고안전성 연산제어시스템 설계에 관한 연구

초록

컴퓨터나 통신기술의 발달로 컴퓨터를 이용한 열차제어장치 사용이 증가함에 따라 열차제어시스템에 대한 엄격한 안전성 관리와 제어가 필요하게 되었다. 왜냐하면, 열차제어용 장치들의 고장은 열차운행의 지연 및 열차 충돌의 원인이 되기 때문에 대규모 인명피해 및 경제적 손실로 직결되기 때문이다. 최근 열차제어시스템에 의한 사고억제 및 안전성 향상을 위해 결함허용 시스템 기술과 정형기법에 의한 바이탈 소프트웨어 설계기술이 많이 연구되고 있다. 본 논문은 하나의 연산제어 시스템의 결함이 발생하여도 지속적으로 기능제공이 가능한 TMR시스템 설계를 다룬다. 300MHz급 고성능 DSP를 이용하여 데이터 공유 및 보팅의 지연시간을 최소화시켰으며, 입력을 동기화 시켜 3개의 CPU에 항상 같은 입력에 대한 연산을 수행도록 설계하였다. 또한 3개의 CPU 출력을 검사하여 2개 이상의 출력이 같은 경우만 해당 출력을 사용할 수 있도록 하여 3개 중 하나의 시스템에 결함이 발생하더라도 나머지 2개의 시스템으로 지속적으로 열차제어시스템 기능을 제공할 수 있도록 하였다.