城轨车辆 TCMS 系统与信号融合智能驱采系统研究

Research on Multi-Safety-Level Intelligent iRIOM

摘要

本文针对轨道交通车载电子电气系统中列车网络控制设备与信号系统驱采单元分立部署导致的设备冗余、空间占用、成本 高昂等问题，提出一种车辆TCMS与信号融合智能驱采系统iRIOM方案。该方案基于统一硬件平台，融合SIL2网络控制驱 采与SIL4信号安全驱采能力，核心围绕“高实时、强隔离、可证安全、可运维”目标展开，涵盖硬件架构、软件架构、任 务调度架构与安全机制设计。本文旨在不降低SIL4安全标准的前提下，通过架构融合实现资源整合与全生命周期成本优 化，为车辆TCMS与信号系统的安全融合提供可工程化实施的整体解决方案。

Abstract

This paper addresses the issues such as equipment redundancy, space occupation, and high cost caused by the separate deployment of train network control equipment and signal system acquisition units in the electronic and electrical systems of rail transit vehicles. It proposes an intelligent acquisition system iRIOM for vehicle TCMS and signal integration. This scheme is based on a unified hardware platform, integrates the SIL2 network control acquisition and the SIL4 signal safety acquisition capabilities, and focuses on the goals of “high real-time, strong isolation, certified security, and operability”. It covers the hardware architecture, software architecture, task scheduling architecture, and security mechanism design. The aim of this paper is to achieve resource integration and cost optimization throughout the entire lifecycle without lowering the SIL4 safety standard. It provides an overall solution that can be implemented in engineering for the safe integration of vehicle TCMS and signal systems.

关键词

iRIOM / 多安全等级 / 安全隔离 / 实时性 / 冗余与容错

Key words

iRIOM / Multi-safety levels / Safety isolation / Real-time performance / Redundancy and fault tolerance

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基金资助

国家自然科学基金(52372310)

国家自然科学基金(U2569210)

北京市自然基金(L251056)