面向城轨信号系统的安全计算机平台软件设计

【摘要】随着城市化的发展,城市人口的日益增多,社会对城市轨道交通的要求越来越高。在基于通信的列车控制系统(CBTC)中,安全计算机系统是核心需求。在安全计算机系统的软件设计中,操作系统的优化配置和平台软件设计是整个安全计算机架构能否发挥作用的关键。本文以城市轨道交通为应用背景,针对安全计算机平台对可靠性、可用性、可维护性和安全性的要求,抽象出安全计算机系统的层次结构,并简要介绍了安全硬件架构、实时操作系统和安全平台软件的特点。在此基础上,本文在深入分析和探索了VxWorks嵌入式实时操作系统移植工作的原理和方式。VxWorks操作系统是高实时性、高可靠性的嵌入式操作系统,适合应用到安全计算机平台中,但其移植和驱动开发的难度较大。本文对VxWorks操作系统的移植方法和驱动开发流程进行了总结和归纳,探索了一种标准化的移植方式。本文详细介绍了一种基于VxWorks操作系统的、面向城市轨道交通信号系统的安全计算机平台软件设计。对轨道交通应用中的关键数据类型进行了分析,并设计了一套以时间同步、数据同步表决、快速主备切换以及安全通信协议等关键技术为核心的平台软件。本文在仿真平台中对安全计算机平台软件进行了仿真,验证结果表明此设计能够满足城市轨道交通信号系统对安全计算机平台在性能和安全性上的需求。
【作者】姜载乐；
【导师】陈祥献；黄海；
【作者基本信息】浙江大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】安全计算机；平台软件设计；VxWorks；时间同步；安全通信协议；

【参考文献】
[1]袁步思.区域物流核心竞争力研究[D].武汉理工大学,交通运输工程,2003,硕士.
[2]范剑超,韩敏.基于动态邻域微粒群的Smith预估双控制器设计[J].控制与决策,2012,07:1027-1031.
[3]高金兴.复合台精密离心机控制系统研究[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[4]徐连章.中小企业融资问题研究[D].中国海洋大学,金融,2003,硕士.
[5]周会峰,曾祥君,邓丰,刘卉.输电线路故障行波网络定位新方法[J].电力系统自动化,2013,19:93-99.
[6]崔文华,刘晓冰,王伟,王介生.混合蛙跳算法研究综述[J].控制与决策,2012,04:481-486+493.
[7]韩佳.CFRP箍筋预应力混凝土T梁抗剪性能研究[D].长安大学,结构工程,2013,硕士.
[8]龙宇红.维生素C、维生素E对生长期大鼠铅中毒保护作用的实验研究[D].浙江大学,营养与食品卫生,2004,硕士.
[9]化鹏.船舶余热喷射式制冷系统设计及实验研究[D].大连海事大学,船舶与海洋工程,2014,硕士.
[10]何希.私募证券投资基金的管理[D].四川大学,工商管理,2003,硕士.
[11]李敏.黑龙江省农村资金互助社发展的影响因素分析[D].东北农业大学,金融学,2013,硕士.
[12]殷燕.商业街诚信评价体系实证研究[D].浙江工商大学,旅游管理,2013,硕士.
[13]胡娥.基于无线话筒录音系统的设计与实现[D].华中师范大学,物理电子学,2014,硕士.
[14]高越.羊布鲁氏菌病疫苗免疫后抗体消长规律研究及4种抗体检测方法的比较[D].内蒙古农业大学,兽医,2013,硕士.
[15]邵乐.脑健胶囊对局灶性脑缺血后大鼠趋化因子MCP-1、MIP-1α表达的影响[D].湖南中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[16]陈鹏飞.塞来昔布-PLGA缓释微球抑制实验性脉络膜新生血管的研究[D].河北医科大学,眼科学,2013,硕士.
[17]韩峭.房地产企业项目组合决策研究[D].重庆大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[18]吴丽莉.胰高血糖素受体的生物化学及生物物理特性分析[D].复旦大学,内科学,2013,博士.
[19]于林琦.我国反垄断法地方性实施法律问题研究[D].江西财经大学,经济法,2013,硕士.
[20]解冬雪.两株溶藻细菌（Bacillus cereus L7,L8）与中肋骨条藻（Skeletonema costatum）的相互作用[D].华南理工大学,环境工程,2014,硕士.
[21]邝旭.温州区域文化对大学生创业教育的影响研究[D].温州大学,思想政治教育,2012,硕士.
[22]张娴.TREM-1在急性病毒性心肌炎发生中的作用研究[D].复旦大学,内科学,2012,硕士.
[23]肖蕾.敏捷制造企业的制造资源选择研究[D].武汉理工大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[24]卢建福.主备钟同步技术研究[D].中国科学院研究生院（国家授时中心）,电子与通信工程,2013,硕士.
[25]王鹤.我国商业银行风险对高管薪酬影响的实证分析[D].山东大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[26]安志平,王原平,卫红军.对6502电气集中联锁“取消进路”概念的思考[J].中国铁路.2005(02)
[27]董钢锋.中小银行发展与中小企业融资约束[D].浙江工商大学,金融学,2013,硕士.
[28]李苗.认知语境在外宣翻译中的作用[D].天津商业大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[29]黎新章.关于眼镜质量检测工作的建议[J].中国眼镜科技杂志.1994(02)
[30]郝宏伟.40m内悬浮内拉线摇臂抱杆力学性能研究[D].西安建筑科技大学,结构工程,2013,硕士.
[31]郭华真.多传感器融合列车测速定位技术的研究[D].北京交通大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[32]宋晓光.齿轮滚动轴承柔性转子系统多故障耦合机理及辨识研究[D].华东理工大学,机械电子工程,2013,硕士.
[33]吴晓波,高忠仕,魏仕杰.隐性知识显性化与技术创新绩效实证研究[J].科学学研究,2007,06:1233-1238.
[34]张昆.网上商城系统的设计[D].云南大学,软件工程,2012,硕士.
[35]孙增鑫.悬吊训练对脑卒中偏瘫患者躯干功能的影响[D].河北师范大学,运动人体科学,2012,硕士.
[36]缪轶.基于事故分析的电气设备制造企业EHS体系优化研究[D].中国地质大学（北京）,安全工程,2013,硕士.
[37]谢清.国有控股上市公司治理结构的问题研究[D].广东外语外贸大学,国际商务,2013,硕士.
[38]李勇,吴敏,曹卫华,赖旭芝,王春生.基于粒度分布评估与优化的制粒过程PSO-BP控制算法[J].自动化学报,2012,06:1007-1016.
[39]王振民.股票市场价格指数编制问题研究[D].苏州大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[40]李扬.阴极模式/阳极模式制备无定型碳膜[D].大连理工大学,材料表面工程,2013,硕士.
[41]刘军.中山市公安局户政大厅排队服务系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[42]段林远.中式思维与中国英语[D].广西师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[43]黄志坚.基于BP神经网络的人脸识别系统研究与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[44]刘文慧.包头市东河区民办幼儿园发展现状的研究[D].内蒙古师范大学,学前教育学,2012,硕士.
[45]陈广军,宋国奇,韩其玉.应用奇性分形反演技术进行储集层描述[J].石油地球物理勘探,2002,02:117-121+128-200.
[46]陈东东.亚洲新兴市场国家（地区）FDI对能源效率的影响研究[D].海南大学,世界经济,2014,硕士.
[47]徐福平.舒心安神膏治疗阳虚失眠的疗效观察及机制研究[D].广州中医药大学,中医内科学（专业学位）,2014,博士.
[48]王利国.山西民歌的艺术特色及其演唱实践探究[D].西南交通大学,艺术学,2013,硕士.
[49]张方卓.不锈钢及焊缝的电化学腐蚀性能研究[D].兰州理工大学,材料学,2014,硕士.
[50]范大昭,雷蓉,张永生.从地理数据库中探测奇异值[J].测绘科学,2004,05:12-15+3.