本文摘要： 在軌道交通領(lǐng)域，對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)的安全系統(tǒng)要求越來(lái)越高，而且，傳統(tǒng)的列車系統(tǒng)控制模式也正遭受到越來(lái)越的來(lái)自新科技的挑戰(zhàn)。如何讓軌

       在軌道交通領(lǐng)域，對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)的安全系統(tǒng)要求越來(lái)越高，而且，傳統(tǒng)的列車系統(tǒng)控制模式也正遭受到越來(lái)越的來(lái)自新科技的挑戰(zhàn)。如何讓軌道交通更加高效的服務(wù)于乘客，如何讓GSM-R，CBTC等列車信號(hào)控制系統(tǒng)接受越來(lái)越高的應(yīng)用挑戰(zhàn)，這是當(dāng)前軌道交通業(yè)內(nèi)信號(hào)控制領(lǐng)域廠商所關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
 
       當(dāng)前，中國(guó)的列車信號(hào)系統(tǒng)廠商正在大舉進(jìn)行自主化研發(fā)，這一方面對(duì)于體改中國(guó)軌道交通產(chǎn)業(yè)的行業(yè)水準(zhǔn)有著重要的意義，但另一方面，信號(hào)系統(tǒng)廠商在進(jìn)行自主化研發(fā)的過(guò)程中，也遭受到來(lái)自于軟件系統(tǒng)之外的諸多挑戰(zhàn)，系統(tǒng)安全平臺(tái)的研發(fā)就是其中重要方面。
 
       選擇自主研發(fā)安全平臺(tái)，還是選擇采用專業(yè)安全平臺(tái)研發(fā)企業(yè)提供的通用安全平臺(tái)，這成為列車信號(hào)系統(tǒng)廠商所要做出的抉擇。自主開發(fā)安全平臺(tái)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立性和完整性有著諸多優(yōu)勢(shì)。但不可否認(rèn)的是，這樣選擇必然拖累產(chǎn)品的研發(fā)速度，增加產(chǎn)品的研發(fā)成本，影響產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率。因此，選擇高安全可靠的通用安全平臺(tái)，無(wú)疑是列車信號(hào)控制企業(yè)的最好選擇。
 
       2014年，第十二屆中國(guó)國(guó)際現(xiàn)代化鐵路技術(shù)裝備展覽會(huì)期間，致力于安全平臺(tái)研發(fā)的雅特生科技隆重推出了致力于列車運(yùn)行控制和鐵路信號(hào)應(yīng)用、遵循最高安全級(jí)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(tái)。

       據(jù)了解，該平臺(tái)的推出也意味著雅特生科技正式成為具備能力開發(fā)真正意義上的COTS SIL4故障安全系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商之一。符合 SIL4 認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的 ControlSafe 安全平臺(tái)既可為鐵路系統(tǒng)集成商和鐵路信號(hào)控制應(yīng)用開發(fā)企業(yè)在系統(tǒng)認(rèn)證上節(jié)約大量成本，還可有效減少客戶在冗長(zhǎng)復(fù)雜的認(rèn)證過(guò)程中所面臨的諸多不確定因素。因此，通過(guò)采用ControlSafe 安全平臺(tái)，客戶能最大限度地降低自身投資風(fēng)險(xiǎn)，而同時(shí)還可大幅縮短產(chǎn)品的研發(fā)和上市周期。
 
ControlSafe安全平臺(tái)介紹
 
       在ControlSafe 安全平臺(tái)的新聞發(fā)布會(huì)上，特生科技嵌入式計(jì)算產(chǎn)品部市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁PeterBarlow先生對(duì)雅特生科技公司做了詳細(xì)的介紹。雅特生科技(ArtesynEmbeddedTechnologies)，前身是艾默生電氣公司網(wǎng)絡(luò)能源的嵌入式計(jì)算和電源業(yè)務(wù)部門。作為全球領(lǐng)先的電源轉(zhuǎn)換和嵌入式計(jì)算系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)，雅特生科技的產(chǎn)品已被廣泛地應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)，包括通信、計(jì)算、醫(yī)療、軍事、航天和工業(yè)自動(dòng)化等。四十多年來(lái)，雅特生科技通過(guò)提供具有成本優(yōu)勢(shì)的先進(jìn)解決方案，致力幫助客戶降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和加快產(chǎn)品上市。雅特生科技在全球范圍內(nèi)有雇有超過(guò)20,000名的員工，建立有九個(gè)實(shí)力雄厚的產(chǎn)品研發(fā)中心和四座世界級(jí)水準(zhǔn)的工廠，并在各地設(shè)有銷售和技術(shù)支持辦事處。秉承著以先進(jìn)科技，布局全球；以先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)施，確?？蛻裟軌颢@得優(yōu)質(zhì)可靠并具成本效益的產(chǎn)品；以完善標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量管理體系，提供多層次的技術(shù)支持滿足客戶的各類特殊商務(wù)需求的服務(wù)理念，打造行業(yè)先驅(qū)企業(yè)。

       全面負(fù)責(zé)雅特生科技ControlSafe安全平臺(tái)開發(fā)工作的副總裁 Shlomo Pri-Tal 評(píng)價(jià)：“在過(guò)去的30年中，雅特生科技一直致力于開發(fā)高可靠和高可用性的開放式嵌入式計(jì)算系統(tǒng)。正是憑借多年積累的寶貴開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們成功地開發(fā)出全新架構(gòu)的、性能優(yōu)異的、面向未來(lái)的下一代安全計(jì)算平臺(tái)。同時(shí)，我們深刻理解鐵路行業(yè)對(duì)產(chǎn)品生命周期的嚴(yán)格要求，所以雅特生科技的 ControlSafe 安全平臺(tái)將以領(lǐng)先行業(yè)的高可靠性為我們的客戶提供長(zhǎng)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)，這將成為客戶投資回報(bào)最大化的有力保障。作為鐵路系統(tǒng)集成商和鐵路信號(hào)控制應(yīng)用開發(fā)企業(yè)的戰(zhàn)略合作伙伴，雅特生科技的終級(jí)目標(biāo)就是幫助客戶專注于其終端應(yīng)用的開發(fā)品質(zhì)而在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中脫穎而出。”        ShlomoPri-Tal還針對(duì)ControlSafe安全平臺(tái)做了詳細(xì)的介紹：“雅特生科技的ControlSafe安全平臺(tái)是由兩臺(tái)完全相同的ControlSafe計(jì)算機(jī)(CSC)組成的冗余系統(tǒng)，每臺(tái)CSC都具備故障安全功能。兩臺(tái)CSC之間則由一臺(tái)安全繼電器盒（SRB）連接。SRB負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)部?jī)膳_(tái)CSC的運(yùn)行健康狀態(tài)。在初始狀態(tài)下，SRB會(huì)指定其中一臺(tái)CSC為‘主機(jī)’，另一臺(tái)CSC為‘備機(jī)’。當(dāng)‘主機(jī)’發(fā)生失效時(shí)，SRB能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)到故障信號(hào)并實(shí)施兩臺(tái)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(gè)安全系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。運(yùn)行在每一臺(tái)CSC里的核心組件是兩片完全相同的CPU模塊。ControlSafe安全平臺(tái)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(lái)執(zhí)行。作為雅特生科技的戰(zhàn)略合作伙伴，風(fēng)河公司(WindRiver)為ControlSafe安全平臺(tái)提供了航空級(jí)別認(rèn)證的VxWorks653實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中定制了專門的功能擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)和控制CSC中兩個(gè)CPU模塊間的同步運(yùn)行。”
 
ControlSafe ——列車信號(hào)廠商的安全后盾
       為了加強(qiáng)系統(tǒng)的正常續(xù)航能力，雅特生科技的 ControlSafe 安全平臺(tái)以創(chuàng)新的設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)可用性達(dá)領(lǐng)先行業(yè)水平的 99.9999%。此外，ControlSafe安全平臺(tái)在系統(tǒng)軟件和硬件方面分別嚴(yán)格遵循 EN 50128 SIL4 和 EN 50129 SIL4 的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而在可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性 (RAMS) 方面則遵循EN 50126 的相關(guān)規(guī)定。貫穿始終的嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)賦予了 ControlSafe安全平臺(tái)可靠出眾的品質(zhì)，而使其成為客戶在鐵路信號(hào)控制應(yīng)用上強(qiáng)有力的安全后盾。采用高度靈活和無(wú)縫擴(kuò)展的模塊化設(shè)計(jì)，ControlSafe 安全平臺(tái)兼容的系統(tǒng)資源管理具備在將來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)充整合更多輸入/輸出接口類型的能力，更為重要的是，基于數(shù)據(jù)同步技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)將利用現(xiàn)有平臺(tái)利用新一代處理器進(jìn)行性能升級(jí)變?yōu)榭赡?，也可確?？蛻粼趯?lái)對(duì)處理器進(jìn)行升級(jí)時(shí)仍能保留相同的輸入/輸出。
       據(jù)介紹，ControlSafe安全平臺(tái)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)(EthernetRing)、通用異步收發(fā)器(UART)，以及其他已納入未來(lái)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VxWorks653操作系統(tǒng)的相同架構(gòu)，這種一致性能有效地簡(jiǎn)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(duì)超長(zhǎng)生命周期的要求。而且所有輸入／輸出模塊都可通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換來(lái)搭建無(wú)縫整合的分布式架構(gòu)。在此架構(gòu)下，系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)容可以在將來(lái)通過(guò)加載輸入／輸出擴(kuò)展盒來(lái)完成。所有模塊都支持軟件和固件的遠(yuǎn)程在線升級(jí)，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成任何不良影響。