统的研究与实现 被引量：4

10

作者 逄增文 赵旭东 +1 位作者 徐德龙 王国光 《铁道通信信号》 2013年第S1期98-100,103,共4页

通过对既有TYJL-ADX型计算机联锁系统的分析、结合中国高速铁路对联锁系统的技术需求,说明了在原系统的基础上开发适用于高速铁路的联锁系统的必要性,详细阐述了具体的实现原则及方法,新系统的结构、主要功能,最后总结了新系统的实际应... 通过对既有TYJL-ADX型计算机联锁系统的分析、结合中国高速铁路对联锁系统的技术需求,说明了在原系统的基础上开发适用于高速铁路的联锁系统的必要性,详细阐述了具体的实现原则及方法,新系统的结构、主要功能,最后总结了新系统的实际应用情况。 展开更多

关键词 故障-安全 计算机联锁 二乘二取二 铁路信号安全网 高速铁路

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基于光通信的计算机半自动闭塞系统研究与实现

11

作者 孙岩华 芦凤来 王立延 《铁道通信信号》 2023年第10期23-28,共6页

针对既有继电半自动闭塞系统存在的传输电缆老化、可维护性差等问题,提出计算机半自动闭塞系统技术升级方案。该系统采用2乘2取2安全计算机平台架构,实现主、备系间的安全切换;采用安全计算机技术替代既有继电器电路,实现闭塞区间办理功... 针对既有继电半自动闭塞系统存在的传输电缆老化、可维护性差等问题,提出计算机半自动闭塞系统技术升级方案。该系统采用2乘2取2安全计算机平台架构,实现主、备系间的安全切换;采用安全计算机技术替代既有继电器电路,实现闭塞区间办理功能;采用光纤通信替代以电平信号传输的站间闭塞信息,并通过RSSP-Ⅰ铁路信号安全通信协议保证站间交互数据的安全传输;系统具备维护机功能,可有效缩短故障延时。该系统已通过各项安全性检测,并在实际站场应用,具有良好的稳定性和可维护性。 展开更多

关键词 半自动闭塞 安全计算机平台 光通信 RSSP-Ⅰ协议 二乘二取二

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基于ARINC659总线的互联互通ZC安全通信计算机平台的设计

12

作者 魏东冬 郑长宗 许镇 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第2期198-203,共6页

为了更好地满足城市轨道交通互联互通对信号领域安全通信的要求,将具有数据吞吐量大、传输时间确定、故障隔离严格、容错性好等特点的ARINC659总线用于城市轨道交通信号控制系统领域。提出了一种基于ARINC659总线技术的二乘二取二安全... 为了更好地满足城市轨道交通互联互通对信号领域安全通信的要求,将具有数据吞吐量大、传输时间确定、故障隔离严格、容错性好等特点的ARINC659总线用于城市轨道交通信号控制系统领域。提出了一种基于ARINC659总线技术的二乘二取二安全通信计算机平台的方案,用以实现ZC平台的对外通信功能和安全通信协议运算功能。设计其软硬件结构、用户软件和总线间线程的通信序列,并对数据的冗余处理和安全协议运算等关键功能进行研究,以满足系统高安全性、高可靠性和高实时性通信的需求。 展开更多

关键词 轨道交通 ARINC659 区域控制器 互联互通 安全通信计算机平台 二乘二取二

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TYJL-ADX型二乘二取二计算机联锁系统 被引量：3

13

作者 唐世军 卢佩玲 《铁道通信信号》 2008年第12期32-35,共4页

详细介绍TYJL-ADX型二乘二取二计算机联锁系统的构成、系统特点、系统原理以及脱机测试方案等技术。

关键词 故障-安全 计算机联锁 二乘二取二 冗余结构

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FPGA单芯片四核二乘二取二的安全系统 被引量：2

14

作者 敖俊秋 戴胜华 李翔 《单片机与嵌入式系统应用》 2009年第12期20-22,共3页

基于嵌入式系统理论和容错系统体系结构,结合故障—安全电路的设计理念,提出了一种单芯片多软核系统的设计方法,并给出基于FPGA的二乘二取二安全系统的设计方案,详细介绍通过Actel Fusion StartKit数模混合FPGA实现的方法。

关键词 单芯片四软核 FPGA coreABC软核 二乘二取二 二乘切换

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轨道交通安全计算机中倒机单元的设计 被引量：2

15

作者 边庆 单冬 《计算机技术与发展》 2012年第9期153-156,共4页

安全计算机被广泛应用于轨道交通信号系统中,其中倒机单元有效提高了安全计算机的可靠性。研究了二乘二取二安全计算机结构,介绍了基于通信的倒机方式,制定了安全通信协议。该方式硬件上利用FPGA实现,使整个设计紧凑、灵活、稳定且高速... 安全计算机被广泛应用于轨道交通信号系统中,其中倒机单元有效提高了安全计算机的可靠性。研究了二乘二取二安全计算机结构,介绍了基于通信的倒机方式,制定了安全通信协议。该方式硬件上利用FPGA实现,使整个设计紧凑、灵活、稳定且高速;软件上,讨论了主备状态的确定,分析了倒机基本原则和单系的状态转移。具有该倒机方式的安全计算机,已在多种轨道交通信号系统中得到了应用,应用结果表明,本方案切实可用,能够满足系统高可靠性的要求。 展开更多

关键词 安全计算机 倒机单元 二乘二取二 通信

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牵引供电系统安全控制平台研制 被引量：2

16

作者 吕顺凯 《科技创新与应用》 2019年第8期27-31,共5页

随着我国电气化铁路的快速发展,牵引供电系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性亟需提升到更高的技术水平。作为高性能牵引供电系统的核心,安全控制平台的应用需求尤为迫切。基于公司承担的国家重点研发计划项目以及在信号安全控制领... 随着我国电气化铁路的快速发展,牵引供电系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性亟需提升到更高的技术水平。作为高性能牵引供电系统的核心,安全控制平台的应用需求尤为迫切。基于公司承担的国家重点研发计划项目以及在信号安全控制领域的技术优势,研制了一款具有完全自主知识产权的高性能牵引供电系统安全控制平台,采用可靠性和安全性综合指标更优的二乘二取二冗余架构方案,通过安全状态机控制逻辑和多种故障-安全机制实现对随机失效的安全保证,同时设计了支持带电热插拔的各类型插件,保证控制平台的高可维护性和高可用性。经全面测试,安全控制平台通过了国际独立安全审核机构认证,符合最高安全等级——SIL4标准。牵引供电项目现场应用情况表明,控制平台运行稳定、可靠,能够显著提高牵引供电系统安全性和可靠性,缩短年平均故障时间,提升铁路运能。 展开更多

关键词 牵引供电系统 安全控制平台 RAMS 安全完整性等级 二乘二取二 冗余架构

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自主化全电子信号机控制单元的设计与研究 被引量：2

17

作者 冯浩楠 关恽珲 +1 位作者 付伟 潘明 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第5期1060-1065,共6页

设计和实现全电子计算机联锁中的信号机控制单元驱动和采集信号机信息。全电子信号机控制单元设计为二乘二取二架构,在硬件设计中,单元分为主从CPU模块、监控CPU模块、信号机接口模块、电源模块和复位模块等六种功能电路。其中,信号机... 设计和实现全电子计算机联锁中的信号机控制单元驱动和采集信号机信息。全电子信号机控制单元设计为二乘二取二架构,在硬件设计中,单元分为主从CPU模块、监控CPU模块、信号机接口模块、电源模块和复位模块等六种功能电路。其中,信号机接口模块中的信号机点灯电路采用机械开关和电子开关,异构的驱动设计有效避免共模错误。遵循EN50129标准,软件设计为初始化、通信控制、应用程序、状态机计算和驱动五个功能模块。然后,对全电子信号机控制单元的可靠性进行了分析,结果表明单元的可靠性能够满足铁路信号系统的安全需求。最后搭建了测试环境,对全电子信号机控制单元进行硬件、软件和集成测试,验证了单元的可用性和稳定性。 展开更多

关键词 全电子信号机控制单元 异构结构 冗余结构 二取二 可靠性

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基于通用计算机多线程技术的二乘二取二平台的研究与实现 被引量：2

18

作者 吕福健 魏雷远 刘晓敏 《铁道通信信号》 2011年第5期5-7,共3页

对现有的二乘二取二模式进行了研究和分析,为设计和实现基于通用计算机的任务同步二乘二取二计算平台提供了参考;

关键词 计算机联锁 二乘二取二 多线程

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基于互联互通的区域控制器安全通信计算机设计 被引量：2

19

作者 魏东冬 卢佩玲 +1 位作者 郑长宗 姜庆阳 《都市快轨交通》 北大核心 2017年第4期55-59,64,共6页

为了实现列车在不同厂商提供设备的城市轨道交通线路或网络中安全运营、共线混跑以及资源共享,基于通信的列车控制系统互联互通已成为一个重要课题。根据正在起草的互联互通的行业技术规范,为满足不因通信中断而倒机的需求,提出一种实... 为了实现列车在不同厂商提供设备的城市轨道交通线路或网络中安全运营、共线混跑以及资源共享,基于通信的列车控制系统互联互通已成为一个重要课题。根据正在起草的互联互通的行业技术规范,为满足不因通信中断而倒机的需求,提出一种实现区域控制中心与其他信号系统通信的专用二乘二取二安全通信计算机的方案,设计其软硬件系统结构、平台内部冗余的连接方式,对单系内的双CPU同步和数据安全比较、双系间的主备同步等关键算法进行研究,并针对安全通信协议中描述的风险设计相应的防御措施。 展开更多

关键词 城市轨道交通 区域控制器 互联互通 安全通信计算机 二乘二取二 冗余 同步

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基于通信网络控制的信号机点灯系统的设计 被引量：1

20

作者 高陈江 陈红霞 +2 位作者 田仕林 贾俊强 刘心海 《科技创新与应用》 2019年第9期52-53,共2页

文章首先对目前信号控制系统的现状和存在的问题分析,设计了基于通信控制的信号机点灯系统的设计,采用双网、双电源对LED信号灯进行通信网络控制,接收计算机联锁系统的控制命令实现点灯,系统结构简单,易维护,并且能够监测故障实现故障定... 文章首先对目前信号控制系统的现状和存在的问题分析,设计了基于通信控制的信号机点灯系统的设计,采用双网、双电源对LED信号灯进行通信网络控制,接收计算机联锁系统的控制命令实现点灯,系统结构简单,易维护,并且能够监测故障实现故障定位,该设计方案提高了系统的安全性、可靠性和可维护性,为全电子计算机联锁的设计提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 2乘2取2 冗余 计算机联锁 信号机点灯

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