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城市轨道交通因其客运量大、污染少等特点，在解决大城市的交通矛盾中起着越来越大的作用。其中，列车运行控制系统在提高运输效率、保证行车安全及旅客舒适度等方面具有独特的作用。而列车超速防护系统是整个控制系统中最关键的部分，在城市轨道交通中承担着确保行车安全的重要职责。因此，这样一个安全苛求系统，必须在软硬件设计上都保证系统的安全。
近年来，随着各种先进技术的飞速发展，同时为了有效地缩短开发时间、降低开发费用，在安全控制软件的设计中采用COTS产品已成为一种趋势。
本文主要研究基于RTOSVxWorks实时操作系统的ATP车载设备软件设计方法。针对它的实时性、安全性和复杂性等特点，在软件设计过程中应用了基于COTS技术的安全苛求系统软件设计方法。作者以实际应用中的LCF-100型ATP车载设备为模型，结合基于UML的嵌入式实时建模技术等方法，采用软件工程学思想对整个系统从需求分析和概要设计的角度进行了研究，规范了整个软件开发过程，并为下一步的软件开发工作奠定了良好的基础。
最终，作者结合已有的工作成果，在VxWorks实时操作系统平台下完善了整个ATP车载设备中间层软件设计工作，并在现有环境下完成了调试验证。