何浩洋， 穆建成， 马连川，曹 源

（1．北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044；2．铁道部 科学技术司，北京 100844 ）

轨道交通列车运行控制系统（简称列控系统）是典型的安全苛求控制系统，列控系统由多个子系统组成，子系统又由多个分布子设备组成，如地面子系统由RBC、TCC、轨道电路、应答器、GSM-R通信接口设备等组成，车载子系统由车载安全计算机、应答器信息接收模块、轨道电路信息接收单元、测速测距单元、人机界面、列车接口等设备组成。虽然每个子系统和子设备是安全的，但如果系统和设备间的通信不安全会导致行车危险，需要故障安全通信，CTCS-2级、CTCS-3级列控系统通信中都具有故障安全特性。

在铁路、航空等安全理论和国际标准中IEC61508是比较基本和核心的。IEC61508指出，为防护通信中的安全风险引入了时间触发架构。TTP/C、FlexRay、TTEthernet是常用的时间触发总线，其中FlexRay是混合信道结构设计，总线访问静态时间消息采用TDMA方式访问网络，动态事件消息采用柔性时分多址（FTDMA）方式访问网络，具有很好的灵活性，因此是未来现场总线的发展趋势。为保证FlexRay总线能更好地应用于列控系统的故障安全通信中，可借鉴ARINC659的物理层对FlexRay总线进行改进。

1 FlexRay总线的改进设计

ARINC659背板总线采用4条总线冗余，4条总线采用半双工传输和交叉检验的通信方式。每一个BIU接收所有4组总线发送的数据，并进行交叉校验，从而检测出瞬态故障和硬故障，并能解决单个总线的故障，即可容忍一个总线的故障。

为保证FlexRay总线能够更好……