磁浮列车自动防护系统(ATP)是确保列车行车安全、提高列车运输效率的安全控制系统。如何保证ATP系统本身的可靠性和安全性是它实现控制目标的前提。本文重点对上述问题进行了研究,对ATP双机热备冗余系统从硬件和软件两方面进行了设计,并进行了实验验证,实现了ATP系统的高可靠性和高安全性,满足了ATP系统故障—安全的总体要求。 首先,通过对轮轨列车ATP系统的调查研究,提出了磁浮列车ATP系统应具备的功能和要求,以此为基点,对磁浮列车ATP系统的基本原理进行了深入的研究,把列车受力情况作为重点,对列车牵引力、列车阻力、列车制动力产生的原理进行了分析,并做了相关的计算,在此基础上,对磁浮列车ATP系统模式曲线进行了设计;其次,以容错理论为基础,研究了ATP系统的多种冗余结构,提出了以双机热备冗余结构作为ATP系统的系统结构,给出了磁浮列车ATP计算机容错系统的结构框图。在硬件设计的过程中采用了模块化的方法,把系统分为主机模块、输入/输出模块、通信模块等分别设计,每个模块均为两个,分别作为主机系统和备机系统运行。最后,对磁浮列车ATP容错计算机系统进行了软件设计,以双机热备为重点,定义了双机、单机、双机同步等基本概念,给出了系统软件总体结构框图,并给出了系统设计过程中所做的相关实验。