随着城市的发展,城市轨道交通的需求越来越大。交通的信号控制系统是轨道交通重要的组成部分,对于信号控制系统的安全负有重要意义的ATP的研发显得更加迫切,ATP的安全性相当高,本人研究用SCADE和安全编码组合开发高可靠性的安全软件,完成了ATP软件系统的模型建立、系统实现与验证。证明使用该方法可以实现ATP的基本需求,并能在测试中达到了很高的安全性。本论文进行的研究工作如下:1.本论文分析了城轨信号控制系统的历史与现状,研究了当前车载ATP安全软件开发的主要方向。由于技术的发展对信号控制系统提出了更高的安全和可靠性要求,结合安全编码和SCADE能够带来更高的安全和可靠性。2.本论文选择了二取二乘二系统架构,研究了系内两个CPU同步的方式。研究了安全编码处理器技术,通过对安全编码处理器的概念和原理的研究,分析了安全编码的实现方式,分析和设计了安全编码处理器的整个流程,并设计了安全编码处理器的系统结构。3.本论文对车载ATP软件的外部接口和软件需求进行分析,并完成了ATP软件架构设计。系统基于Vxworks操作系统,使用C语言实现。ATP软件功能模块有列车定位,保护和帮助乘客,管理列车移动,列车驾驶模式管理,列车监控等模块组成。4.本论文实现了ATP的基本需求。使用SCADE完成了列车定位模块和列车监控模块的建模,列车定位模块又包括里程计状态管理模块,雷达测速组合运算模块和管理列车定位状态模块。5.最后本论文对车载ATP软件的功能和安全性进行验证。验证了ATP软件和设计的系统功能的一致性。通过故障注入方法验证安全编码器的错误检出率,和理论基本一致。本论文通过对车载ATP软件系统的研究,验证了SCADE和安全编码组合开发高可靠性安全软件的可行性。