论文摘要：基于PowerPC三模冗余嵌入式控制系统设计与实现

    随着轨道交通的快速发展，动车运输系统承担了越来越多的运送要求，动车的乘坐安全问题也越来越受到社会的关注和重视。特别是近年动车事故时有发生，动车的安全控制系统的可靠性和容错性需要进一步加强。动车的嵌入式自动防护控制系统（Automatic Train Protection，ATP）作为动车控制系统的核心系统之一，负责动车的超速防护和间隔防护任务，为动车驾驶人员提供安全支持[1]。随着动车对高速行驶稳定性的要求日益增加，迫切需要从系统的高效率和可靠性出发，研发设计新的嵌入式控制系统为动车的安全运行提供保障。

    本文分析总结了列车自动控制系统的发展历程和研究现状，设计了一种基于PowerPC MPC8548E处理器的三模冗余嵌入式安全控制系统，用以动车的自动防护。从系统的高可靠性要求出发，对系统的功能需求进行了分析，对动车自动控制嵌入式系统功能进行了细化。动车嵌入式自动控制系统通过三模冗余的硬件设计方式保证了控制系统的安全性需求和功能性需求。在上述基础上，本文对软件的层次结构进行了划分，基于嵌入式环境的特点选取和移植了操作系统，实现了基于三模冗余结构的ATP控制软件开发。

    本系统完成了基于PowerPC的三模冗余嵌入式自动控制系统的设计，采用冗余容错技术与ATP控制系统的结合设计保证了动车自动控制的可靠性，通过软件验证平台的建立，进行了动车嵌入式自动控制系统可靠性和软件功能的相关测试。测试表明该安全控制系统的性能和功能均到达了设计要求。

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