基于UPPAAL的ETCS-1級/ETCS-NTC級等級轉(zhuǎn)換形式化建模
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 18:00
與航空、公路等交通方式相比,鐵路運(yùn)輸具有運(yùn)量大、環(huán)境友好、準(zhǔn)點(diǎn)率高等優(yōu)點(diǎn),使得鐵路運(yùn)輸在各國交通運(yùn)輸體系中占有重要的地位。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)是鐵路信號的重要組成部分,是保障行車安全、提高運(yùn)輸效率和行車速度的關(guān)鍵子系統(tǒng)。隨著我國"一帶一路"的戰(zhàn)略的實(shí)施,如何滿足互聯(lián)互通需求和安全技術(shù)保障成為了鐵路信號領(lǐng)域所關(guān)注的問題。ETCS是為實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通而制定的列控技術(shù)規(guī)范,其中ETCS-1級與ETCS-NTC級之間的等級轉(zhuǎn)換是歐洲列控系統(tǒng)和本國列控系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換,因此對兩者之間等級轉(zhuǎn)換的研究非常有必要。通過形式化模型對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,可以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的正確性和安全性。本文在對ETCS系統(tǒng)需求規(guī)范、專用傳輸模塊接口規(guī)范、互聯(lián)互通性能要求規(guī)范進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上,建立了 ETCS-1/ETCS-NTC等級轉(zhuǎn)換的列控車載設(shè)備、軌旁單元和系統(tǒng)環(huán)境間信息交互的時(shí)間自動機(jī)模型,最后對模型進(jìn)行仿真和形式化驗(yàn)證。首先,從系統(tǒng)功能架構(gòu)和系統(tǒng)應(yīng)用等級方面對ETCS進(jìn)行了介紹,闡述了 ETCS的適用范圍、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)環(huán)境和應(yīng)用現(xiàn)狀。其次,對列控車載設(shè)備從開始任務(wù)進(jìn)入ETCS-1級、到與專用傳輸模塊連接,ETCS...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.2.2 國外現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作
第2章 系統(tǒng)建模和形式化方法
2.1 系統(tǒng)建模與驗(yàn)證
2.1.1 建模方法
2.1.2 驗(yàn)證方法
2.2 基于時(shí)間自動機(jī)的建模
2.2.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)
2.2.2 時(shí)間自動機(jī)的語義和語法:
2.2.3 時(shí)間自動機(jī)網(wǎng)絡(luò)
2.3 模型驗(yàn)證工具UPPAAL
2.3.1 UPPAAL的結(jié)構(gòu)和特征
2.3.2 UPPAAL的描述語言
2.4 本章小結(jié)
第3章 ETCS-1/ETCS-NTC等級轉(zhuǎn)換建模
3.1 ETCS列控系統(tǒng)概述
3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.2 應(yīng)用等級
3.2 列車進(jìn)入ETCS-1級與STM連接
3.2.1 開始任務(wù)場景分析
3.2.2 開始任務(wù)進(jìn)入ETCS-1級模型
3.2.3 STM與ETCS連接場景分析
3.2.4 STM與ETCS連接模型
3.3 ETCS-1向ETCS-NTC轉(zhuǎn)換
3.3.1 場景分析
3.3.2 ETCS-1向ETCS-NTC轉(zhuǎn)換模型
3.4 ETCS-NTC向ETCS-1轉(zhuǎn)換
3.4.1 場景分析
3.4.2 ETCS-NTC向ETCS-1轉(zhuǎn)換模型
3.5 本章小結(jié)
第4章 模型的驗(yàn)證分析
4.1 仿真驗(yàn)證
4.2 形式化驗(yàn)證
4.2.1 功能需求的驗(yàn)證
4.2.2 安全性的驗(yàn)證
4.2.3 時(shí)間約束的驗(yàn)證
4.3 本章小結(jié)
總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3069558
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.2.2 國外現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作
第2章 系統(tǒng)建模和形式化方法
2.1 系統(tǒng)建模與驗(yàn)證
2.1.1 建模方法
2.1.2 驗(yàn)證方法
2.2 基于時(shí)間自動機(jī)的建模
2.2.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)
2.2.2 時(shí)間自動機(jī)的語義和語法:
2.2.3 時(shí)間自動機(jī)網(wǎng)絡(luò)
2.3 模型驗(yàn)證工具UPPAAL
2.3.1 UPPAAL的結(jié)構(gòu)和特征
2.3.2 UPPAAL的描述語言
2.4 本章小結(jié)
第3章 ETCS-1/ETCS-NTC等級轉(zhuǎn)換建模
3.1 ETCS列控系統(tǒng)概述
3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1.2 應(yīng)用等級
3.2 列車進(jìn)入ETCS-1級與STM連接
3.2.1 開始任務(wù)場景分析
3.2.2 開始任務(wù)進(jìn)入ETCS-1級模型
3.2.3 STM與ETCS連接場景分析
3.2.4 STM與ETCS連接模型
3.3 ETCS-1向ETCS-NTC轉(zhuǎn)換
3.3.1 場景分析
3.3.2 ETCS-1向ETCS-NTC轉(zhuǎn)換模型
3.4 ETCS-NTC向ETCS-1轉(zhuǎn)換
3.4.1 場景分析
3.4.2 ETCS-NTC向ETCS-1轉(zhuǎn)換模型
3.5 本章小結(jié)
第4章 模型的驗(yàn)證分析
4.1 仿真驗(yàn)證
4.2 形式化驗(yàn)證
4.2.1 功能需求的驗(yàn)證
4.2.2 安全性的驗(yàn)證
4.2.3 時(shí)間約束的驗(yàn)證
4.3 本章小結(jié)
總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3069558
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