，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
[0055]本发明提供了一种基于二乘二取二安全计算机架构的列车运行监控装置系统，主要采用了安全计算机技术、无线通信技术、点式应答器技术和图形化基础数据编制技术等，提高了该系统的可靠性和安全性。
[0056]1.安全计算机技术
[0057]当前国内外较高等级的列车控制系统已广泛采用安全计算机技术。为满足系统的安全性、可靠性要求，新一代LKJ系统核心控制单元应采用二乘二取二安全计算机的硬件架构。
[0058]2.无线通信技术
[0059]当前国内外先进的列车控制技术中普遍应用无线通信，如城轨地铁的CBTC(基于通信的列车控制)系统就是通过WLAN等技术实现列车控制。我国CTCS-3级列控车载系统采用GSM-R无线单元实现车载设备和RBC(无线闭塞中心)之间的无线通信，获取控制指令。
[0060]新一代LKJ系统在保持车载基础线路数据优势基础上，应积极研究采用无线通信技术，例如采用WLAN无线通信传输线路基础数据或进行数据换装，利用移动通信网实现系统运行状态的远程监测以及临时限速数据的自动载入等功能。
[0061 ] 3.点式应答器技术
[0062]新一代LKJ在具备地面应答器的区段应采用应答器信息实现列车绝对位置定位，减少司机的人工定位操作，减少人工对设备的干预，提高系统的自动化程度。也可以由地面应答器提供系统控制列车所需的基础数据，包括定位信息、进路参数、线路参数、限速等。
[0063]4.图形化基础数据编制技术
[0064]新一代LKJ应采用图形化的基础数据编制方式，提高数据编制的自动化程度，极大程度地减少基础数据编制的工作量，方便数据维护和交接。
[0065]参照图1，列车运行监控装置的主机单元，该机单元包括第一系单元I和第二系单元Π ;第一系单元I包括第一系输入插件组1、第一系主机插件1、第一系输出插件I;第二系单元Π包括第二系输入插件组Π、第二系主机插件Π、第二系输出插件Π ;第一系输入插件组I包括至少一个基于二取二架构的第一系安全输入插件I;
[0066]第二系输入插件组Π包括至少一个基于二取二架构的第二系安全输入插件Π。
[0067]进一步的，第一系输入插件组I和第二系输入插件组Π分别同时与第一系主机插件I和第二系主机插件Π信号连接。
[0068]进一步的，第一系输入插件组I包括第一系数字量输入插件1、第一系频率量输入插件1、第一系模拟量输入插件I;
[0069]第二系输入插件组Π包括第二系数字量输入插件Π、第二系频率量输入插件Π、第二系模拟量输入插件Π。
[0070]进一步的，第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件Π为数字量输入插件和/或模拟量输入插件。
[0071]进一步的，第一系单元I和所述第二系单元Π互为热备。
[0072]进一步的，第一系输出插件I和第二系输出插件Π被配置为可以在同时只接收第一系主机插件I向外发送的输出数据和同时只接收第二系主机Π插件向外发送的输出数据的两个状态之间切换。
[0073]进一步的，第一系单元I还包括第一系通信记录插件I，第一系通信记录插件I一端设有外部设备信号接口，另一端与第一系主机插件I双向信号连接；
[0074]第二系单元Π还包括第二系通信记录插件Π，第二系通信记录插件Π—端设有外部设备信号接口，另一端与第二系主机插件Π双向信号连接。
[0075]优选的，所述外部设备信号接口为选自人机界面单元接口、应答器传输模块(BTM)接口、轨道信号单元接口中的一种或多种信号接口。
[0076]进一步的，第一系单元I还包括第一电源I和第一断路器I;第二系单元Π还包括第二电源Π和第二断路器Π。
[0077]本发明还提供了一种用于如上述列车运行监控装置的主机单元的信号处理方法，其步骤如下，
[0078]第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件Π分别从外部接受同一输入信号，输入信号分别经过第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件Π的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号，
[0079]第一系安全输入插件I将第一安全输入信号传输到第一主机插件I，第二系安全输入插件Π将第二安全输入信号传输到第二主机插件Π。
[0080]进一步的，第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件Π分别从外部接受同一输入信号，输入信号分别经过第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件π的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号，
[0081]当第一主机插件I和第二主机插件I都正常工作时，第一系安全输入插件I将所述第一安全输入信号传输到所述第一主机插件I，第二系安全输入插件Π将第二安全输入信号传输到所述第二主机插件Π;
[0082]当第一主机插件I或第二主机插件Π中任意一个出现故障时，第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件Π同时将第一安全输入信号和第二安全输入信号传输到另一个正常工作的主机插件。
[0083]进一步的，第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件Π分别从外部接受同一输入信号，输入信号分别经过第一系安全输入插件I和第二系安全输入插件π的二取二处理形成第一安全输入信号和第二安全输入信号，
[0084]第一系安全输入插件I将第一安全输入信号传输到第一主机插件I，第一系主机插件I处理第一安全输入信号并产生第一输出数据，
[0085]第二系安全输入插件Π将第二安全输入信号传输到第二主机插件Π，第二系主机插件Π处理第二安全输入信号并产生第二输出数据，
[0086]当第一主机插件I正常工作时，第一主机插件I同时向第一系输出插件I和第二系输出插件Π发送第一输出数据，第二主机插件Π不向外发送数据，
[0087]当第一主机插件I出现故障时，第二主机插件Π同时向第一系输出插件I和第二系输出插件Π发送第二输出数据，第一主机插件I不向外发送数据。
[0088]参照图2，本发明的列车运行监控装置(LKJ)是基于二乘二取二的安全计算机系统，图2示出了该安全计算机系统。本发明基于的安全计算机系统包括第一系统(I系)101和第二系统(II系)102。其中，第一系统101和第二系统102的系统构架相同，且互为冗余系统。每个系统包括输入模块、传输模块、处理模块和输出模块，这些模块均可以以插件的形式存在。其中，第一系统101包括第一系输入模块103、第一系传输模块113、第一系处理模块104和第一系输出模块105。第二系统包括第二系输入模块106、第二系传输模块114、第二系处理模块107和第二系输出模块108。第一系统的各模块与第二系统的相应各模块互为冗余。
[0089]本发明的第一系统101的第一系处理模块104和第二系统102的第二系处理模块107中的一个处理模块可作为主处理模块，另一个作为备用处理模块，当主处理模块故障时，可切换至备用处理模块，此时的备用处理模块变为主处理模块。
[0090]本发明基于的两系的输入模块、输出模块之间可以没有主、备之分，主处理模块可以根据实际情况进行任意选择。例如，当第一系处理模块104作为主处理模块时，其可以选择第一系输入模块作为其输入模块并对其输入数据进行处理，而将第二系输入模块的输入数据作为备用数据；也可以选择第二系输入模块作为其输入模块并对其输入数据进行处理，而将第一系输入模块的输入数据作为备用数据。
[0091]输入模块(I03，106)
[0092]本发明列车运行监控装置(LKJ)基于的安全计算机系统的输入模块103、106对外部信号(如继电器信号或传感器信号)进行周期性的采集。安全相关信号经数字或模拟输入通道采集，经过二取二的表决处理，形成安全输入数据，在安全通信协议的保证下经通信链路发送至主机(例如，处理模块)，供主机处理。非安全相关信号由单一 CPU直接采集。
[0093]两系(即第一系统和第二系统)的输入模块103、106互为热备。主机采用任意一系(默认为I系)采集数据传送至应用开发软件或者根据应用开发软件的要求提供指定系别的采集数据。
[0094]两系的输入模块同时故障、未插入或未激活时，则安全计算机系统进入安全状态。
[0095]通信模块(113，114)
[0096]本发明列车运行监控装置(LKJ)基于的安全计算机系统的通信模块113，114主要进行两部分工作。
[0097]第一，将输入数据发送至主机。数据发送可采用以太网模式或FlexRay模式。
[0098]对于以太网模式，输入模块采集的数据经通信模块和以太网交换机发送至处理模块;对于FlexRay模式，输入模块直接将数据由FlexRay总线发送至处理模块。安全计算机平台外部设备通过通信方式将数据发送至通信模块，再由通信模块通过以太网或FlexRay总线转发至处理模块。
[0099]第二，将处理模块的数据发送至输出模块或外部设备。数据发