在出行需求日益增長(zhǎng)的今天，基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的疊加式列控系統(tǒng)逐漸顯露出不足，各種功能子系統(tǒng)的疊加導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、可靠性降低，系統(tǒng)的高度集中引發(fā)能耗、散熱、占用空間過大等問題，并且在受到外力沖擊時(shí)極易造成設(shè)備整體癱瘓，這些問題在車載設(shè)備方面表現(xiàn)得尤為突出。因此，在下一代列控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，希望建立統(tǒng)一的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以硬件、軟件模塊化來降低設(shè)備的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)靈活配置，同時(shí)縮短開發(fā)周期，減少重復(fù)開發(fā)。由于系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整，系統(tǒng)狀態(tài)也隨著單系內(nèi)各單元間及兩系間的復(fù)雜交互過程而增加，建模難度也隨之增加。對(duì)于關(guān)鍵領(lǐng)域中應(yīng)用的安全苛求系統(tǒng)，需要達(dá)到安全完整性等級(jí)SIL-4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，確保其在實(shí)際應(yīng)用中能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

　　為提高下一代列車運(yùn)行控制（簡(jiǎn)稱列控）系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)兼容性，首先對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并對(duì)管理機(jī)制進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立了管理單元狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型，同時(shí)以形式化驗(yàn)證工具對(duì)模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上對(duì)基于微控制單元（MCU，micro controller unit）的管理單元進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。驗(yàn)證和測(cè)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的管理機(jī)制符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，管理單元能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的狀態(tài)轉(zhuǎn)移功能。