CBTC热备冗余系统软件安全切换技术的研究与实现

城市轨道交通基于通信的列车控制(CBTC)系统中,关键控制器的热备冗余是实现系统高可用性的常用技术之一。热备冗余系统间的安全切换技术也就成为了实现系统高可用性的关键技术。阐述了热备冗余系统软件安全切换技术设计和实现阶段面临的若干技术难题,如基于软件与硬件切换的功效分析、故障切换与主动切换技术方案分析与实现等;在此基础上,提出了具体的技术解决方案。     

TDCS车站分机双机热备系统的软件切换实现

车站分机在TDCS系统中起到信息的采集与传输的重要作用,为保证其可靠工作,车站分机采用双机热备系统来实现。结合包西线TDCS车站分机双机热备切换的硬件实现方式,提出新的软件实现方式,并给出相应的设计思路,此方式可减少硬件投资。硬件方案是通过切换板监听主备机状态,当主机出现故障时,切换到备机。软件方案是主备机之间通过同步心跳故障检测方法监听工作状态,当主机出现故障时,切换到备机。在软件实现中重点研究心跳故障检测、时间戳、看门狗等,并给出主机监控及数据通信程序的算法。     

双机热备系统的主备切换研究

双机热备是铁路信号设备提高可靠性最常见的方法之一。经过研究,提出一种新的热备切换决策方法,采用同步机制和故障比较机制,使A、B机均可快速得到确定的主备切换目标,可保证双机热备系统一次切换成功,从而减少不必要的切换次数。     

计算机联锁报警设计的改进

JD-IA及DS6-11计算机联锁系统都采用双机热备的动态冗余结构,两套联锁机互为主、备,没有主次之分,在主用机发生故障,备机同步热备的情况下,能自动转换到备机工作,从而能实现无缝倒接,     

基于二乘二取二冗余-安全控制的地铁LCU设计

简述LCU的发展3个阶段,针对城轨地铁车辆应用,介绍一种基于二乘二取二冗余-安全控制架构技术的下一代LCU的原理、组成和故障诊断方案,相较于双机热备冗余的LCU,能够获得更高的安全性和可靠性。     

基于动态故障树的计算机联锁系统安全性及性能分析研究

针对2种常用冗余结构计算机联锁系统中的联锁机子系统,在考虑单元模块、比较模块和系统间切换模块全故障模式的情况下,建立双机热备和2×2取2计算机联锁系统的危险失效概率PFD和安全失效概率PFS的动态故障树模型。由于故障树概率近似法和Markov方法计算结果非常近似且概率近似法的求解过程简单和存储要求低等特点,采用概率近似法求解对应的PFD和PFS,实例对比分析2种冗余结构计算机联锁系统的安全性。研究结果表明:在全故障模式下,2×2取2计算机联锁系统的安全性高于双机热备。     

轨道交通信号系统中冗余技术研究

对双网和双机热备的控制策略和逻辑进行说明.双网控制没有采用传统的主备方式,而是同时在两个网络上进行相同的信息传递,由节点的中间层软件对网络报文进行处理,无需切换.提高了效率,双机热备在双网络的基础上,通过冗余心跳信号进行双方主备状态的监视和管理,并对双机存在的信息孤岛问题提出了对应的解决方案.     

冗余BTM天线最小安装距离研究

针对加载冗余车载设备时列车底部安装空间有限的问题,分别对冷备、热备冗余天线与应答器传输模块BTM天线间的最小安装距离进行研究。利用FEKO软件建立单个BTM天线、安装冷备冗余BTM天线、安装热备冗余BTM天线3种模型。研究冷备、热备冗余天线在不同安装距离条件时BTM天线的有效作用范围,找出冗余天线对BTM天线有效作用范围产生影响的临界点,即冷备、热备冗余BTM天线的最小安装距离。研究结果表明,冷备冗余天线的最小安装距离为1.12m,热备冗余天线的最小安装距离为3m。冗余BTM天线最小安装距离研究压缩了冗余车载设备在列车底部的占用空间,提高了其在机车上安装的灵活性。     

基于健康度的车载控制器冗余管理方法硏究

车载控制器(CC)是负责地铁列车安全监督和运营管理的核心控制器,列车两端各安装1套车栽控制器(CC1和CC2),实现硬件冗余和软件热备。通过健康参数筛选以及优先级排序,计算得到健康度,用于判定CC的优劣性;并设计了一套切换策略,以实现主备CC无缝切换,保证车载控制器的实时性、冗余性和可靠性。     

基于健康度的车载控制器冗余管理方法研究

车载控制器(CC)是负责地铁列车安全监督和运营管理的核心控制器,列车两端各安装1套车载控制器(CC1和CC2),实现硬件冗余和软件热备。通过健康参数筛选以及优先级排序,计算得到健康度,用于判定CC的优劣性;并设计了一套切换策略,以实现主备CC无缝切换,保证车载控制器的实时性、冗余性和可靠性。