автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Самодвойственные логические схемы для систем железнодорожной автоматики и телемеханики

На правах рукописи

САМОДВОЙСТВЕННЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДЛЯ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2003

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования. «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сапожников Валерий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кравцов Юрий Александрович кандидат технических наук Щиголев Сергей Александрович

Ведущее предприятие: Российский государственный открытый технический университет путей сообщения

Защита состоится 15 октября 2003 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

В. Б. Культин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Создание и внедрение информационно-управляющих систем на железнодорожном транспорте требует существенного усложнения устройств автоматики и телемеханики, расширения их функциональных возможностей с одновременным обеспечением высокой надежности и простоты обслуживания. Решение этой задачи обеспечивается за счет применения микроэлектронной и микропроцессорной элементной базы в сочетании с рациональными методами введения избыточности.

Для ответственных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) основным свойством надежности является безопасность, требуемый уровень которой достигается благодаря резервированию программных и аппаратных средств. При этом основные усилия разработчиков направлены на разработку контролепригодных резервируемых модулей и решающих устройств, что требует значительных временных и материальных затрат. Для СЖАТ, не связанных с обеспечением безопасности движения поездов, требования надежности определяются в основном возможными экономическими потерями, обусловленными искажениями в алгоритмах работы и длительностью восстановления.

Наиболее эффективно задачи обеспечения высокой надежности решаются за счет применения самопроверяемых устройств, позволяющих непрерывно контролировать исправность аппаратуры в процессе функционирования. В отечественной и зарубежной литературе широко представлены принципы построения схем, обладающих свойством самопроверки. Их практическому использованию препятствует сложность методов синтеза, требующих высокой квалификации разработчика, и почти полное отсутствие конкретных типовых реализаций.

Указанные обстоятельства определяют актуальность развития само-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

С.Петербург гЬ л

ОЭ якг/1 3

проверяемой схемотехники, то есть разработки конкретных типовых самопроверяемых цифровых устройств и простых методов синтеза систем с их использованием.

Цель работы состоит в исследовании нового способа контроля исправности дискретных устройств, основанного на использовании свойств самодвойственного класса булевых функций и импульсного режима работы, разработке на его основе методов синтеза и построении функционально полной системы самопроверяемых устройств. Диссертационная работа является продолжением исследований, проводимых на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУПС, по созданию теории построения высоконадежных СЖАТ на современной элементной базе.

В диссертационной работе поставлены следующие задачи:

- доказательство эффективности решения проблем, возникающих в процессе построения контролепригодных дискретных устройств, при использовании самодвойственного класса булевых функций и импульсного режима работы;

- разработка методов синтеза устройств с памятью, функционирующих в самодвойственной логике, и получение на их основе системы триггерных устройств;

- разработка методов построения и реализация функционально полного набора элементов, являющихся последним звеном в самопроверяемых самодвойственных структурах;

- разработка практических рекомендаций по использованию новых устройств в целях повышения надежности вновь разрабатываемых и уже существующих СЖАТ.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались методы теорий вероятности, надежности, безопасности, теории конечных автоматов, помехоустойчивого кодирова-

ния и логического моделирования.

Достоверность научных положений обоснована:

- результатами табличного и логического машинного моделирования работы дискретных схем, синтезированных предложенными методами;

- экспериментальной проверкой работоспособности полученных в диссертационной работе устройств сопряжения с исполнительными объектами в лабораторном макете микропроцессорной централизации стрелок и сигналов;

- эксплуатационными испытаниями разработанных в диссертации средств повышения надежности системы диспетчерского контроля с временным разделением каналов и системы автоматической идентификации подвижных единиц.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- на основании расчетных данных показано, что самодвойственные комбинационные структуры обладают наиболее предпочтительными характеристиками контролепригодности и сложности по сравнению с используемыми в настоящее время при построении СЖАТ;

- предложены два метода синтеза самодвойственных многотакт-ных схем, по которым впервые получена полная система самопроверяемых самодвойственных триггерных устройств, обладающих лучшими характеристиками сложности и контролепригодности по сравнению с известными;

- сформулированы свойства и предложены три способа построения «последних» элементов самопроверяемых самодвойственных структур, в соответствии с которыми реализован функционально полный набор устройств, необходимых для построения безопасных СЖАТ;

- предложены структуры, позволяющие обеспечить требуемый для ответственных СЖАТ уровень надежности и безопасности функционирования самодвойственных устройств;

-3-

- разработаны и внедрены рекомендации по использованию самодвойственных устройств в задачах контроля информации и правильности функционирования программного обеспечения;

- предложена структура комплексной информационной системы «Информ ДП» для метрополитена.

Практическая ценность. Применение разработанных в диссертационной работе методов синтеза дискретных устройств позволяет формализовать процесс разработки СЖАТ, повысить надежность, контролепригодность и сократить структурную избыточность систем, шире использовать микроэлектронные и микропроцессорные элементы. Разработанный функционально полный набор самопроверяемых элементов и принципы реализации систем с их использованием позволяют строить высоконадежные СЖАТ любого назначения, в том числе, обеспечивающие безопасность перевозочного процесса.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертации устройства сопряжения с объектами использованы при построении лабораторного макета микропроцессорной централизации стрелок и сигналов, используемого в учебном процессе кафедр «Автоматика и телемеханика» Омского государственного университета путей сообщения и Иркутского государственного университета путей сообщения и кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения.

Предложенными в диссертационной работе устройствами самоконтроля решена проблема обнаружения отказов аппаратурных средств и ошибок обрабатываемой информации системы диспетчерского контроля с временным разделением каналов, эксплуатируемой на участке Аппаратная - Шарташ Свердловской железной дороги.

. Полученные в диссертации самопроверяемые устройства использу-

ются для контроля правильности функционирования программного обеспечения аппаратуры считывания системы автоматической идентификации подвижных единиц для метрополитена.

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертации, докладывались и обсуждались на: международной конференции «Transport and Engineering. Railway Transport» (Рижский технический университет, 2003 г.); всероссийской научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту» (Екатеринбург, УрГУПС, 2000 г.); научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту. Молодые ученые - транспорту» (Екатеринбург, УрГУПС, 2001г.); шестьдесят второй научно-технической конференции с участием студентов, молодых специалистов и ученых «Неделя науки - 2002» (Санкт-Петербург, ПГУПС, 2002 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 190 страниц основного текста, 78 рисунков, 40 таблиц, список источников из 140 наименований и 8 приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой в диссертации проблемы, определены направления и задачи исследования.

В первом разделе работы показаны особенности устройств железнодорожной автоматики и телемеханики и специфика построения их на микроэлектронной и микропроцессорной элементной базе, проанализиро-

ваны методы обеспечения надежности и безопасности.

Проведенный анализ большого числа современных отечественных и зарубежных разработок в области СЖАТ показал, что в настоящее время требуемый уровень безопасности достигается благодаря резервированию программных и аппаратных средств. Основной проблемой в этом случае является обеспечение контролепригодности резервируемых модулей, решение которой возможно за счет использования самопроверяемых устройств, обладающих свойствами защищенности от неисправностей и самотестируемости.

В работе показано, что применение свойств временной парафазности для построения самопроверяемых логических схем более предпочтительно по сравнению с пространственной: практические реализации имеют меньшее число межблочных соединений; схемы некритичны к состязаниям входных сигналов. Недостаток временной избыточности представления информации не оказывает влияния на оперативность работы СЖАТ, поскольку их нельзя отнести к системам высокого быстродействия.

К способам построения самопроверяемых структур, использующих для обнаружения ошибок свойства временной парафазности, относится новый метод, рассматриваемый в диссертационной работе. Он основан на использовании двух принципов: свойств класса самодвойственных булевых функций и импульсного режима работы.

Самодвойственной называется булева функция, принимающая противоположные значения на противоположных наборах. В структурах функционального контроля входные переменные преобразуются в самодвойственные сигналы при помощи элементов «сложение по модулю 2» и дополнительной последовательности прямоугольных импульсов, вырабатываемой генератором. Период импульсной последовательности содержит два такта, поэтому: в информационном такте (дополнительная переменная

равна 0) значение самодвойственного сигнала равно логическому значению исходного, а в контрольном такте (дополнительная переменная равна 1) - инверсно ему. Если самодвойственные сигналы поступают на входы схемы, которая описывается самодвойственными функциями, то выходные сигналы также будут иметь импульсное представление. Возникающая в структуре неисправность обнаруживается по искажению одной или нескольких функций выхода, переводя их в класс несамодвойственных.

В диссертации оценивается уровень защищенности относительно сбоев самопроверяемых комбинационных структур самодвойственного дублирования и самодвойственного паритета, по сравнению с наиболее распространенными на практике структурами полного дублирования, паритета и с подсчетом числа единиц. Для этого разработаны алгоритмы, по которым произведены расчеты для десяти контрольных примеров.

На первом этапе вычислений определены вероятности появления входных наборов, поскольку возможность обнаружения сбоя напрямую зависит от присутствия на входе схемы тестового набора. Затем выделены те их них, относительно которых неисправность является существенной. Для этого введено понятие функции ошибки, принимающей значение 1 только на тех входных наборах, на которых происходит искажение реализуемой исправной схемой функции. Далее, задаваясь вероятностью возникновения в произвольный момент времени сбоя, определены вероятности его проявления на выходе самопроверяемой структуры. На этом этапе оценивалось влияние принципов контроля на обнаруживающую способность.

Расчеты показали, что самодвойственное дублирование обеспечивает наибольшую вероятность обнаружения сбоев, в среднем, на 26% больше, чем обычное дублирование, а структура самодвойственного паритета - на 13%. Такие показатели обусловлены тем, что вероятность поступления на входы схемы тестового набора в самодвойственных структурах в два раза

больше, чем в обычных. При этом использование самодвойственного паритета позволяет уменьшить сложность дополнительной аппаратуры на 90%, по сравнению с обычным дублированием. В работе даны рекомендации, позволяющие на этапе синтеза самопроверяемых структур повысить их защищенность от кратковременных неисправностей.

Анализируя результаты вычислений можно заключить следующее. Самодвойственные устройства позволяют решить две основные проблемы, возникающие при организации функционального контроля: уменьшения сложности контрольных схем и получения проверяющего теста в процессе рабочего функционирования.

Широкое практическое использование самодвойственных структур в настоящее время затруднено отсутствием методов синтеза многотактных схем и устройств, необходимых для обеспечения требуемого в СЖАТ уровня безопасности. Указанные .обстоятельства определили направление исследований, проводимых в следующих разделах диссертации.

Во втором разделе диссертационной работы разрабатываются методы построения самопроверяемых самодвойственных устройств с памятью и на их основе синтезируются основные типы триггеров.

Исследованию вопросов построения самодвойственных схем посвящены работы Саложникова В.В., Сапожникова Вл.В., Гесселя М., Дмитриева А., Морозова А., Мошанина В., Reynolds D.A., Metze G., в которых рассмотрены принципы построения и контроля схем без памяти.

В диссертации проанализирована возможность использования методов, предложенных для построения самодвойственных комбинационных схем, в задачах синтеза автоматов с памятью.

Утверждение 1. Схема с памятью, работающая в обычной логике, не может быть преобразована структурным методом в самодвойственную, если она не является самодвойственной.

Утверждение 2. Схема с памятью, работающая в обычной логике, не может быть преобразована в самодвойственную путем замены логических элементов их самодвойственными эквивалентами.

Следствие 1. Переход из одного состояния в другое в самодвойственной схеме с памятью требует в 2 раза больше времени, чем в схеме, работающей в обычной логике.

В работе предложен метод, позволяющий осуществлять синтез самодвойственной схемы с памятью по заданной временной диаграмме, на которой указываются все возможные случаи изменения входного самодвойственного сигнала при соответствующих внутренних состояниях. Последним однозначно соответствуют значения выхода (рис.1).

По диаграмме составляется первичная таблица переходов (ТП). Она содержит большее число переходов (табл.1), чем имеется на диаграмме. Часть из них соответствует клеткам, в которых проставлено обозначение неопределенного состояния (~). Такие переходы не могут возникать в работе схемы, поскольку они связаны с искажениями дополнительного сигнала а, которые невозможны. Другая часть дополнительных переходов соответствует клеткам, отмеченным знаком *. Они возникают в работе схемы при искажении сигнала на функциональном входе, когда в некотором периоде самодвойственный сигнал меняется на несамодвойственный. При этом переход определен так, чтобы выходной сигнал имел

1 I !_! [_ I

т-1-1-г-»- I

лГЛ±Г~ «п,

11_ ~Г| "Л ~п 0 ( 1 0 I А] 1

такты| 1 2 1 1 2 3 4 3 4 5 б 5 6 7 8 ! 7 8 1 2:

периоды^ I ; 2 3 4 5 6 7 ': 8 1 ' 9 !

Рис. 1. Временная диаграмма самодвойственного Г-триггера

Табл. 1. Первичная таблица переходов самодвойственного Г-триггера

5 аТ

00 01 10 11

1. (1X0 ~ (1),0* 2,1

2. 1,0 3,1 (2),1

3. ~ (3),1 4,0 (3), 1 *

4. 5,1 3,1 (4),0

5. (5),1 (5), 1 * 6,0

6. 5,1 7,0 ~ (6),0

7. (7),0 8,1 (7),0*

8. 1,0 7,0 (8),1 ~

несамодвойственную форму представления.

Таким образом, на этапе построения первичной ТП в синтезируемое самодвойственное устройство вносятся свойства, позволяющие обнаруживать искажения входного сигнала, что необходимо при реализации модульного принципа построения структур, контроль которых можно осуществлять по состоянию последнего элемента.

В диссертационной работе рассматривается возможность синтеза полностью самопроверяемого самодвойственного автомата с памятью при безубыточном кодировании внутренних состояний. Для этого по временным диаграммам получены и минимизированы ТП основных типов триггеров, по которым построены принципиальные схемы. Сложность синтезированных схем, оцененная по количеству логических элементов без ограничения на число входов, приведена в столбце Ы6и табл.2.

Для оценки контролепригодности самодвойственных автоматов проводилось табличное и машинное логическое моделирование работы с каждой из возможных одиночных константных неисправностей элементов внутренней структуры и входных линий на входной последовательности, соответствующей полному циклу переключений. Неисправность

Табл. 2. Параметры самодвойственных тригтерных устройств

Безубыточное кодирование Помехоустойчивое кодирование Г], %

к а Число ЭП Уби. % Число ЭП 1V %

Т 2 19 70 4 30 100 57

£> 1 9 82 2 15 100 67

3 29 85 4 29 100 0

Е 3 38 67 5 43 100 13

Я 3 37 63 5 38 100 3

Б 3 36 70 5 37 100 2

Ж 3 42 75 6 48 100 14

Среднее 74 100 22

относилась к классу необнаруживаемых, если в каждом периоде выходная последовательность не теряла свойства временной парафазности.

Эксперимента показали, что при безубыточном кодировании внутренних состояний самодвойственного автомата с памятью обнаруживается, в среднем, 74% неисправностей элементов внутренней структуры (см. столбец Уби в табл.2) и 100% одиночных отказов входных линий. Таким образом, при минимальном количестве элементов памяти (ЭП) не может быть получена полностью самопроверяемая самодвойственная последова-ь тельностная схема.

В диссертационной работе предложено и исследовано три возможных способа повышения контролепригодности самодвойственных автоматов с памятью. Показано, что ни один из них не позволяет обеспечить полной самопроверяемости.

Для получения полностью самопроверяемых самодвойственных автоматов с памятью применен метод кодирования состояний по столбцам таблицы переходов. Он обеспечивает максимальное быстродействие и простую структуру логического преобразователя автомата. Свойство обнаружения отказов достигается благодаря кодированию устойчивых состоя- 11 -

ний словами кода с постоянным весом. Функции переходов и выходов, описывающие принципиальные схемы, определяются по кодированным ТП и для самодвойственного Т - триггера они равны:

уг=(Ь^Ь}чЬ4)у7чЬ2у} у^ф^Ь^Ь^у^Ь.у, (1)

У* = (К V ¿з V Ь4)ул V Ьху2

Аналогичным образом реализованы схемы основных типов триггеров, характеристики которых приведены в табл.2. Они показывают, что использование помехоустойчивого, кодирования внутренних состояний увеличивает число ЭП примерно вдвое, что влечет за собой усложнение схемной реализации (см. столбец Ы^ в табл.2), в среднем, на 22% (см.

столбец г]), но при этом позволяет получить полностью самопроверяемые структуры. Следует отметить, что с увеличением числа входов схемы с памятью и усложнением логики работы, т.е. увеличением ТП, сложность самодвойственных частично самопроверяемых схем приближается к полностью самопроверяемым.

В работе проведены эксперименты по исследованию латентности па-рафазных и самодвойственных самопроверяемых триггеров. Латентность определяет в процентах количество неисправностей, которые обнаруживаются при подаче на вход схемы отрезка рабочей последовательности, и характеризует продолжительность интервалов времени, в течение которых существуют скрытые (латентные) неисправности. Результаты экспериментов показали, что в первом такте проверяющей последовательности в самодвойственной схеме обнаруживается в 3,5 раза больше неисправностей, чем в парафазной, а за первые три такта - в 1,5 раза. Это объясняется импульсным характером представления самодвойственного сигнала, позво-

-12-

ляющим даже в случае сохранения на входе логического значения осуществлять постоянное переключение схемы.

В диссертации предложен метод, позволяющий минимизировать схемную реализацию самодвойственного автомата. Он основывается на следующем утверждении, доказательство которого приведено в работе.

Утверждение 3. В любой из строк таблицы переходов самопроверяемого самодвойственного автомата с памятью есть только одно устойчивое состояние, с отличным от всех значением функции выхода.

Следствие 2. Для того чтобы записать функцию выхода самодвойственного устройства с памятью необходимо и достаточно задать его работу в контрольных тактах при поступлении на вход правильного самодвойственного сигнала.

Однако значение выхода может быть как нулевым, так и единичным, поэтому в работе решен вопрос объединения конъюнктивной и дизъюнктивной форм в единое логическое выражение. Предложено единичные значения функции выхода (г") описывать конъюнкцией множества входных X = (х, ...х, ...Зе„) и внутренних У = (у, ...у/ ...у„) переменных вида: г' = (л,а,,у,...уг..ут), (2)

а нулевые значения г" конъюнкцией вида:

г", (3) Тогда функция выхода для всего самодвойственного устройства с памятью принимает следующий вид:

х = (4)

1=1 ."-0

Сложность блока выходного преобразователя (ВП) самодвойственного автомата, реализованного в соответствии с (4), равна:

АЛ =и. ,+4-л. +1, (5)

1 1,*-1 г,"= 0 '

где (иг,_0) - число клеток ТП, в которых функция выхода в контрольных тактах при поступлении самодвойственного сигнала равна 1 (0).

Реализованные в соответствии с (4) схемы основных типов триггеров показали, что при числе входов не менее двух уменьшение количества элементов внутренней структуры составляет более чем 11%. С увеличением числа входов этот показатель возрастает. Следует отметить, что минимизация блока ВП не влияет на контролепригодность устройства. ^

В процессе синтеза сложных устройств, функционирующих в самодвойственной логике, этап построения временной диаграммы может оказаться очень трудоемким. В некоторых случаях существуют аналоги, работающие в обычной логике. В диссертации разработан алгоритм, позволяющий преобразовать обычные ТП в самодвойственные. Алгоритм.

1. Первичная ТП дополняется и-столбцами, в связи с появлением дополнительного импульсного сигнала а.

2. Первые и-столбцов соответствуют входным переменным вида

0, л:, ,...,хп. Значения в их клетки переносятся из исходной ТП. <

3. Остальные и-столбцов соответствуют входным переменным вида

1,х, ,...,хп. Они заполняются следующим образом: (

а) если на пересечении столбца О,*, и рассматриваемой строки записано устойчивое состояние, тогда:

- в столбце 1,3с,,...,Хп этой строки записывается это же устойчивое внутреннее состояние и инверсное состояние выхода,

- в остальных столбцах 1,х1,...,хп - это же устойчивое внутреннее состояние и прямое состояние выхода (эти переходы возникают при искажении входного сигнала),

б) в оставшихся пустых клетках записываются безразличные состоя-

ния (такие переходы связаны с искажениями сигнала а).

В работе также предложен метод построения самодвойственных устройств с памятью, основанный на использовании композиционной модели. Структура автомата представляется в виде двух основных блоков: логического преобразователя (ЛП) и блока памяти (БП). Ее особенностью является то, что в качестве ЭП используются самодвойственные триггеры. В этом случае построение любой самодвойственной многотактной схемы сводится к синтезу ЛП с самодвойственными выходами.

Утверждение 4. Самодвойственное устройство с памятью при использовании в качестве ЭП самодвойственных полностью самопроверяемых триггеров и безизбыточном кодировании внутренних состояний является полностью самопроверяемым.

В соответствии с предложенной структурой реализованы основные типы триггеров, в которых в качестве элементов памяти использован самопроверяемый самодвойственный Г-триггер. В среднем, увеличение сложности схем составило 47% (см. столбец т]ы в табл.3), относительно синтезированных по временной диаграмме.

Сравнивая пространственные и временные парафазные триггеры можно отметить, что самодвойственные реализации, в среднем, сложнее, чем пространственные парафазные на 7% (см. столбец т]^). Однако в двух случаях временные парафазные устройства проще более чем на 30%. Следует отметить, что с увеличением числа входов и усложнением логики работы самодвойственные схемы оказываются менее избыточными.

Кроме сложности схемной реализации, важной характеристикой самопроверяемой структуры является число ее входов. В пространственных парафазных устройствах количество функциональных входов удваивается, а в самодвойственных - остается постоянным, но вводится один дополнительный для подачи вспомогательной импульсной переменной а. Однако

Табл. 3. Сложность парафазных триггерных устройств

! Тип триггера Парафазные ПСП-триггеры Самодвойственные ПСП-триггеры

По временной диаграмме НаПСПЭП

Число входов N Число входов N'1 вд € Число входов " пспэп ч" •Л Чпспэп

Т 2 18 2 30 + 40 2 30 0 + 40

О 2 27 2 15 -44 2 38 + 153 + 29

ЯБ 4 27 3 29 + 7 3 39 + 34 + 31

Е 4 27 3 39 + 31 3 39 0 + 31

Я 4 27 3 35 + 23 3 39 + 11 + 31

5 4 27 3 34 + 21 3 39 + 15 + 31

Ж 4 62 3 42 -32 3 91 + 116 + 32

Среднее т 7 + 47 + 32

? \

это не является препятствием для 100% обнаружения отказов входных и соединительных линий.

В третьем разделе диссертационной работы рассмотрены вопросы построения функциональных элементов, являющихся последним звеном в самопроверяемых самодвойственных структурах. К ним предъявлены следующие основные требования: обеспечения самопроверяемости схемной реализации и контроля свойства временной парафазности входного сигнала, поскольку по его форме можно судить о исправности внутренней структуры всей системы, к которой они подключены.

Один из предложенных методов контроля временной парафазности заключается в сравнении контролируемого самодвойственного сигнала и этого же сигнала на выходе элемента задержки, величина которой равна половине периода импульсной последовательности а. В работе доказано, что исходный сигнал и сигнал с выхода элемента задержки являются пространственными парафазными только во время контрольных тактов работы самодвойственной системы, а в контрольных тактах периодов проявления ошибок рассматриваемые сигналы всегда равны.

На основании выявленного свойства предложены структуры преобразователя самодвойственного сигнала в пространственный парафазный. На выходе схемы, реализованной на самопроверяемом пространственном парафазном £) — триггере, при сохранении свойства самодвойственности входного сигнала и исправности внутренней структуры присутствует пространственный парафазный сигнал, повторяющий логическое значение входного в любом такте. В работе также предложена более простая схема, использование которой возможно только в случаях, когда на выходе не требуется сохранять логического значения входного сигнала.

Используя преобразование парафазных сигналов и типовые схемы самопроверяемых устройств, работающих в пространственной парафазной логике, в работе получен фиксатор самодвойственного сигнала и устройства включения исполнительных объектов.

Самодвойственный сигнал обладает еще одним свойством, полезным для осуществления его контроля: изменять в каждом периоде работы свое значение. Поэтому, фиксируя его перепады в моменты перехода от информационного такта к контрольному, можно обнаружить нарушение временной парафазности, а также определить логическое значение сигнала.

В работе получена структура устройства контроля, реализующая предложенный принцип. В ее состав входит три основных блока: формирователь контрольных импульсов, осуществляющий преобразование любых перепадов входного самодвойственного сигнала в короткие импульсы; формирователь тактовых импульсов, выдающий управляющие воздействия только в моменты изменений дополнительного сигнала вида 0->1; контрольная схема, определяющая выполняемые синтезируемым устройством функции. В соответствии со структурой получены устройства включения исполнительных объектов и фиксатор самодвойственного сигнала.

В диссертационной работе предложено осуществлять построение

функциональных элементов для самопроверяемых самодвойственных структур, рассматривая их как автомат с памятью, работа которого задана временной диаграммой. В этом случае свойства и функциональность, которыми должен обладать синтезируемый элемент, учитываются на этапе получения задания на синтез. По временной диаграмме получены самопроверяемые реализации повторителя, переключателя и схемы сравнения самодвойственных сигналов.

В четвертом разделе диссертационной работы исследуются вопросы практического использования самопроверяемых самодвойственных устройств в целях обеспечения требуемого уровня безопасности и надежности систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

В работе рассмотрены методы построения наиболее часто используемых на практике избыточных структур, направленных на обеспечение требуемого в ответственных СЖАТ уровня безопасности. Отличие самодвойственных систем от известных до настоящего времени заключается в том, что благодаря особенностям представления информации во временном парафазном виде, об исправности всех модулей можно судить по состоянию последнего элемента. Следовательно, не требуется осуществлять поэлементный контроль структуры.

В параллельной дублированной структуре отказ одного из дискретных устройств фиксируется схемой переключателя самодвойственных сигналов, отключающей в случае возникновения отказа неисправный канал от объекта управления. В целях повышения безопасности функционирования, структура может быть дополнена средствами самоконтроля, которые осуществляют выключение питания или тактового генератора от неисправного дискретного устройства.

Для организации контроля последовательной дублированной структуры, состоящей из двух одинаковых и синхронно работающих самодвой-

ственных самопроверяемых дискретных устройств, использована самодвойственная схема сравнения. Помимо безопасного сравнения выходных сигналов может осуществляться внутренний самоконтроль обоих комплектов аппаратуры схемами фиксаторов самодвойственного сигнала, осуще-V ствляющими двойную защиту от отказов.

В диссертационной работе приведены результаты разработки логической части аппаратуры сопряжения лабораторного макета микропроцессорной централизации стрелок и сигналов, в основу которой положена самодвойственная дублированная последовательная структура и самодвойственные устройства сопряжения с объектами. Создание такой системы представляет собой особо важную задачу, поскольку станционные устройства являются одними из наиболее распространенных СЖАТ. Лабораторный макет внедрен в обучающий процесс трех ВУЗов МПС РФ.

Опытная эксплуатация на Свердловской ж.д. системы диспетчерского контроля выявила ее невысокую надежность, связанную прежде всего с искажениями информации в приемопередающем тракте. Согласно представленной в диссертационной работе классификации, ошибки в данных

*

приводят к маскированию либо ложному появлению информации об отказе, что резко снижает эффективность контроля. Поскольку в системе для передачи данных используется импульсный признак, в качестве средств контроля принимаемой и передаваемой информации и устройств приемного тракта станционного блока, наиболее критичного к ошибкам, предложено использовать самодвойственные контрольные схемы. Окончательные итоги опытной эксплуатации системы с использованием разработанных в диссертации методов контроля показали высокую надежность и эффективность обнаружения отказов.

При выполнении диссертационной работы была разработана система автоматической идентификации подвижных единиц для метрополитена,

использующая технологию радиочастотной идентификации и позволяющая существенно повысить достоверность и оперативность данных, содержащихся в вагонных и локомотивных моделях и, следовательно, эффективность решаемых автоматизированными системами управления прикладных задач. Считывающая аппаратура системы состоит из радиочастотного и управляющего модулей и устанавливается стационарно на небольшом расстоянии от места проследования подвижного состава. Такое размещение предполагает наличие сильных электромагнитных помех, поэтому в работе системы наблюдались сбои, связанные с нарушением алгоритма работы микроконтроллера управляющего модуля, что в конечном итоге приводило к потере идентификационных данных о проследовавшем подвижном составе. Устранить данное явление позволила установка сторожевого устройства. Оно представляет собой повторитель самодвойственного сигнала, который контролирует последовательность работы программного обеспечения. Система автоматической идентификации подвижных единиц является источником информации для комплексной информационной системы «Информ ДП», разрабатываемой для Петербургского метрополитена. Ее структура предложена в диссертационной работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие основные выводы и результаты:

1. В диссертационной работе разработан новый метод решения проблемы создания высоконадежных и контролепригодных СЖАТ, основанный на использовании двух принципов: свойств особого класса буле-

-20-

вых функций и импульсного режима работы.

2. Предложены алгоритмы расчета вероятности обнаружения сбоев в самопроверяемых логических структурах полного дублирования, паритета, использующих код с подсчетом числа единиц и самодвойственных. Определено и подтверждено расчетами, что в самодвойственных структурах без памяти обнаруживается, в среднем, на 20% больше кратковременных неисправностей, чем в обычных. При этом возможно уменьшение сложности дополнительной аппаратуры более чем в два раза.

3. Доказана невозможность использования методов построения самодвойственных комбинационных устройств при синтезе схем с памятью.

4. Разработаны два новых метода построения самопроверяемых самодвойственных многотактных устройств и на их основе впервые получена и исследована функционально полная система самопроверяемых асинхронных триггеров (Г-, Э-, /?-, 5-, Е- и Ж-типов). Защищенность синтезированных схем от одиночных константных неисправностей подтверждена машинным логическим моделированием их работы на входной последовательности, соответствующей полному циклу работы.

5. Предложены мероприятия, обеспечивающие уменьшение сложности схемной реализации выходного преобразователя самодвойственных многотактных схем и упрощение перехода от структур, работающих в обычной логике к самодвойственным, на этапе получения задания на синтез.

6. Показано, что разработанные методы построения самодвойственных многотактных устройств позволяют получить схемы, обладающие лучшей латентностью, по сравнению с пространственными парафазными. В них обнаруживается в 3,5 раза больше неисправностей уже в первом такте работы.

7. Определены способы построения функциональных элементов

самодвойственных структур, обладающих свойством самопроверяемости и контроля входного сигнала. На их основе получены: преобразователь па-рафазных сигналов, фиксатор, устройства контроля и переключатель само-двоственного сигнала, самодвойственная схема сравнения, устройства сопряжения с объектами.

8. Предложены самопроверяемые самодвойственные избыточные структуры и методы организации контроля их исправности.

9. Разработанные самодвойственные устройства сопряжения с объектами положены в основу создания логической части аппаратуры сопряжения для микропроцессорной централизации стрелок и сигналов.

10. С использованием разработанных в диссертации устройств, решена проблема обнаружения отказов аппаратурных средств и ошибок обрабатываемой информации системы диспетчерского контроля с временным разделением каналов.

11. Предложены и внедрены в системе автоматической идентификации подвижных единиц метрополитена средства контроля правильности функционирования программного обеспечения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Валиев Р.Ш., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Обнаружение сбоев в самопроверяемых логических структурах // Сборник научных трудов. «Конструирование, сертификация и техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики». - С-Пб.: ПГУПС, 2003. С. 8-17.

2. Валиев Р.Ш., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Один способ построения самодвойственных устройств с памятью // Межвузовский

сборник научных трудов. Выпуск 23 (105). «Теория и практика железнодорожных и промышленных систем и приборов автоматики, информатики и связи». - Екатеринбург: 2003. С. 22 - 26.

3. Валиев Р.Ш., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Синтез самодвойственных элементов памяти // Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 21 (103). «Современные информационные технологии, электронные системы и приборы». - Екатеринбург: 2001. С. 33 -41.

4. Валиев Р.Ш. Анализ надежности самопроверяемых структур относительно сбоев // Scientific proceeding of Riga technical university. Transport and engineering. Railway transport. Riga, 2003. P. 162 - 166.

5. Валиев Р.Ш. О свойствах парафазных схем // Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 23 (105). «Теория и практика железнодорожных и промышленных систем и приборов автоматики, информатики и связи». - Екатеринбург: 2003. С. 18 - 22.

6. Валиев Р.Ш. Контроль самодвойственных сигналов // Сборник научных трудов. «Конструирование, сертификация и техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики». - С-Пб.: ПГУПС, 2003. С. 61 - 67.

7. Валиев Р.Ш. Методы построения функциональных элементов самопроверяемых самодвойственных структур // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и докторантов. Выпуск 6. «Железнодорожный транспорт: проблемы и решения». - С-Пб., 2003. С. 93 - 98.

8. Гавзов Д.В., Никитин А.Б., Комаров В.В., Валиев Р.Ш. Система автоматической идентификации подвижных единиц // Сборник научных трудов. «Конструирование, сертификация и техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики». - С-Пб.: ПГУПС, 2003. С. 29 - 33.

9. Соколов В.И., Валиев Ш.К., Коваленко В.Н., Дубров И.А., Вали-

ев Р.Ш. Система технической диагностики перегонных устройств числовой автоблокировки // Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 16 (98). «Совершенствование информационных систем на железнодорожном транспорте». - Екагеринбург: 2000. С. 51 -61.

10. Соколов В.И., Валиев Ш.К., Коваленко В.Н., Дубров И.А., Вали-ев Р.Ш. Система технической диагностики перегонных устройств числовой автоблокировки // Фундаментальные и прикладные исследования -

н

транспорту - 2000. Труды Всероссийской научно-технической конференции. Том 2. - Екатеринбург: 2000. С. 76 - 77.

11. Валиев P.IU., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Синтез самопроверяемого самодвойственного Т-триггера// Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту. Молодые ученые -транспорту. Труды научно-технической конференции. Том 1- Екатеринбург:2001. С. 102-111.

12. Валиев Р.Ш. Упрощенный алгоритм построения самодвойственных устройств с памятью // Неделя науки - 2002 (шестьдесят вторая научно-техническая конференция с участием студентов, молодых специалистов и ученых), С-Пб.: ПГУПС, 2002. С. 321 - 322.

f

13. Валиев Р.Ш. Методы построения самодвойственных устройств с памятью // Неделя науки - 2002 (шестьдесят вторая научно-техническая конференция с участием студентов, молодых специалистов и ученых), С- < Пб.: ПГУПС, 2002. С. 329 - 330.

Подписано к печати 03.09.03г. Печ.л. - 1.5

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз. Заказ № 843___

Тип. ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

»

t

к

i^l / и / 2оо J -Д

Тугоу

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

1.1. Анализ методов построения безопасных микроэлектронных и микропроцессорных СЖАТ

1.2. Парафазные самопроверяемые схемы

1.3. Самодвойственные самопроверяемые схемы

1.4. Анализ надежности самопроверяемых структур относительно сбоев 31 Постановка задач диссертации.

2. РЕАЛИЗАЦИЯ ТРИГГЕРНЫХ СХЕМ В САМОДВОЙСТВЕННОЙ

ЛОГИКЕ

2.1. Способы построения самодвойственных устройств с памятью

2.2. Синтез самодвойственных триггеров по временной диаграмме.

2.2.1. Синтез самодвойственного Т - триггера.

2.2.2. Построение самодвойственных таблиц переходов.

2.2.3. Построение выходного преобразователя самодвойственных устройств с памятью

2.3. Синтез самодвойственных самопроверяемых триггеров с использованием самодвойственных элементов памяти.

2.4. Анализ реализаций самодвойственных триггерных схем.

Выводы по второму разделу.

-33. СИНТЕЗ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ САМОДВОЙСТВЕННЫХ СТРУКТУР

3.1. Преобразователь самодвойственного сигнала в пространственный парафазный.

3.2. Контроль самодвойственных сигналов

3.3. По вторитель самодвойственного сигнала

3.4. Схема сравнения самодвойственных сигналов

3.5. Переключатель самодвойственных сигналов

3.6. Устройства сопряжения с объектами

3.5.1. Устройства включения исполнительных реле

3.5.2. Безопасный ввод информации 132 Выводы по третьему разделу

4. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ САМОПРОВЕРЯЕМЫХ САМОДВОЙСТВЕННЫХ УСТРОЙСТВ

4.1. Синтез самодвойственных схем на самодвойственных триггерах

4.2. Самопроверяемые самодвойственные структуры.

4.3. Логическая часть аппаратуры сопряжения для микропроцессорной централизации стрелок и сигналов.

4.4. Повышение надежности системы диспетчерского контроля с временным разделением каналов.

4.5. Разработка и применение системы автоматической идентификации подвижного состава метрополитена.

Выводы по четвертому разделу.

В настоящее время происходит структурная реформа железнодорожного транспорта. Основная цель - обеспечение возрастающих потребностей в объемах и качестве перевозок на основе обновления материально-технической базы и усиления мотивации работников в повышении эффективности работы всех его звеньев [49]. В связи с этим Программой технического и технологического перевооружения на 2002 - 2005 гг. определена необходимость развития средств, повышающих безопасность движения поездов и эффективность управления транспортным процессом [41].

В общем случае безопасность обеспечивается на всех уровнях управления перевозочным процессом, но при этом существенная роль отводится техническим средствам и, в частности, системам железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ).

Можно выделить два основных направления развития СЖАТ. Первое -построение новых систем на современной элементной базе. Создание и внедрение электронной и микропроцессорной техники в управляющих системах автоматики и телемеханики взамен релейной аппаратуры позволяет снизить эксплуатационные расходы железных дорог, совершенствовать технологию обслуживания. Новый технический комплекс направлен на ускоренное обновление основных фондов за счет снижения их объема в физическом и стоимостном выражении, максимального сокращения напольного оборудования, а также расширения функциональных возможностей и дальнейшего развития информационных технологий управления перевозочным процессом всех уровней.

Однако некоторые особенности эксплуатации СЖАТ создают ряд принципиальных трудностей применения современных компонентов, которые связаны, прежде всего, с исключением сбоев в работе и обеспечением требуемого уровня безопасности.

Анализ состояния вопроса разработки методов построения устройств для систем управления показал, что большинство разработчиков микроэлектронных СЖАТ обеспечивают требуемый уровень безопасности благодаря резервированию аппаратных и программных средств и организации внутрипроцессор-ного и межпроцессорного контроля. Основные усилия разработчиков направлены при этом на обеспечение контролепригодности резервируемых модулей. Наиболее перспективным в этом случае является применение самопроверяемых реализаций, обладающих свойствами защищенности от неисправностей и самотестируемости. Одним из обстоятельств, препятствующих их широкому практическому использованию, является сложность методов синтеза, требующих высокой квалификации и значительных временных затрат разработчиков.

В соответствии с вышеизложенным, в настоящее время актуальна разработка конкретных типовых самопроверяемых цифровых устройств, составляющих функционально полный набор, и методов синтеза систем с их использованием. Решение этой задачи позволит: снизить затраты на разработку, реализовав модульный принцип построения систем; уменьшить время отладки как системы в целом на этапе создания, так и отдельных ее узлов в процессе производства за счет заложенных возможностей к самоконтролю; обеспечить непрерывный контроль аппаратуры в процессе функционирования, а, следовательно, сократить время обнаружения отказа и время восстановления, что позволит перейти на принципиально новые технологии обслуживания.

На сегодняшний день среднее время восстановления нарушений нормальной работы устройств СЦБ по сети дорог составляет приблизительно 120 мин [43]. Учитывая, что этот показатель напрямую влияет на количество и продолжительность задержек поездов, а также на состояние безопасности движения, должны приниматься меры по его сокращению. Поэтому в качестве второго направления развития СЖАТ рассматривается разработка и внедрение систем автоматического контроля и диагностирования. Они позволяют: повысить оперативность реагирования эксплуатационного штата на изменения состояний контролируемых устройств; уменьшить количество отказов, приносящих ущерб, за счет своевременной фиксации и устранения предотказных состояний; сократить время восстановления в случае отказа за счет уменьшения времени поиска и устранения неисправностей.

Сегодня уже существует ряд элементов и устройств, которые позволяют решать вопросы автоматизации отдельных технологических операций по обслуживанию и определению пред отказного состояния устройств: аппаратура бесконтактного автоматического контроля стрелок, диспетчерский контроль с элементами диагностики, измерительные комплексы устройств электрической и горочной автоматической централизации. Однако их широкое внедрение на сети железных дорог страны, а, следовательно, и прогрессивной системы обслуживания по фактическому состоянию сдерживается жесткими требованиями по надежности и безопасности. Эти требования связаны, прежде всего, с защищенностью от опасного влияния на объекты диагностирования, а также точностью сбора, передачи и вывода значений контролируемых величин.

Требование повышения эффективности управления перевозочным процессом определяет необходимость внедрения информационных систем, до недавнего времени разрабатываемых обособленно от СЖАТ. Сегодня становится все более очевидным, что максимальный эффект не может быть получен от их разрозненного внедрения. Устройства низовой автоматики должны стать начальным звеном информационной среды, обеспечивающим насыщение данными верхних информационно-управляющих систем исходной информацией. Их интеграция в общую систему управления позволяет обеспечить сбор и передачу данных о техническом состоянии устройств СЦБ и энергоснабжения, о передвижениях и техническом состоянии подвижного состава, а значит оптимизировать перевозочный процесс и работу отрасли в целом.

Основные направления исследований, изложенные в диссертационной работе, состоят в следующем:

- анализ существующих методов обеспечения надежности и безопасности СЖАТ и оценка их эффективности;

- рассмотрение предложенных ранее подходов к построению самодвойственных устройств, в том числе устройств с памятью;

- разработка методов синтеза самодвойственных устройств с памятью и получение на их основе полной системы самопроверяемых триггеров;

- построение набора функциональных элементов, обладающих свойством самоконтроля и позволяющих использовать их в самопроверяемых самодвойственных структурах;

- разработка рекомендаций по использованию предлагаемых устройств в целях повышения надежности существующих СЖАТ и развития информационных систем.

В диссертационной работе получены и защищаются следующие новые научные результаты и основные положения.

1. Разработаны алгоритмы расчета надежности самопроверяемых структур относительно сбоев. Произведенные по ним вычисления показали, что самодвойственные реализации обладают наибольшей способностью к обнаружению кратковременных отказов.

2. Доказана невозможность использования методов построения самодвойственных комбинационных устройств в задачах синтеза устройств с памятью, работающих в альтернативной логике.

3. Предложен метод построения самопроверяемых самодвойственных многотактных схем по временной диаграмме. На его основе впервые получена полная система самодвойственных триггерных устройств, обладающих свойством самопроверки.

4. Разработан алгоритм минимизации блока выходного преобразователя самодвойственных схем с памятью, построенных по временной диаграмме, и показана его эффективность.

5. Предложен простой алгоритм, позволяющий получить минимизированную таблицу переходов самодвойственного устройства путем преобразования таблицы переходов автомата, работающего в обычной логике.

6. Предложен метод синтеза самопроверяемых дискретных устройств, использующих самодвойственные элементы памяти. Разработанный метод отличается наименьшей сложностью среди известных.

7. Впервые разработаны и исследованы функциональные элементы, работающие в самодвойственной логике: преобразователь парафазных сигналов, повторитель, схема сравнения, переключатель, схемы контроля и сопряжения с объектами. Показана возможность их применения при построении наиболее часто используемых на практике избыточных структур.

8. Предложены методы повышения надежности системы диспетчерского контроля с временным разделением каналов.

9. Разработана система идентификации подвижного состава с элементами самоконтроля и предложены рекомендации по ее использованию в целях совершенствования технологии перевозочного процесса в метрополитене.

Выводы по четвертому разделу

1. По сравнению с предложенным во втором разделе алгоритмом синтеза самодвойственных ДУ, предлагаемый в п. 4.1 метод, в основу которого положена идея использования самопроверяемых элементов памяти, отличается простотой и не требует высокой квалификации разработчика СЖАТ. Алгорит-мичность метода позволяет программировать его на ЭВМ. При реализации элементов памяти в интегральном исполнении избыточность этих устройств не имеет решающего значения и окупается свойством самопроверяемости.

2. Доказано, что при безизбыточном кодировании состояний автомата с использованием принципа реализации выходного и логического преобразователей в самодвойственном виде дискретное устройство, использующее в блоке памяти самодвойственные самопроверяемые элементы памяти, отвечает всем требованиям самопроверяемого конечного автомата.

3. Показана возможность применения разработанных в третьем разделе функциональных элементов для организации контроля наиболее часто используемых на практике избыточных самопроверяемых структур дискретных систем.

4. На основе разработанных в разделе 3 устройств сопряжения с объектами реализованы: безопасное логическое устройство, позволяющее осуществлять безопасное управление двухпозиционными объектами, и устройство безопасного ввода, осуществляющее безопасный контроль состояния дискретных объектов. Эти устройства входят в состав логической части аппаратуры сопряжения для микропроцессорной централизации стрелок и сигналов.

5. Применение исследованных в диссертационной работе методов обнаружения отказов, основанных на свойствах самодвойственных функций, для двух типов СЖАТ показала высокую эффективность их использования и достаточную простоту разработки: а. эксплуатация ДКВ с обнаружением отказов внутренней структуры и ошибок обрабатываемой информации показала высокую надежность системы; б. значительно улучшились характеристики считывающей аппаратуры системы автоматической идентификации, в которую введен контроль правильности функционирования программного обеспечения. 6. Внедрение разработанной в диссертационной работе системы автоматической идентификации подвижного состава позволило существенно повысить в силу высокой точности и оперативности контроля достоверность и оперативность данных, содержащихся в вагонных и локомотивных моделях метрополитена и, следовательно, повысить эффективность решаемых автоматизированными системами управления прикладных задач.

- 175 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие основные выводы и результаты:

1. В диссертационной работе рассмотрен новый метод решения проблемы создания высоконадежных и контролепригодных СЖАТ, основанный на использовании двух принципов: свойств особых классов булевых функций и импульсного режима работы.

2. Предложены алгоритмы расчета вероятности обнаружения сбоев в самопроверяемых логических структурах полного дублирования, паритета, использующих код с подсчетом числа единиц и самодвойственных. Определено и подтверждено расчетами, что в самодвойственных структурах без памяти обнаруживается, в среднем, на 20% больше кратковременных неисправностей, чем в обычных. При этом возможно уменьшение сложности дополнительной аппаратуры более чем в два раза.

3. Доказана невозможность использования методов построения самодвойственных комбинационных устройств при синтезе схем с памятью.

4. Разработаны два новых метода построения самопроверяемых самодвойственных многотактных устройств и на их основе впервые получена и исследована функционально полная система самопроверяемых асинхронных триггеров (Т D-, RS -, R-, S-, Е- и Ж-типов). Защищенность синтезированных схем от одиночных константных неисправностей подтверждена машинным логическим моделированием их работы на входной последовательности, соответствующей полному циклу работы.

5. Предложены мероприятия, обеспечивающие уменьшение сложности схемной реализации выходного преобразователя самодвойственных многотактных схем и упрощение перехода от структур, работающих в обычной логике к самодвойственным, на этапе получения задания на синтез.

- 1766. Показано, что разработанные методы построения самодвойственных многотактных устройств позволяют получить схемы, обладающие лучшей ла-тентностью, по сравнению с пространственными парафазными. В них обнаруживается в 3,5 раза больше неисправностей уже в первом такте работы.

7. Определены способы построения функциональных элементов самодвойственных структур, обладающих свойством самопроверяемости и контроля входного сигнала. На их основе получены: преобразователь парафазных сигналов; фиксатор, устройства контроля и переключатель самодвоственного сигнала; самодвойственная схема сравнения; устройства сопряжения с объектами.

8. Предложены структуры самопроверяемых самодвойственных избыточных структур и методы организации контроля их исправности.

9. Разработанные самодвойственные устройства сопряжения с объектами легли в основу создания логической части аппаратуры сопряжения для микропроцессорной централизации стрелок и сигналов.

10. С использованием разработанных в диссертации устройств, решена проблема обнаружения отказов аппаратурных средств и ошибок обрабатываемой информации системы диспетчерского контроля с временным разделением каналов.

11. Предложены и внедрены в системе автоматической идентификации подвижных единиц метрополитена средства контроля правильности функционирования программного обеспечения.

12. Предложена структура комплексной информационной системы «Ин-форм ДП», позволяющей оптимизировать планирование, прогнозирование и реализацию перевозочного процесса метрополитена.

- 177

1. Аверкиев С.А. Автоматизированная система диспетчерского контроля «ГТСС-Сектор» // Автоматика, связь, информатика. 2001. №10. С. 30 32.

2. Акита К., Накамура X. Безопасность и отказоустойчивость микропроцессорных систем сигнализации // Железные дороги мира. 1991. №6. С. 29-34.

3. Алешин В.Н. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов Ebilock-950 // Автоматика, связь, информатика. 2003. №1. С. 13 17.

4. Андреевских А.В. Исследование вопросов автоматического контроля исправного состояния устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: Л.: ЛИИЖТ, 1978. 148 с.

5. А. с. 1017570 (СССР). МКИ B61L 23/16. Устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики / Дрейман O.K., Гавзов Д.В., Бодров А.А.

6. А. с. 1017571 (СССР). МКИ B61L 23/16. Устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики / Гавзов Д.В., Дрейман O.K., Молодцов В.П., Песков И.А.

7. А.с. 1041380 (СССР). В 61 L 25/06. Устройство телеконтроля объектов железнодорожной автоматики / Соколов В.И., Филиппов Б.Н., Щиголев С.А., Масалович Г.Б., Смирнов Г.И.

8. А.с. 1234267 (СССР). В 61 L 25/06. Устройство телеконтроля объектов железнодорожной автоматики / Щиголев С.А., Соколов В.И.

9. А.с. 1311983 (СССР). В 61 L 25/06. Устройство телеконтроля объектов железнодорожной автоматики / Соколов В.И., Филиппов Б.Н., Щиголев С.А., Новиков М.А., Попов Ю.А.

10. А.с. 1348252 (CCCP).B61L25/06. Устройство телеконтроля состояния стрелок и сигналов / Соколов В.И., Щиголев С.А., Глазов Д.А., Дубров И.А.

11. Балашов Е.П., Пузанков Д.В. Проектирование информационно-управляющий систем. М.: Радио и связь, 1987. 255 с.

12. Белов В.В., Буянов В.А., Рабинович М.Д. Система автоматической идентификации подвижного состава // Автоматика, связь, информатика. 2002. №8. С. 13-17.

13. Беннеттс Р.Дж. Проектирование тестопригодных логических схем. М.: Радио и связь, 1990. 176 с.

14. Березин М.А. Кодовая электронная блокировка // Автоматика, связь, информатика. 1998. №2.

15. Валиев Р.Ш. Анализ надежности самопроверяемых структур относительно сбоев // Scientific proceeding of Riga university. Transport and engineering. Railway transport. Riga, 2003. P. 162 166.

16. Валиев P.111. Контроль самодвойственных сигналов // Сборник научных трудов. «Конструирование, сертификация и техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики». С-Пб.: ПГУПС, 2003. С. 61-67.

17. Валиев Р.Ш. Методы построения самодвойственных устройств с памятью // Неделя науки 2002 (шестьдесят вторая научно-техническая конференция с участием студентов, молодых специалистов и ученых), С-Пб., ПГУПС, 2002. С. 329 - 330.

18. Валиев Р.Ш. О свойствах парафазных схем // Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 23 (105). «Теория и практика железнодорожных и промышленных систем и приборов автоматики, информатики и связи». -Екатеринбург. 2002. С. 6.

19. Валиев Р.Ш. Упрощенный алгоритм построения самодвойственных устройств с памятью // Неделя науки 2002 (шестьдесят вторая научно-техническая конференция с участием студентов, молодых специалистов и ученых), С-Пб., ПГУПС, 2002. С. 321 - 322.

20. Валиев Р.Ш., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Синтез самодвойственных элементов памяти // Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 21 (103). «Современные информационные технологии, электронные системы и приборы». Екатеринбург: 2001. С. 33-41.

21. Вербик JI. Нейронные сети минимизирующие ошибки. В кн.: Принципы самоорганизации. - Пер. с англ. под ред. А.Я. Лернера. - М.: 1966. С. 241 -265.

22. Гавзов Д.В., Бушуев С.В. Автоматическая идентификация подвижного состава на железнодорожном транспорте. // Ж.д. транспорт за рубежом. Сер.

23. Ш: Электрофикация. Автоматика и связь. Информационные технологии. ЭИ / ЦНИИТЭИ МПС. 2000 . Вып. 1. 28 с.

24. Гессель М., Дмитриев А.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Исследование свойств самодвойственных самопроверяемых многотактных схем // Автоматика и телемеханика. 2001. № 4. С. 148 159.

25. Гессель М., Дмитриев А.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Самотестируемая структура для функционального обнаружения отказов в комбинационных схемах // Автоматика и телемеханика. 1999. № 11. С. 162 174.

26. Гессель М., Морозов А.А., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Построение самопроверяемых комбинационных схем на основе свойств самодвойственных функций // Автоматика и телемеханика. 2000. №2. С. 151 163.

27. Гессель М., Мошанин В.И., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Обнаружение неисправностей в самопроверяемых комбинационных схемах с использованием свойств самодвойственных функций // Автоматика и телемеханика. 1997. № 12. С. 193 200.

28. Глазунов Л.П., Грабовецкий В.П., Щербаков О.В. Основы теории надежности автоматических систем управления: Учебное пособие для вузов. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ие, 1984. 208 с.

29. Горбунов Б.Л. Аппаратные средства диспетчерского комплекса АПК-ДК // Автоматика, связь, информатика. 2000. №9. С. 19-21.

30. ГОСТ 12.1.006 84. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.

31. Граф Ш., Гессель М. Схемы поиска неисправностей. М.: Энергоатомиздат, 1989. 144 с.

32. Дрейман O.K., Гавзов Д.В., Илюхин М.В. Сопряжение микропроцессорных систем железнодорожной автоматики с напольными объектами // Автоматика, телемеханика и связь. 1990. №12.С. 14-17.

33. Ежов В.А. Опыт эксплуатации системы автоматического считывания информации с подвижного состава «Лотос» // Автоматика, связь, информатика. 2002. №12. С. 36- 39.

34. Иыуду К.А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем: Учеб. пособие для вузов по спец. "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети". -М.: Высш. шк., 1989. 216 с.

35. Каинов В.М. Участие проектных и научных организаций в обновлении и развитии устройств СЦБ // Автоматика, связь, информатика. 2001. №10. С. 4-5.

36. Каинов В.М. Хозяйство сигнализации и связи: итоги года и новые задачи // Автоматика, связь, информатика. 2001. №5. С. 5 12.

37. Каменев А.И., Ягудин Р.Ш. Обеспечить безопасную и устойчивую работу устройств сигнализации, централизации и блокировки // Автоматика, связь, информатика. 2002. №6. С. 2 7.

38. Кошевой С.В. Устройство сопряжения микропроцессорной техники с исполнительными реле железнодорожной автоматики и телемеханики // Межвузовский сборник научных трудов Харьков: ХИИТ, 1986. С. 42 -45.

39. Левин В.И. Статистический надежностный синтез автоматов. Рига: Зи-натне, 1974. 282 с.

40. Мельников А.Г., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Синтез самопроверяющихся тестеров для кодов с суммированием // Проблемы передачи информации. 1981. Т. 22. №2. С. 85 -97.

41. Миронов В.М. Выше темпы и качество проектных работ // Автоматика, связь, информатика. №10. 2001. С. 2 3.

42. Нейман Дж. Вероятностная логика и синтез надежных организмов из надежных компонент. В кн.: Автоматы. - Пер. с англ. под ред. Ляпунова А.А. -М.: 1956. С. 68- 139.

43. Овчаренко М.В. Самопроверяемые дискретные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики. Синтез, моделирование, применение. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: Л.: ЛИИЖТ, 1990. 352 с.

44. ОСТ 32.27 -92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Организация сбора и обработки информации о безопасности систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

45. Островский Ю.И. Алгоритм синтеза многотактных схем, в которых невозможны критические состязания реле // Автоматики и телемеханика. 1965. №11. С. 844-859.

46. Пакулов Н.И., Уханов В.Ф., Чернышов П.Н. Мажоритарный принцип построения надежных узлов и устройств ЦВМ. М. Сов. Радио, 1974. 184 с.

47. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики. М.: Энергоатомиздат, 1981. 320 с.

48. Переборов А.С., Лисовский М.П., Прокофьев А.А. Построение устройств согласования электронных схем управления с исполнительными реле // Автоматики, телемеханика и связь. 1982. №5. С. 7 11.

49. Переборов А.С., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Лопуха А.Л. О построении схем электрической централизации по плану станции // Труды ЛИИЖТа. 1973. Вып. 353. С. 44-51.

50. Переборов А.С., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Лопуха А.Л. Применение феррит-транзисторных элементов для построения схем электронной централизации // Труды ЛИИЖТа. 1970. Вып. 312. С. 76-91.

51. Переборов А.С., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Лопуха А.Л., Прокофьев А.А. Принципы построения схем электрической централизации на феррит-транзисторных модулях // Автоматика, телемеханика и связь. №5. 1976. С. 5-8.

52. Переборов А.С., Яковлев В.П. О разработке бесконтактной системы электрической централизации // Автоматика, телемеханика и связь. №1. 1966. С. 4-7.

53. Плеханов С.П. О количестве технически реализуемых логических типов интегральных триггеров // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1975. Вып. 1 (55). С. 110-112.

54. Прокофьев А.А. Разработка методов и технических средств диагностирования логических и монтажных схем железнодорожной автоматики и телемеханики. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: Л.: ЛИИЖТ, 1982. 147 с.

55. РД 32 ЦШ 1115842.02 93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Порядок и методы контроля показателей безопасности, установленных в нормативно-технической документации.

56. РТМ 32 ЦШ 1115842.01 94. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы и принципы обеспечения безопасности микроэлектронных СЖАТ.

57. Сагалович Ю.Л. Помехоустойчивое кодирование состояний асинхронного конечного автомата // Проблемы передачи информации. 1966. Т. 2. №.2. С. 54 59.

58. Сагалович Ю.Л. Сокращение памяти автомата, устойчивого к повреждениям и состязаниям его внутренних элементов // Проблемы передачи информации. 1967. Т. 3. №2. С. 73 85.

59. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Дискретные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.д. трансп. -М.: Транспорт, 1988. 255 с.

60. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник для вузов / Под ред. В.В. Сапожникова. -М. : Транспорт, 1995. 320 с.

61. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.д. трансп. / Под ред. В В. Сапожникова, 2-е изд., перераб. и доп. М.: УМК МПС России, 2001. 312 с.

62. Сапожников В В., Сапожников Вл.В. Дискретные автоматы с обнаружением отказов. Л.: Энергоатомиздат, 1984. 112 с.

63. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Методы синтеза надежных автоматов. Л.: Энергия, Ленингр. отд-ие, 1980. 96 с.

64. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О синтезе многотактных схем, в которых невозможны критические состязания реле // Автоматики и вычислительная техника. 1968. № 5. С. 11-17.

65. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Получение функций включения элементов памяти конечного автомата при кодировании состояний по столбцам таблицы переходов // Проблемы передачи информации. 1973. Том 9. №.4. С. 90-91.

66. Сапожников В В., Сапожников Вл.В. Самопроверяемые дискретные устройства. СПб.: Энергоатомиздат, 1992. 224 с.

67. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Самопроверяемый фиксатор ошибок для парафазных сигналов // Автоматика и телемеханика. 1992. № 2. С. 197 -200.

68. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Синтез полностью самоконтролирующихся асинхронных автоматов // Автоматики и телемеханика. 1979. №1. С. 154- 166.

69. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Упрощение структуры логического преобразователя конечного автомата при кодировании его состояний по столбцам таблиц переходов // Проблемы передачи информации. 1975. Том1.. № 4. С. 77 -85.

70. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Борисенко Л И. Какими должны быть микропроцессорные системы железнодорожной автоматики и телемеханики // Автоматика, телемеханика и связь. №5. 1988. С. 32 34.

71. Сапожников В В., Сапожников Вл.В., Валиев Р.Ш. Синтез самодвойственных самопроверяемых триггеров с использованием самодвойственных элементов памяти // Челябинск.

72. Сапожников В В., Сапожников Вл.В., Гессель М. Самодвойственные дискретные устройства. С-Пб.: Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское отд-ие, 2001. 331 с.

73. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Талалаев В.И. и др. Сертификация и доказательство безопасности систем железнодорожной автоматики. М.: Транспорт. 1997. 288 с.

74. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Трохов В.Г. О синтезе логического преобразователя d безотказных конечных автоматов // Известия высших учебных заведений. 1976. №3. С. 268 - 273.

75. Соколов В.И., Филиппов Б.Н., Щиголев С.А., Дубров И.А. Диспетчерский контроль с временным разделением каналов // Автоматика, телемеханика и связь. 1989. №1. С. 25-27.

76. Телеуправление стрелками и сигналами: Учебник для ВУЗов ж.д. трансп. / Переборов А.С., Брылеев A.M., Ефимов В.Ю. и др.; под ред. Переборова А.С. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1981. 390 с.

77. Федотов А.Е. Научные основы эксплуатации систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Дис. на соиск. уч. степени д.т.н.: JL: ЛИИЖТ, 1985. 288 с.

78. Форд Р. Идентификация и определение местоположения подвижного состава // Железные дороги мира. 1999. №8. С. 25 27.

79. Христов Х.А. Електронизация на осигурителната техника. София: Техника, 1984. 355 с.

80. Швир В. Надежность электронных схем в устройствах СЦБ // Железные дороги мира. 1986. №1. С. 59-67.

81. Щиголев С.А., Швецов В.А., Сергеев Б.С. Структурная и принципиальная схемы УКП СО // Автоматика, связь, информатика. 1999. №6. С. 12-15.

82. Яблонский С.В., Гаврилов Г.П., Кудрявцев В.Б. Функции алгебры логики и классы Поста. М.: Наука, 1966.

83. Akita К., Nakamura Н. Safety and fault-tolerance in computer-controlled signalling systems QR of Railway Technical Research Institute. 1990. Vol. 31. №2.

84. Akita K. Practical use of computerized interlocking system «SMILE» in JNR // Japanese Railway Engineering. 1985. №94.

85. Akita K., Watanable Т., Nakamura H., Okumura I. Computorized interlocking system for railway signalling control: SMILE // IEEE transactions on Industry Applications. 1985. Vol. 21. №.4.

86. Alms J., Priebe P., Staab W. Gesicherte Fahrwege fur alle Fahrzeuge von der Rangiereinheit bis zum ICE Das elektronische Stellwerk von Siemens // ETR. 1993. Vol. 42. 1/2.

87. Alms J., Priebe P., Staab W. Secure Routes for all Trains from Shunters to IECs Siemens Electronic Interlocking System // RTR. 1995. 3/4.

88. Bertrand J.C., Giambiasi N., Mercier J.J. Totally self-checking sequental circuits // Proceedings of International Symposium "Discrete system". Riga: Zinatne, 1974. Vol. 2.

89. Carter W.C., Schneider P.R. Design of dinamically checked computers. Proceedings of IFIP Congress. - Edinburg, 1968.

90. Cribbens A.H. Solid-state Interlocking (SSI): an integrated electronic signalling system for mainline railways, IEE Proceedings, 134 Pt B, 148. 1987.

91. De Sousa P.T., Mathur F.P. Sift out Modular Redudancy // IEEE Trans. 1978. Vol. С-27. №7. P. 624-627.

92. Dmitriev A., Saposhnicov VI.V., Goessel M., Saposhnicov V.V. On-line testing by self-dual duplication // Proc. 9. ITG/GI/GMM Workshop " Testmethoden und Zukverlassigkeit von Schaltungen und Systemen", Bremen. 1997. P. 43 -47.

93. Dmitriev A., Saposhnicov VI.V., Goessel M., Saposhnicov V.V. On-line testing by self-dual parity // Proc. 8 Worcshop GI/IIG/GME " Testmethoden und Zukverlassigkeit von Schaltungen und Systemen": Universitat Freiburg Report 77. 1996. P. 56-61.

94. Dmitriev A., Saposhnikov VI.V., Saposhnikov V.V., Goessel M. Self-dual duplication a new method for on-line testing // In 3rd IEEE Int. On-line Testing Workshop. Crete, Greece. 1997. P. 213 - 217.

95. Dmitriev A., Saposhnikov V.V., Saposhnikov VI. V., Goessel M. Self-dual sequential circuits for concurrent checking. IEEE European Test Workshop, Germany, Constance, 1999.

96. Dmitriev A., Saposhnikov V.V., Saposhnikov VI.V., Goessel M., Moshanin V., Morosov A. New self-dual circuits for error detection and testing // VLSI Design. 2000. Vol. 11. P. 1 -21.

97. Doppelbauer J. ELEKTRA Sicherheits- und Zuverlassigkeitsmechnismen (Mechnisms for Safety and Reliability): Paper presented at the 1st German-Austrian ENCRESS Workshop, Salzburg. 1995. №28.

98. Forin P. Principe du processeur code. Application a SACEM. 1988.

99. Gaitanis N.A. Totally Self-Checking Error Indicator // IEEE Trans. Computer. 1984. Vol. 34. № 8. P. 758 761.

100. Georges J. P. Principes et fonctionnement du Systeme d'Aide a l'Exploitation et a la Maintenance SACEM. Revue Generale des chemins de fer. 1990. №6.

101. Gertler F., Stolzenberg H.J. Das Zugbeeinflussungssystem ZUB 123 // Signal und Draht, 86. 11. 1994.

102. Gronemeyer M. SIMIS-C Die Kompaktversion des Sicheren Mikrocomputer-systems SIMIS // Signal und Draht, 79. 4. 1987.

103. Gronemeyer M. SIMIS 3116 Sicheres Microcomputersystem fur den Fahrzeugeinsatz // Signal und Draht, 84. 1/2. 1992.

104. Gronemeyer M. Sichere Mikrocomptersysteme SIMIS-3116 und SIMIS-3216 -Erfahrungen // Signal und Draht, 87. 1/2. 1995.

105. Logic synthesis and optimization Benchmarks, Report NC 27709, University of California, December, 1988.

106. Lohman H.I. URTL Ein Saltkreissystem mit Selbstaetider Faelermeldung. Signal und Draht. 1972. №1. P. 15 - 20.

107. Lohmann H.J. Sicherheit von Mikrocomputern fur die Eisenbahnsignaltechnik. Elektronische Rechenanlagen 22. Jahrgang. 5. 1980.

108. Losq J. Highly Efficient Redundancy Scheme Self-Purging Redundancy // IEEE Trans. 1976. Vol. С 25. № 6. P. 569 - 578.

109. Minero R.H., Anello A.J., Furey R.G., L.R. Palounek. Checking by psedoduplication. US PS 3660646, G06F 11/00, 1972.

110. Moshanin V., Saposhnikov VI.V., Saposhnikov V.V., Goessel M. Synthesis of self-dual multi-output combinational circuits for on- line testing // In 2nd IEEE Int. On-line testing Workshop. Biarritz, France, 1996. P. 107 111.

111. Nanya Т., Kawamura T. On Error Indication for Totally Self-Checking System // IEEE Trans. Computer. 1987. Vol. 36. № 11. P. 1389 1392.

112. Ocheretnij V., Goessel M., Saposhnikov VI.V., Saposhnikov V.V. Fault-tolerant self-dual circuits with error detection by parity and group parity prediction // 4th IEEE International On-line Testing Workshop, Capri, Italy. 1998. P. 124 -130.

113. Piestrak S.J. Design of Fast Self-Testing Checkers for a Class of Berger Codes //

114. Digest 16th Ann. Int. Conf. on Fault-Tolerant Computing. Michigan, USA. 1985. P. 418-423.

115. Reinert D. Entwurf und Diagnose komplexer digitaler Systeme. Berlin // VEB Verlag Technik. 1983.

116. Reynolds D.A., Metze G. Fault detection capabilities of alternating logic // IEEE Trans. Comput. 1978. Vol. C. 27. №12. P. 1093 1098.

117. Rutherford D. B. Fail-safe Microprocessor Interlocking An application of Numerically integrated safety Assurance Logic, IRSE Proceedings, London. 1984. P. 72-76.

118. Saposhnikov VI.V., Dmitriev A., Saposhnikov V.V., Goessel M. Self-dual parity checking a new method for on-line testing // Proc. 14th IEEE VLSI Test Symp., Princeton, New Jersey. 1996. P. 162 - 168.

119. Saposhnikov VI.V., Moshanin V., Saposhnikov V.V., Goessel M. Experimental results for self-dual multi-output combinational circuits // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. 1999. № 14. P. 295 300.

120. Saposhnicov VI.V., Moshanin V., Saposhnicov V.V., Goessel M. Self-dual multi-output combinational circuits with output data compaction // IEEE European Test Workshop, Italy, Gagliari, 1997.

121. Saposhnicov VI.V., Ocheretnij V., Saposhnicov V.V., Goessel M. Design of fault-tolerant circuits by self-dual duplication // Proc. Second International Workshop on Diagnostics of Electronic Circuits and Systems, Poland, Szezyrk. 1998. P. 129- 135.

122. Sellers F.F., Hsiao M.J., L.W. Bearnson. Error Detecting Logic for Digital Computers. New York, McGraw Hill. 1968.

123. Steinbrecher H. The ELECTRA System, The system for more than just electronic interlocking: IRSE, ASPECT91, London.

124. Tahvanainen A, Angvall H. Ebilock-eine flexible Losung fur verschiedene An-wendungen // Signal und Draht. 1997. №3. P. 27.

125. К расчету надежности самопроверяемых структуротносительно сбоев