铁路信号计算机联锁控制系统容错技术研究new

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1、R铁路信号计算机联锁控制系统容错技术研究铁路信号计算机联锁控制系统容错技术研究!郑丽英董昱李敬文兰州交通大学信息与电气工程学院（94::9:）*+,-./0-;.-)<=<+)*&./<’>+/*+?0&’<’0.)@*(&+B’,’/C>.?*<1./,&*)’.D’)’<18E/(.(*&FG*’/<&+,-0*’0;.-)<=<+)*&./<<*0A/’H-*>’/&.’)G.1>’C/.)’/C>1><*@F,*>0&’D*1><*@+?;.-)<="+)*&./K<*@%IE

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3、泛的应用，作为组概率非常低。织列车行车管理和保证行车安全的铁路信号系统，其自动化水三模表决系统可以明显提高系统的可靠性，使行车更为安平不断提高，规模日益扩大，复杂性也迅速提高，因此，对系统的全。不过，这一系统结构复杂，实现技术要求相当高，实现三重模安全性和可靠性就提出了很高的要求。用计算机技术可以提高块的软、硬件同步颇具难度，该系统目前均为国外产品，价格昂联锁系统的安全性和可靠性，并不是说计算机自身固有这些优贵。点，而是说以计算机为核心，综合利用有关容错技术可以达到这（3）双机热备些目的。因此，计算机化的铁路信号设备依据容错计算技术，通双机热备是动态冗余中常用的一种，也叫待命储备系统

4、。其过软、硬件的容错设计，可以非常有效地提高铁路信号设备的可系统原理结构如图3所示。它由（67!）个模块、故障检查器和切靠性，进而提高设备的安全性。换开关组成。其中只有—个模块%如#!2处于工作状态而其余6!容错技术在铁路信号系统中的应用个模块%#3，#4，⋯#67!2处于待命接替状态。通常将正在工作的容错技术的实现方法主要是冗余，所采取的主要手段就是模块称为基本模块，待命接替模块称为储备模块。运行中当故障投入更多的超常设计所需的资源、即外加资源，来换取更高的非检测器发现处于工作状态的基本模块发生故障后，立即通过切常规设计所能达到的超高可靠性。外加资源是多种多样的，概括换开关切除故障

5、模块，起来有硬件冗余、信息冗余、时间冗余和软件冗余，它们最终在代之以储备模块。如果计算机系统中体现为硬件冗余和软件冗余。各种冗余要有机地接替工作的模块接续后相互配合使用才能达到超高可靠性目标。目前在计算机联锁领又发生故障，则再将其域常用的有三摸冗余、双机热备。切除，用另一个储备模（!）三模冗余块来代替。如此“切除—三模冗余简称"#$%"&’()*#+,-).&$*,-/,./012，图!替代”，一直进行到将6图3动态冗余原理图所示为三模冗余系统的原理结构。#!、#3、#4是三个相同的模个储备模块全部耗尽为止。块，可以是三台相同的计算机，也可在实际的应用中，综合考虑性能、经济等因素，二

6、模冗余系以是三个相同的部件。三个模块同统具有结构简单、易于实现、纠错率较高等许多优点，因此获得时执行一样的操作，其输出送到“表了比较广泛的应用。二模冗余热备方式的最大特点是双模并行决器”5的输入瑞，然后把5的输出工作，具有快速切换和连续工作的特点，非常适合于铁路信号设图!三模冗余原理图作为系统输出。备对于控制连续性、瞬时控制能力的要求，因此，我们的系统在三模冗余的基本原理是：首先以承认“多数模块的输出是正硬件结构上选定为二模热备，即所谓的双机热备。确的”为基本出发点，实行“少数服从多数”的纠错原理，用三取"基于#$%&’()的容错计算机联锁控制系统二的多数判决作为系统的正确输出。在一

7、般的使用中，只注意正38!系统结构图确的输出而并不关心各个模块的谁对谁错。在正常情况下，三个该系统硬件结构图如图4所示。模块同时给出三个相同的输出，表决器输出一个结果作为三个由图可以看出，该系统从逻辑上可以分为三层：人机会话、模块的正确输出。如果任一模块出错，其输出不同于其它两个模维修管理和通信接口层、联锁逻辑运算层、数据采集、命令驱动块，表决器仍然输出正确结果。若两个模块同时错成相同的状层。各部分的功能如下：态，表决器的输出被误认为是正确的；若两个模块同