基于ARINC659总线的互联互通ZC安全通信计算机平台的设计

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。     

基于故障注入的安全计算机通信总线测试方法研究

随着我国高速铁路的飞速发展,对列车安全性的要求日益提高。由于实际环境与测试环境有区别,某些特定场景靠故障注入的方式能够有效地发现设计上的缺陷。文章使用故障注入的测试方法对安全计算机内部通信总线进行故障注入测试,对通信总线内部的故障进行分析,提出了对通信总线物理层、链路层的软件故障注入方法,并实现了对通信总线的故障注入。     

基于CANopen协议的轨道交通安全计算机平台研究

CANopen是基于CAN(Controller Area Network)开发的应用层协议.本文在分析CANopen协议的通信原理的基础上,针对轨道交通安全计算机平台的通信需求,着重介绍了安全计算机平台通信部分的设计与实现,包括CAN网络中各个节点的硬件接口设计,以及软件设计与实现;并通过试验测试和现场正式运行,验证了平台通信的安全性和可靠性.     

高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台设计

基于“主动安全”设计理念,采用Flex与ArcGIS技术,构建可视化、集成化和智能化的高速列车群运营安全保障仿真模拟试验平台.平台通过不同系统之间的信息共享,为高速列车群运营全过程安全行为演化建模、风险评估和预警提供数据支持,实现对高速列车群事故推演和安全态势分析.平台采用分层逻辑结构,从下到上依次为物理层、获取层、数据层、应用层和表示层.平台通过电力线通信、以太网和控制器局域网等从其他系统获取数据,再对数据进行融合与集成,实现信息共享、安全评估与仿真和安全预警等功能.研发的平台在轨道交通控制与安全国家重点实验室进行了成功部署和模拟仿真运行,通过对大量的行车安全信息的获取、传输和共享以及仿真试验证明,平台具有较高的安全性和稳定性,便于管理和维护.     

适用于CTCS-3级的安全计算机平台的无线安全通信架构分析

CTCS-3级列车控制系统中ATP车载设备通过Subset-037安全通信协议与地面RBC进行通信。Subset-037安全通信承载着列车的通讯数据的安全性,需要满足SIL4级标准。提出一种能够实现车地安全通信安全平台架构设计的指导方法。针对该方法,结合相关功能点进行分析,得出该方法的可行性,对指导车地安全通信设备具有较大的实用价值。     

铁路信息系统安全防护体系的研究

基于现有的铁道部、铁路局和车站三级网络基础平台,构建1个中心支撑下的三重防护系统.1个中心是指安全管理中心,包括安全管理平台和铁路CA认证平台.三重防护系统是指通信网络防护系统、区域边界防护系统和计算环境防护系统.安全管理平台对全路各类信息系统进行综合监管;铁路CA认证平台通过身份认证和访问授权技术,实行分等级、分权限的访问控制.通信网络防护系统通过加强业务数据流安全,保障通信数据传输的机密性、完整性和不可抵赖性;区域边界防护系统通过铁路内外网接入平台,保护内网数据,隔离外网安全威胁;计算环境防护系统采用合理的访问控制策略和审计功能,提高系统主机层面的安全性.     

铁路信号安全计算机平台共享内存数据交互机制研究

铁路信号安全计算机平台是实现铁路信号系统安全应用的核心设备。基于龙芯处理器的安全计算机平台实现了从硬件板卡到系统软件全过程的设计和研发。为了能够安全、稳定、可靠地在该平台内部进行实时、有效的信息传输和数据状态更新,设计了基于信号量的共享内存数据交互机制,可实现对目标数据物理地址空间的直接访问和数据更新,避免同一时间、多个对象对同一共享内存地址空间的读写访问。共享内存特定的访问隔离机制,能够保证安全计算机平台内部不同处理器之间数据交互的时效性和安全性。     

城市轨道交通轨旁安全计算机平台设计

为了满足城市轨道交通对于轨旁安全计算机平台的通用技术需求,介绍了一种安全计算机平台的总体架构、安全原理和设计实现。该平台综合采用了基于安全以太网总线的安全自律技术,完整的在线自检和双通道故障管理技术,以及基于可靠通信的双系切换技术,自主研发,已通过SIL4等级安全认证,并成功应用在基于通信的列车自动控制系统、列车自主运行系统、有轨电车信号系统等多个工程项目中。实际运行情况表明,该平台完全符合安全性,可靠性和多种信号系统通用性的技术需求。     

基于B/S模式的矿区铁路安全管理信息系统的研究

论述矿区铁路安全管理信息系统的管理现状,确定系统研究目标.在介绍系统体系结构的基础上,对系统结构设计和功能模块进行论述.通过挖掘安全生产和管理中的各类资源数据,为安全管理和决策提供技术支持.针对系统现状,提出应用层安全机制和管理办法,从而保证企业内部数据的安全性.     

基于二乘二取二架构的安全扩展平台研究

为节约时间和资金成本,在不改变既有CTCS-2/3级列控系统的前提下,进一步修改完善扩展其系统功能,提出采用二乘二取二架构安全扩展平台.平台内部双CPU之间采用时钟同步机制进行实时自检、互检,大大提高了安全扩展平台的安全性、可靠性和可用性.     

客车运行安全监控系统

客车运行安全监控系统(TCDS)包括车载安全监控系统、车地无线传输系统和地面联网应用系统3个子系统。车载安全监控系统实现车辆关键设备的监测,采用LonWorks工业现场总线作为实时通信网络,采用2级总线式网络结构。车地无线传输系统将监测报警信息实时传输到地面,选择GPRS作为传输实时信息的无线通信方式,采用无线局域网(WLAN)自动下载过程数据。地面联网应用系统采用远程联网分布数据库,数据传输平台采用JWMQ消息中间件,主要包括电子地图实时监控软件、专家系统软件,针对铁道部查询中心、铁路局监控中心、车辆段监测中心3级中心功能的不同,开发和配置相应的应用软件。TCDS系统经在13个铁路局及其管内车辆段安装和运用,系统运行良好。     

基于二乘二取二平台的通信设计简

二乘二取二平台是能够满足铁路信号控制系统高安全性、高可靠性要求的安全平台.围绕二乘二取二系统中的乘二、取二、冗余通信3项关键技术,对与之相关的外部通信设计方法进行分析探讨.     

嵌入式技术的机车安全运行语音提示系统设计

系统从机车安全运行角度出发,综合应用嵌入式技术、现场总线技术、语音技术,研发一套机车安全运行语音提示装置.详细介绍此系统的软硬件设计,阐述系统的组成及工作原理,叙述机车数据采集与处理两大模块的设计,在硬件系统的基础上移植μ C/OS-Ⅱ实时操作系统,并由应用软件完成系统的CAN总线通信,车载显示,语音提示及数据存储等功能.该系统经过半年多的实际运行,结果表明该系统结构设计合理,实用性强.     

列控系统安全通信研究

安全通信是客运专线列控系统发展中的新课题，本文结合相关安全通信标准，介绍了安全通信的基本要求，概念模型，安全通信编码、安全通信过程等内容，简要论述了列控系统安全通信需要考虑的几个主要问题，最后列举了两种比较成熟的工业安全通信总线技术。     

列控系统安全通信计算机设计

CTCS-2级、CTCS-3级列控系统的地面子系统中,列控中心、临时限速服务器、无线闭塞中心都具有安全相关通信功能,且绝大部分采用2oo2×2的软、硬件安全冗余结构,需要采用具备较强通信功能和运算性能、能够适应2oo2×2冗余结构的安全平台来实现。由于通信对象较多及安全通信协议较为复杂的算法和严格的实时性要求,采用专用的安全通信计算机实现与相关系统的安全通信是一种合理可行的解决方案。结合CTCS-3级列控系统地面设备的需求提出一种安全通信计算机的实现方案,设计其硬件结构,研究同步关键算法并实现安全协议的功能。     

基于FlexRay总线的分布式车载安全计算机系统设计

传统的车载安全计算机一般采用较大的机箱设计,大型机箱不利于车载设备的灵活配置和功能扩展。为此,设计一种基于FlexRay总线的分布式车载安全计算机系统。采用两套小型机箱设计,单套机箱内部采用FlexRay总线组成二取二安全计算机;两套相同的二取二安全计算机通过FlexRay总线和切换模块连接,组成二乘二取二安全计算机系统。设计的安全计算机系统可以灵活配置,满足不同类型车辆的小型化需求,可为小型化的安全计算机设计提供参考。     

基于BIM技术与定位技术的地铁施工人员安全预警

针对施工现场人员不安全行为,构建了基于BIM(建筑信息模型)技术和定位技术的地铁施工事故预警系统,重点分析了该系统中的采集层、数据输入层、数据处理层、模型应用层等4大层级结构.该系统以BIM作为底层孪生数据,通过定位技术采集的实时定位数据,在施工人员实时定位、危险区域自动预警识别与分析的基础上,结合集成化管理平台,从而实现了基于BIM技术和定位技术的施工人员安全行为智能化管控.     

基于互联互通的区域控制器安全通信计算机设计

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。     

轨道电路设备CAN总线自动脱离功能的设计与实现

通信编码ZPW-2000轨道电路系统通过CAN总线传输编码信息,满配情况下,每条CAN总线上有30个CAN节点,当某个CAN节点出现故障又不能及时脱离CAN总线会影响其他节点的数据收发,影响整条CAN总线正常通信,此类故障排查定位困难。针对该问题,本文提出了轨道电路设备CAN总线自动脱离功能的设计实现方案,利用设备中的双CPU进行设备内部电路自检,当检测到CAN节点通信存在故障时自动脱离CAN总线,从而提高系统CAN总线的可用性,解决了CAN总线故障排查定位难的问题。     

铁路通信机房安全管理及维护

铁路通信机房作为整个铁路运输系统的核心信息及指挥中心,其正常运行是整个铁路安全运行的基本保障.针对铁路通信机房中的安全管理与维护中存在的安全隐患问题,提出一系列解决措施,确保铁路通信能够时刻保持通畅.