雅特生：為中國鐵路提供SIL4級別的安全平臺

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日前，雅特生科技推出了致力于列車運行控制和鐵路信號應(yīng)用、遵循最高安全級別SIL4標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的“Commercial Off-The-Shelf”(COTS)故障安全系統(tǒng)——ControlSafe安全平臺（CSP），該平臺的推出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。

“南車北車”牽動“四縱四橫”

雅特生科技嵌入式計算產(chǎn)品部市場營銷副總裁Peter Barlow表示，交通運輸業(yè)排放的二氧化碳占全球排放總量的31%，而鐵路是最具可持續(xù)性發(fā)展和最環(huán)保的交通運輸方式。電子信息技術(shù)的長足發(fā)展也促使人們?yōu)楝F(xiàn)代鐵路信號控制系統(tǒng)制定了更高更嚴(yán)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在未來數(shù)十年，鐵路交通都將會是全球基礎(chǔ)設(shè)施的投資熱點。

雅特生科技嵌入式計算產(chǎn)品部市場營銷副總裁Peter Barlow

現(xiàn)在，中國正在興建全球最大的，覆蓋全國的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)——“四縱四橫”，鐵路基建投資力度一直保持較高的水平。巨額的資本投入不僅用于擴(kuò)建鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)，也用于開發(fā)先進(jìn)的列車控制和信號系統(tǒng)來滿足人們對鐵路運營在安全可靠性方面的更高要求。

中國高速鐵路網(wǎng)絡(luò)——“四縱四橫”

據(jù)了解，現(xiàn)在越來越多的國家開始采納安全完整性等級第4級（SIL4）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保其鐵路運營系統(tǒng)滿足最高級別的安全要求。根據(jù)歐洲運輸業(yè)聯(lián)盟（UNIFE）最新的關(guān)于全球鐵路交通的市場研究報告，列車控制和信號系統(tǒng)在保障鐵路運營安全方面正發(fā)揮著日益重要的作用，預(yù)計在2014年至2017年期間其相關(guān)市場的年需求總量將高達(dá)160至180億美元。

Peter Barlow強(qiáng)調(diào)，中國南車與中國北車的合并的利好消息，極大的振奮了雅特生發(fā)展中國市場的信心。ControlSafe安全平臺實際上就是雅特生通過3年的調(diào)研，專為中國市場推出的產(chǎn)品。目前，雅特生在中國已經(jīng)與和利時、卡斯柯等企業(yè)建立了長期的合作伙伴關(guān)系。

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ControlSafe安全平臺怎樣打動中國市場？

針對ControlSafe安全平臺如何規(guī)劃在中國的市場戰(zhàn)略，Peter Barlow給出的答案是：“雅特生專注于在嚴(yán)苛環(huán)境領(lǐng)域下嵌入式系統(tǒng)解決方案的研發(fā)，而不會過多的分散到其他領(lǐng)域。雅特生在中國鐵路市場價值鏈上的定位是致力成為鐵路系統(tǒng)集成商和信號控制應(yīng)用商的戰(zhàn)略合作伙伴?！?/p>

雅特生科技ControlSafe安全平臺副總裁Shlomo Pri-Tal表示，為了加強(qiáng)系統(tǒng)的正常續(xù)航能力， ControlSafe安全平臺以創(chuàng)新的設(shè)計提升系統(tǒng)可用性達(dá)領(lǐng)先行業(yè)水平的99.9999%（僅適用于雅特生科技提供的軟硬件，并假設(shè)平均修復(fù)時間為4小時）。換言之，6位“9”的高可用性意味著：借助 ControlSafe安全平臺搭建鐵路信號控制應(yīng)用，客戶可將每年的停機(jī)時間縮減到幾秒鐘的范圍之內(nèi)。

雅特生科技ControlSafe安全平臺副總裁Shlomo Pri-Tal

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ControlSafe安全平臺是由兩臺完全相同的ControlSafe計算機(jī)(CSC) 組成的冗余系統(tǒng)，每臺CSC都具備故障安全功能。兩臺CSC之間則由一臺安全繼電器盒（SRB）連接。SRB負(fù)責(zé)實時監(jiān)控平臺內(nèi)部兩臺CSC的運行健康狀 態(tài)。在初始狀態(tài)下，SRB會指定其中一臺CSC為“主機(jī)”，另一臺CSC為“備機(jī)”。當(dāng)“主機(jī)”發(fā)生失效時，SRB 能夠?qū)崟r檢測到故障信號并實施兩臺CSC間的狀態(tài)切換，即將健康的“備機(jī)”指定為“主機(jī)”，以確保整個安全系統(tǒng)繼續(xù)正常運行。

雅特生科技ControlSafe安全平臺

運行在每一臺CSC里的核心組件是兩片完全相同的CPU模塊。ControlSafe安全平臺在數(shù)據(jù)同步模式下的二取二的表決機(jī)制便由這兩片CPU模塊來執(zhí)行。作為雅特生科技的戰(zhàn)略合作伙伴，風(fēng)河公司為ControlSafe安全平臺提供了航空級別認(rèn)證的 VxWorks 653實時操作系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中定制了專門的功能擴(kuò)展來實現(xiàn)和控制CSC中兩個CPU模塊間的同步運行。

在ControlSafe安全平臺下，作為“主機(jī)”的CSC可以通過客戶的應(yīng)用程序來具體控制數(shù)據(jù)的輸入/輸出。而作為“備機(jī)”的CSC雖然也運行在同一應(yīng)用程序下，但除非根據(jù)特殊的應(yīng)用定制需求，此CSC不會驅(qū)動任何數(shù)據(jù)輸出。

在系統(tǒng)運行過程中，一旦“主機(jī)”內(nèi)部的兩片CPU模塊出現(xiàn)表決不一致的狀況，“主機(jī)”會立即將自身的運行狀態(tài)標(biāo)定為“非健康”，并向SRB發(fā)出相應(yīng)的狀態(tài)信號，SRB隨即將備用的CSC切換為“主機(jī)”，而出現(xiàn)了故障的CSC則被隔離到系統(tǒng)外不再參與運行直至重新修復(fù)。

ControlSafe安全平臺的系統(tǒng)架構(gòu)

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Shlomo Pri-Tal強(qiáng)調(diào)說，ControlSafe安全平臺的設(shè)計架構(gòu)能夠完全杜絕將錯誤數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備的可能性。

此外，ControlSafe安全平臺可配置多種類型的輸入/輸出模塊以支持多種通信協(xié)議，所有模塊都采用基于飛思卡爾處理器和風(fēng)河公司VxWorks 653操作系統(tǒng)的相同架構(gòu)，所有輸入/輸出模塊都可通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換來搭建無縫整合的分布式架構(gòu)。

Shlomo Pri-Tal補(bǔ)充到：“我們深刻理解鐵路行業(yè)對產(chǎn)品生命周期的嚴(yán)格要求，所以雅特生科技的ControlSafe安全平臺將以領(lǐng)先行業(yè)的高可靠性為我們的客戶提供長達(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最大化的有力保障?！?/p>

據(jù)悉，ControlSafe安全平臺在系統(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。ControlSafe安全平臺兼容的系統(tǒng)資源管理具備在將來進(jìn)一步擴(kuò)充整合更多輸入/輸出接口類型的能力。同時，基于數(shù)據(jù)同步技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)將利用現(xiàn)有平臺利用新一代處理器進(jìn)行性能升級變?yōu)榭赡?，也可確?？蛻粼趯韺μ幚砥鬟M(jìn)行升級時仍能保留相同的輸入/輸出。

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