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摘要：在安全计算机系统运行过程中，如果发现其中某个环节出现了故障问题后，系统会迅速切换到安全状态中，从而有效避免一些故障性问题的发生。相应的，这也成为了该系统得到迅速发展的关键性因素。从其核心思想来看，在系统运行中，总是会不可避免出现一定的故障性问题，利用一些特殊化设计能够保障外界环境对系统所产生的不利影响。当前阶段，铁路信号领域安全计算机多是采用三取二或二乘二取二式结构，并且结合冗余优势，达到规避风险、及时检查错误的目标。因此，本篇文章在综合了相关学者的论著之后完成，浅析安全计算机系统在铁路信号领域的应用与发展。
关键词：铁路信号；领域安全；计算机应用
引言：近年来，在我国基础设施不断完善的背景下，铁路设施得到了快速修建。其中，铁路信号对于其稳定运行产生了极大影响。在科学技术的积极推动下，铁路信号领域有效借助于安全计算机的积极作用，为其提供充足保障。具体来看，在计算机应用过程中，其有着不同标准和通用框架，能够及时发现铁路运行中所出现的各种问题，并进行及时解决。因其适用范围广，已经成为了众多工作人员重点关注的问题。由此可见：研究铁路信号领域安全计算机的应用和发展具有积极的社会意义，希望本篇文章的发表能够对相关工作人员产生一定启示。
一、铁路信号领域安全计算机的具体应用表现
1.铁路无线闭塞中心中安全计算机的应用
无限闭塞中心主要结合了联锁、临时限速服务器、集中调度等相关信息优势，并根据具体工作需求，将其生成为行车许可。借助于无线通信方式的积极作用，将该许可传递给不同车载设备，从而保障其管辖的列车能够保持在安全、稳定、高效运行状态中。一般来讲，在无限闭塞中心（RBC）中主要由主机、接口单元、无线通信单元以及维护单元等部分组成。就目前工作形势和其应用状况来看，主机单元和接口单元多是会应用通用安全计算机平台。三取二或二乘二取二结构一般被应用在主机单元中，从而实现对整个列车相关安全逻辑因素的控制、注销和许可的发送、移交等相关内容。硬件冗余结构多是被应用在接口单元中，实现无限闭塞中心与外界设备、信息、数据交换的目的，为系统安全、稳定运行提供充足保障。
2.铁路车载系统中安全计算机的应用
在列车车载设备中，包括了车载安全计算机、轨道信息接受单元、应答单元、记录单元多多种内容。其中，车载安全计算机作为控制整个车载设备和列车系统的核心性所在，在列车运行过程中发挥了极为重要的作用。相关工作人员在应用安全计算机过程中，必须充分考虑到车载安全计算机所产生的一系列影响。具体来看，其主要负责的是接受其中车载设备所传递的各种信息、参数等内容。在接受到该部分信息之后，还需要根据列车运行需求，对其进行有选择筛选，将有效数据传输到数据库系统中，为后期工作提供充足保障。同时，该系统还会对列车在运行中所产生的新数据进行及时更新，有效提升了列车车载系统的安全性。根据列车参数、线路参数、行车许可等信息生成目标-距离曲线，对于列车在运行时，所产生的速度数据信息和曲线图进行对比。如果发现了异常状况，会自动发出警告，方便安全检查工作的开展。根据研究可以发现：在我国车载计算机系统中，主要采取的是二乘二取二或三取二结构。
二、铁路信号领域安全计算机未来的研究方向
1.表决策略方向的研究
在实际应用过程中，仍有大量安全计算机会运用到冗余设计方式。比如：以计算机联锁系统作为研究对象。在应用过程中，其通常会设置多个通道，实现对各项信息、数据高效处理目的。另外，还需要设置软件冗余，借助于不同程序编写方案、编程语言优势，有效提升该系统的可靠性、安全性和实用性。另外，除了在文章上述内容中所提到的软件冗余、硬件冗余之外，还存在着时间冗余结构。从其目的来看，主要是通过对故障反复检测的方式，达到自动修复的目的。
根据研究可以发现：已经有学者研究出了一种新式二乘二取二结构安全计算机。在应用过程中，其出现了一种新式表决策略，具体包括以下部分内容。第一，其能够根据各种数据状态和信息状态，对其进行表决。第二，针对输出系统中所输出的各种信息进行表决。并且还有效借助于第三方调配的积极作用，进一步提升各种数据和状态信息准确性。其中，如果出现了一些安全等级不高的表决任务时，只需要在系统内部实现表决即可。
针对一些安全等级较高的表决任务，则需要将表决结果和被表决的数据和相关信息同时输出，进行再次表决。其中，系统输出的表决和传统安全计算机所采用的逻辑电路方法不同，其所采取的表决方式也有一定差异。在系统运用过程中，多是实施二乘二取二表决方式。如果系统中某个冗余模块中出现了故障问题之后，正常状态的模块会自动采取三取二表决方式，从而有效提升了系统安全性能。
2.同步方式方向的研究
结合现有计算机同步方式的不同，可以将其主要分为时钟同步和任务同步两种方式。具体来看，在时钟同步应用中，其主要是有效借助于硬件时钟的积极作用，达到同步基准的效果。在该系统中，两个CPU单元需要共同使用同一个时钟，对其内部运算单元工作状态、总线数据和相关信息等进行比较和分析。任务同步则是需要有效利用各种软件优势，保障同步功能的有效实现。在软件开发时，会为其设置相关时间点。若想达到整体同步的目的，软件需要根据硬件的运行状态，确定出自己的信息交换时间。在时钟同步方面，其主要是有效借助了系统时钟所提供的各种同步信息，达到对各种运行信息高效处理的目的。但是，在应用过程中，也需要看到其中所存在的弊端。因时钟源的不同，并不能保障整个系统处于完全同步状态。
因此，在相关学者进行了大量研究之后，提出了一种新式的二乘二取二计算机同步机制。具体来看，在整个系统中，主要包括了硬件同步控制器、软件同步时间点和总线硬件等相关内容。其中，在系内不同部分，还设置了不同等级的时间同步窗口。一般来讲，如果系统内部同步控制逻辑认为该系统两条电路的CPU同时进入到了时间同步窗口之后，其会自动切断CPU运行，从而实现两个窗口同步运行的目的。当两条线路开始各种CPU数据比较时，总线输出时钟电路会自动启动。具体工作顺序如下：
（1）系统CPU确定本系统是否要开启工作模式，并对其同步方式进行确定；（2）在确定要参与同步工作之后，需要将系统运行时所需要利用到的各种信息、参数传输给相应软件；（3）软件在接受到相关信息之后，对其进行筛选处理，选择合适信息。对于系统运行单元状态信息和监控及所传达出的各项指令，对其进行科学化计算；（4）当运算输出单元完成对信息和数据的传输工作之后，会将硬件表决传输给不同执行单元，让其开展后续相关操作。整体上来看，不同设备会采取不同同步控制方式和处理机制。比如：在主用系信息向非主用系信息传递过程中，需要在主用系内部完成对两条CPU线路的简单处理和数据分析比较。如果发现两条线路的信息处于高度一致状态时，则可以进行信息传递工作。
3.安全性评估方向的研究
在传统安全性评估工作中，其所运用的是一种综合性特征明显、结构化优势突出、并且带有一定逻辑性方法，主要包括了故障树分析法、故障模式与影响分析法等其他一系列分析方法。在这些方法应用之前，必须要对其中各项影响因素进行假设。但是需要注意的是，在系统运行过程中，这些假设性条件可能并不成立。因此，学者在进行了研究之后，对其优化策略进行了相应调整。比如：在故障树分析法的基础之上，有效结合动态故障树分析或者时间故障树分析的积极作用。将不同故障分析方法的优势进行有效融合，从而针对性解决其中所出现的各种故障问题，降低其对列车安全运行所产生的影响。
结束语：总体来看，安全计算机作为列车安全运行的关键性因素，在其中发挥了重要作用。本篇文章在经过多次调查和阅读大量文献基础上完成，主要针对现阶段铁路信号领域安全计算机的应用状况和其未来发展前景进行了相关分析。并且从计算机联锁、车载系统、无限闭塞中心等多个系统和部件中总结了一些具体运用方法。结合文章上述内容可以发现：安全计算机在铁路信号领域中的应用彰显了一定时代价值。为此，在今后工作中，相关工作人员仍需要加强不断研究，针对目前应用中所出现的各种问题，对其进行针对性解决，从而为我国铁路事业和计算机事业的长远发展奠定良好基础。
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