高鐵發(fā)展成國策 安全運行乃根本

　　中國在高速鐵路領(lǐng)域雖然起步晚了點(diǎn)，但是，新世紀以來(lái)發(fā)展迅速。目前，中國的高速鐵路以運載能力大、運行速度快、運輸效率高聞名，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(chē)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。我國地理區域廣，溫差大，對鐵路的安全性要求甚至達到需要承受零下40℃到零上40℃溫差巨變的考驗，全天候、全氣候帶運行的超高標準，我們需要最高級別的鐵路安全系統。

　　中國鐵路的巨大發(fā)展潛力，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(chē)運行控制和鐵路信號應用、遵循最高安全級別SIL4標準設計的 “Commercial Off-The-Shelf” (COTS) 故障安全系統 – ControlSafe 安全平臺，可提供長(cháng)達 15 年的產(chǎn)品壽命以及 25 年的技術(shù)支持和維護服務(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 計算機(CSC) 組成的冗余系統，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 負責實(shí)時(shí)監控平臺內部?jì)膳_CSC的運行健康狀態(tài)。在初始狀態(tài)下，SRB 會(huì )指定其中一臺 CSC 為“主機”，另一臺 CSC為“備機”。當“主機”發(fā)生失效時(shí)，SRB 能夠實(shí)時(shí)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”指定為“主機”，以確保整個(gè)安全系統繼續正常運行。運行在每一臺 CSC 里的核心組件是兩片完全相同的 CPU 模塊。ControlSafe 安全平臺在數據同步模式下的二取二的表決機制便由這兩片 CPU 模塊來(lái)執行。風(fēng)河公司為 ControlSafe 安全平臺提供了航空級別認證的 VxWorks 653 實(shí)時(shí)操作系統，并在該系統中定制了專(zhuān)門(mén)的功能擴展來(lái)實(shí)現和控制CSC中兩個(gè)CPU模塊間的同步運行。

　　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(lèi)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(lái)產(chǎn)品規劃之中的模塊，例如多功能車(chē)輛總線(xiàn) (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 操作系統的相同架構，這種一致性能有效地簡(jiǎn)化客戶(hù)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，從而提高開(kāi)發(fā)效率和降低開(kāi)發(fā)成本，還有利于實(shí)現高性能、低功耗的運算處理和滿(mǎn)足鐵路行業(yè)對超長(cháng)生命周期的要求。

　　幾年前，中國鐵路業(yè)在技術(shù)上還需要歐洲和日本學(xué)習，現如今，中國已由 “后進(jìn)生”轉身成為“高材生”，開(kāi)始向海外出口產(chǎn)品和技術(shù)。中國有個(gè)雄心勃勃的鐵路計劃，要成為全球最大、最具技術(shù)實(shí)力的鐵路制造商，主導世界市場(chǎng)的鐵路建設。中國的北車(chē)與南車(chē)在合并后，更有望在2015年實(shí)現出口195億歐元，而這些都要有賴(lài)于高效可靠的鐵路安全平臺。