高速磁浮列車安全計算機(jī)平臺設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、高速磁浮列車?yán)么帕κ管圀w懸浮于軌道上，并采用直線電機(jī)推進(jìn)高速運(yùn)行，是現(xiàn)代交通技術(shù)發(fā)展的一條新途徑。運(yùn)行控制系統(tǒng)是高速磁浮列車系統(tǒng)的重要組成部分，是實現(xiàn)磁浮列車“運(yùn)行指揮，安全防護(hù)”功能的安全苛求計算機(jī)控制系統(tǒng)。安全計算機(jī)是該系統(tǒng)的核心技術(shù)設(shè)備，通過增加多個運(yùn)算單元作為參考，屏蔽或糾正單個運(yùn)算單元出錯而引起的系統(tǒng)故障，提高了可靠性和安全性，從根本保證了對道岔等安全苛求設(shè)備及車輛控制等安全相關(guān)操作的防護(hù)。 目前，安全計算機(jī)技術(shù)被少

2、數(shù)發(fā)達(dá)國家所壟斷，國內(nèi)的研究還處于初級階段，傳統(tǒng)的安全計算機(jī)屬于專用計算機(jī)，針對專用系統(tǒng)及用戶定制硬軟件，可靠性、安全性很難在實踐中得到驗證，兼容性、通用性比較差。本文針對目前安全計算機(jī)存在的弊端，以德國高速磁浮列車為應(yīng)用背景，分析了高速磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)及其對安全計算機(jī)功能的需求，提出了一種分布式安全計算機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，研制了系統(tǒng)的硬件和基礎(chǔ)軟件，搭建了三取二安全計算機(jī)平臺，并完成了系統(tǒng)調(diào)試。 論文主要研究了以下內(nèi)容：

3、 第一，研究了高速磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了運(yùn)行控制系統(tǒng)各子系統(tǒng)及對安全計算機(jī)的基本功能、可靠性及安全性的需求，并對可靠性、安全性進(jìn)行量化分析。 第二，基于需求分析，并針對傳統(tǒng)安全計算機(jī)的弊端，提出了一種分布式安全計算機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，劃分了功能層次結(jié)構(gòu)，從保證可靠性、安全性的角度詳細(xì)設(shè)計了各個功能子模塊。 第三，設(shè)計了安全計算機(jī)硬件的總體結(jié)構(gòu)，劃分并設(shè)計了獨(dú)立的功能電路單元，基于先進(jìn)高性能微處理器Po