轨道交通：Intewell工业实时操作系统列车控制解决方案

背景

列车控制系统与安全息息相关，必须满足IEC 61508和 EN50128标准中所设定的严格可靠性要求。列车控制系统正由基于通信的移动闭塞系统转向全自动运行系统，进而实现全自动无人驾驶。全自动运行系统（FAO）以信号系统、车辆控制系统为核心，融合综合监控、通信、站台门等系统。多业务融合是发展趋势，需要具备虚拟化能力的实时操作系统提供支撑。

Intewell工业实时操作系统解决方案

Intewell的列车控制解决方案以满足列车的多系统融合、自动化、通信等需求并改进安全性，解决方案面向高速列车、地铁、有轨电车和机车，可广泛应用于信号系统（如联锁、ZC、LC、RBC、TSRS等信号系统的运算平台、云化控制系统）、车载系统（如中央控制单元（VCU）、逻辑控制单元（LCU）、牵引控制单元（TCU）、车载安全计算机、列车网络控制、HMI人机界面等设备）、安全门系统（如门控单元（DCU）与屏蔽门控制器（PEDC））。

Intewell操作系统基于微内核的虚拟化技术，构建列车控制系统的底层技术平台。Intewell对上承载基础控制软件以及面向轨交的行业应用软件，支撑智能化应用，对下兼容各种硬件设备和处理器，支持WTB/MVB/CAN总线及以太网通讯。

Intewell轨道交通解决方案架构

■支持多个实时/非实时、关键/非关键业务在单个SOC运行，实现多业务融合。支持对物理设备资源提供独占、优先使用的访问控制机制，保障集成到系统中的实时或关键业务应用得到实时性保障，从而满足集成在同一车载系统中应用间的不同实时性需求。

■供外部应用程序调用的自定义编程接口和符合POSIX的编程接口，为应用程序提供硬件无关的标准编程接口，更换硬件方案无需修改应用软件，大大节省了轨交安全产品升级换代的认证工作量。

■互斥信号量支持优先级天花板和优先级继承机制，避免优先级反转，防止不可预知的行为和系统故障。

功能安全认证

Intewell已通过EN50128 SIL4最高级别功能安全认证，标志着Intewell在安全性上完全满足轨道交通领域的严苛要求。

方案优势

■微内核

√内核功能确定、精炼，可靠性更高，保障轨交系统稳定可靠运行

√通过EN50128 SIL4认证，减少轨交整机产品功能安全认证的工作量

■虚拟化

√支持虚拟化的多个RTOS实时系统+ 单个Linux非实时系统在单个SOC运行

√支持多个实时/非实时、关键/非关键业务在单个SOC运行，实现多业务融合

■高可靠

√支持分区隔离机制，为轨交应用软件提供高安全和高可靠的运行平

√为分区提供时间表和优先级混合调度能力，确保系统运行的时间确定性和实时性

■全国产化

√可搭载国产化处理器。支持多种国产芯片，如飞腾FT2000/4、 E2000，瑞芯微RK3399/RK3568，龙芯2K1000等。整套软硬方案国产化率 100%。

√支持国产化基础控制平台MaVIEW，实现高效PLC编程。MaVIEW符合IEC 61131-3标准。支持主流的IEC 61131-3编程语言。支持主流列车通信协议，如TRDP、CAN和常用的以太网协议。

关于科东软件

科东（广州）软件科技有限公司是由北京东土科技股份有限公司（300353）和科学城（广州）信息科技集团有限公司共同出资组建。Intewell是科东软件具有自主知识产权的工业嵌入式实时操作系统，Intewell是一款微内核实时操作系统（RTOS），具有良好的可扩展性、友好的用户开发环境和丰富的开发调试工具，提供posix接口，支持目前市面上的主流芯片。

Intewell以高实时特性广泛应用于工业控制、智能制造、汽车电子、轨道交通、医疗器械、智能电网及航空航天等实时性要求极高的领域。Intewell还可以提供windows和linux的实时扩展解决方案，帮助客户更好地进行业务开发。Intewell已经获得首届工信部工业互联网大赛一等奖，世界人工智能大会“湛卢奖”技术创新奖等多项业界权威大奖。

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