高鐵發(fā)展成國策 安全運(yùn)行乃根本

　　中國在高速鐵路領(lǐng)域雖然起步晚了點(diǎn)，但是，新世紀(jì)以來發(fā)展迅速。目前，中國的高速鐵路以運(yùn)載能力大、運(yùn)行速度快、運(yùn)輸效率高聞名，已在中華遼闊的土地上建成了一張最先進(jìn)的鐵路網(wǎng)，鐵路業(yè)在以驚人速度和效率崛起。

　　但是，高鐵的運(yùn)行除了高速、高效之外，安全才是首要重點(diǎn)。

　　大家對2011年7月23日兩輛列車的追尾事故還記憶猶新，該事故造成40人死亡、約200人受傷，讓人們痛心醒悟安全對于鐵路的重要性。我國地理區(qū)域廣，溫差大，對鐵路的安全性要求甚至達(dá)到需要承受零下40℃到零上40℃溫差巨變的考驗(yàn)，全天候、全氣候帶運(yùn)行的超高標(biāo)準(zhǔn)，我們需要最高級別的鐵路安全系統(tǒng)。

　　中國鐵路的巨大發(fā)展?jié)摿?，吸引了眾多企業(yè)將眼光投向了這里。雅特生科技 (Artesyn Embedded Technologies)推出的致力于列車運(yùn)行控制和鐵路信號應(yīng)用、遵循最高安全級別SIL4標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的 “Commercial Off-The-Shelf” (COTS) 故障安全系統(tǒng) – ControlSafe 安全平臺，可提供長達(dá) 15 年的產(chǎn)品壽命以及 25 年的技術(shù)支持和維護(hù)服務(wù)。

　　圖1 ControlSafe 安全平臺

　　雅特生科技的 ControlSafe 安全平臺是由兩臺完全相同的ControlSafe 計(jì)算機(jī)(CSC) 組成的冗余系統(tǒng)，每臺 CSC 都具備故障安全功能。兩臺 CSC 之間則由一臺安全繼電器盒（SRB）連接。SRB 負(fù)責(zé)實(shí)時監(jiān)控平臺內(nèi)部兩臺CSC的運(yùn)行健康狀態(tài)。在初始狀態(tài)下，SRB 會指定其中一臺 CSC 為“主機(jī)”，另一臺 CSC為“備機(jī)”。當(dāng)“主機(jī)”發(fā)生失效時，SRB 能夠?qū)崟r檢測到故障信號并實(shí)施兩臺 CSC 間的狀態(tài)切換，即將健康的“備機(jī)”指定為“主機(jī)”，以確保整個安全系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。運(yùn)行在每一臺 CSC 里的核心組件是兩片完全相同的 CPU 模塊。ControlSafe 安全平臺在數(shù)據(jù)同步模式下的二取二的表決機(jī)制便由這兩片 CPU 模塊來執(zhí)行。風(fēng)河公司為 ControlSafe 安全平臺提供了航空級別認(rèn)證的 VxWorks 653 實(shí)時操作系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中定制了專門的功能擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)和控制CSC中兩個CPU模塊間的同步運(yùn)行。

　　圖2 雅特生科技ControlSafe 安全平臺副總裁Shlomo Pri-Tal

　　ControlSafe 安全平臺可配置多種類型的輸入／輸出模塊以支持多種通信協(xié)議，這些模塊包括控制器局域網(wǎng) (CAN)、以太網(wǎng) (Ethernet)、以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng) (Ethernet Ring)、通用異步收發(fā)器 (UART)，以及其他已納入未來產(chǎn)品規(guī)劃之中的模塊，例如多功能車輛總線 (MVB)。所有模塊都采用基于飛思卡爾 (Freescale) 處理器和風(fēng)河公司VxWorks 653 操作系統(tǒng)的相同架構(gòu)，這種一致性能有效地簡化客戶的軟件開發(fā)環(huán)境，從而提高開發(fā)效率和降低開發(fā)成本，還有利于實(shí)現(xiàn)高性能、低功耗的運(yùn)算處理和滿足鐵路行業(yè)對超長生命周期的要求。

　　幾年前，中國鐵路業(yè)在技術(shù)上還需要?dú)W洲和日本學(xué)習(xí)，現(xiàn)如今，中國已由 “后進(jìn)生”轉(zhuǎn)身成為“高材生”，開始向海外出口產(chǎn)品和技術(shù)。中國有個雄心勃勃的鐵路計(jì)劃，要成為全球最大、最具技術(shù)實(shí)力的鐵路制造商，主導(dǎo)世界市場的鐵路建設(shè)。中國的北車與南車在合并后，更有望在2015年實(shí)現(xiàn)出口195億歐元，而這些都要有賴于高效可靠的鐵路安全平臺。