基于通用计算机的二取二安全计算平台设计与实现

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于通用计算机的二取二安全计算平台的研究，旨在为计算机联锁系统提供一种成本效益更高、运算效率更优的解决方案。论文作者为高宏，指导教师为罗四维，专业为计算机应用技术，发表于2009年。" 基于通用计算机的二取二安全计算平台是一种针对计算机联锁系统的技术创新，旨在克服传统系统如双机热备、三取二和时钟同步二乘二取二系统的局限性。计算机联锁系统是保障城市轨道交通和高速铁路安全运行的关键设备，它负责控制列车进路、道岔、信号机，并监控轨道和信号设备的状态。 传统的计算机联锁系统通常采用专用计算机，这导致系统成本高昂且电路设计复杂。时钟同步二乘二取二系统在高速铁路环境下时钟频率受限，无法应对高负荷运算需求。因此，研究基于通用计算机的任务同步二乘二取二系统显得尤为重要，它可以降低成本，适应更大运算量的需求。 论文的主要研究内容包括对现有计算机联锁系统架构的深入分析，为新平台的设计提供理论基础；设计并实现基于通用计算机的任务同步二取二安全计算平台；以及在此平台上对二乘二取二计算机联锁系统的安全性和可靠性进行评估，并与双机热备和三取二系统进行比较。 二取二（2-out-of-2）系统是一种容错设计，即使在一个计算单元故障的情况下，仍能保证系统的正常运行。通过任务同步，确保了在通用计算机上的计算一致性，提高了系统的可用性和安全性。论文的这一部分详细探讨了如何在通用硬件上实现这种同步机制，以及如何设计出能够在出现故障时无缝切换的计算平台。 此外，论文还对基于此平台的二乘二取二计算机联锁系统的安全性进行了深入分析，包括故障检测、故障恢复策略以及系统的整体可靠性。通过对比分析，展示了新设计相对于传统系统的优越性，特别是在应对高速铁路复杂运算需求和提高系统整体性能方面。 这篇论文为计算机联锁系统的未来发展提供了一个新的方向，即利用通用计算机实现高效、可靠的二取二安全计算平台，这将有助于推动铁路信号控制技术的进步，提高行车安全性和运营效率。