摘要：随着国内城市轨道交通和高速铁路的大力发展,对信号设备安全计算机平台的要求越来越高。常见的安全计算机平台有双机热备、二乘二取二、三取二等结构。本论文详细探讨了基于COTS和软件差异性的双机热备平台的设计方法。以CBTC和CTCS-3级设备为背景,依据EN 50129和EN 50128,从一种基于第三方热备管理单元的双机热备机制出发,设计了一种适应不同应用的改进双机热备平台。论文详细描述了基于COTS和软件差异性的双机热备平台的开发方法。从硬件平台的搭建、双机状态转换机理、双机同步、双机切换、双机数据通信方面详细的展开讨论。论文从内核、文件系统、Shell、内核开发、内核发行版本、内核测试等方面详细介绍了双机热备平台操作系统Linux和FreeBSD。依据EN 50128以及Linux和FreeBSD操作系统本身开源特性详细分析了Linux和FreeBSD满足的SIL-2。论文最后从基于COTS和软件差异性的双机热备平台原型机的硬件软件设计和实验室模拟测试结果来说明该双机热备平台所实现的基本功能,证明论文设计的双机热备平台的可实现性。本文用图30幅,用表19个,参考文献36篇。