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计算机通信安全管理机制
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2018-01-31
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在出行需求日益增长的今天，基于传统设计思想的叠加式列控系统逐渐显露出不足，各种功能子系统的叠加导致结构复杂化、可靠性降低，系统的高度集中引发能耗、散热、占用空间过大等问题，并且在受到外力冲击时极易造成设备整体瘫痪，这些问题在车载设备方面表现得尤为突出。因此，在下一代列控系统的设计中，希望建立统一的安全计算机平台，对系统整体结构进行优化，以硬件、软件模块化来降低设备的复杂程度，实现灵活配置，同时缩短开发周期，减少重复开发。由于系统整体结构的调整，系统状态也随着单系内各单元间及两系间的复杂交互过程而增加，建模难度也随之增加。对于关键领域中应用的安全苛求系统，需要达到安全完整性等级SIL-4级标准，确保其在实际应用中能够稳定可靠地运行。
为提高下一代列车运行控制（简称列控）系统安全计算机的系统兼容性，首先对其结构进行简要分析，并对管理机制进行设计，建立了管理单元状态转移模型，同时以形式化验证工具对模型的正确性进行了验证。在此基础上对基于微控制单元（MCU，micro controller unit）的管理单元进行了软硬件的设计实现与测试。验证和测试结果表明，所设计的管理机制符合设计规范的要求，管理单元能够实现预期的状态转移功能。
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