IFC铁路通信用例构建方法研究

工业基础类(IFC)标准是为解决建筑信息模型(BIM)各软件间的数据交换而推出的一种通用的、标准的中间数据格式,用例在IFC标准研究中起着至关重要的作用。介绍IFC用例的主要内容和作用,研究铁路通信用例用户需求法、借鉴法和IDM检查法等3种构建方法,具体阐述IFC铁路通信用例的形成过程,以铁路设计和施工关心的内容作为优先考虑对象,完整描述12个高优先级的铁路通信用例。该过程及方法可为IFC铁路标准或其他IFC领域用例构建提供借鉴。     

属性驱动的列车控制系统需求建模与验证

形式化语言越来越多地用来描述列车控制系统需求规范,其精确的语法和语义一方面有助于创建精确的需求模型、消除理解差异,另一方面也为进一步分析验证提供了基础.通过提出一种基于属性的需求分析方法,利用具体的形式化技术来分析需求.首先将由自然语言描述的需求规范转换为属性描述语言(PSL)形式化规范,并通过仿真和博弈分别进行语义检查和可实现性验证,最后通过断言来检验形式化语言所刻画的系统的精确性和完整性.该方法从自然语言形式的需求约束中直接提取相关需求规范,构造形式化模型并进行验证,为需求的早期确认提供了一种新的实用途径.并以CTCS-3级列控系统RBC切换场景为例,说明该方法的有效性.     

基于MBSE的动车组设计方法研究及应用

为解决传统的基于文本的系统工程方法在进行动车组设计时前后信息不一致、版本错误和可读性差等问题,采用基于模型的系统工程(MBSE)研究适用于动车组的设计方法,并以某型动车组车门控制系统为例进行适用性分析。结果表明:基于MBSE的动车组设计方法包括需求分析、功能分解、系统架构生成3个设计阶段,以及对各设计阶段进行关联的4条设计回路;基于SysML语言构建车门控制系统的需求和用例模型、功能模型及逻辑和物理架构模型,建立各模型间的关联关系,论证了所提出的设计方法适用于动车组的设计任务;提出的设计方案既能有效支持动车组内部的设计过程表达,又能保证不同需求、功能、结构和行为模型间的关联性和一致性,并可对设计结果进行追溯,帮助设计者优化现有设计迭代过程。     

基于ANSYS有限元简化模型的斜拉桥地震响应分析

桥梁的地震响应分析可为桥梁的设计和加固提供重要依据。以横跨燕山大学东西校区的燕宏桥为例,本文提出一种根据斜拉桥精细ANSYS实体模型的动力特性创建简化模型的方法,用该模型进行了地震反应分析。     

基于形式化方法的CBTC系统安全软件开发

提出了一套适用于城市轨道交通CBTC系统安全软件开发的形式化方法,包括软件需求形式化描述、软件形式化建模和软件设计形式化验证。以TRANAVI型CBTC系统区域控制器(ZC)通用应用软件为例,说明该套方法在安全苛求系统开发中的应用。实践证明:该方法可以有效避免传统开发方法中由于需求定义不精确、需求/设计不一致等造成的软件失效问题,对于提升安全软件开发质量,降低项目后期风险有很大帮助。     

全自动运行系统风险分析技术研究

为了保证城市轨道交通全自动运行(fully automatic operation,FAO)系统整体运行的安全性,提出从FAO的整体系统层面进行安全风险分析的一种技术方法,可以全面识别FAO系统设计的风险。该方法首先运用对比IEC 62267标准差异分析的手段,确定初步危险清单,然后对4类情景要素进行危险情景融合,以便分析每个特定的具象化危害场景,并以此为基础通过半定量的SIL分配技术为各子系统分配定量的安全指标,以便量化其安全需求。考虑到FAO系统场景子系统间交互的复杂性,在分析中运用系统理论过程分析(systems-theoretic processes analysis,STPA)方法进行运营场景危害分析。本方法为FAO系统的各个核心子系统、设备、接口、运维人员、建设单位提出相应的功能安全需求、技术安全需求和运营安全需求。为后续不同工程项目开展FAO大系统层风险分析提供一定的参考价值。     

地铁车控室综合后备控制盘(IBP)功能需求分析

介绍了地铁车控室综合后备控制盘(IBP)的组成,对IBP工作台和马赛克盘面的功能需求进行了分析,并且提出了IBP工作台的布置原则,为地铁车控室设计,尤其是IBP的功能和布局设计提供了有价值的参考。     

面向对象分析方法在代用票系统中的应用

手工发售铁路旅客代用票工作效率低、不便于客票信息统计和分析,也不便于管理.在对代用票系统需求调查的基础上,提出用电子售票取消手工发售代用票.介绍了面向对象的需求分析方法,并利用面向对象的分析方法和迭代开发生命周期的软件开发思想,对代用票系统进行了详细需求分析,以补票用况为例研究了用况的描述方法、典型事件的处理过程、复杂用况的分解、用况的时间调度等需求分析中的主要问题,为下一步代用票系统的设计和实施提供了科学的依据.     

现代有轨电车行车调度与控制仿真系统研究与设计

针对现代有轨电车行车调度与控制仿真测试的现实需求,研究设计了基于HLA架构的现代有轨电车行车调度与控制仿真系统。该系统采用SA结构化分析方法进行需求分析,明确了功能需求;以MVS开源开发平台和VC++面向对象语言为工具,实现各功能的算法流程;考虑到现代有轨电车的高安全性特点,研究了仿真系统的安全设计策略,提出了安全设计方法;为了保证数据交互的可靠性,采用EN50159-1协议规范进行数据访问。该系统为现代有轨电车行车调度与控制系统的仿真研究和测试提供了一定的参考。     

人工开挖边坡工程的稳定性分析及评价

以某边坡工程为例,在查明边坡工程地质条件及岩土组合关系的基础上,用类比法(定性)和稳定性计算(定量)两种方法分析该边坡的整体稳定性,并对该边坡综合治理提出措施及建议。     

基于SCADE的测速定位系统模型设计

针对列车测速定位系统的精度和可靠性直接影响着列车运行安全和效率的问题，提出了基于SCADE的测速定位系统模型设计，介绍SCADE需求建模以及模型验证方法，分析了一种测速定位模型；在SCADE平台上建立了测速定位系统的模型，通过仿真与验证，证明模型完全满足测速定位的系统需求与安全性。     

基于SCADE的计算机联锁软件开发研究

计算机联锁软件安全性要求高，功能不断扩展，其开发与维护面临的压力日益增大。文章研究高安全性应用程序开发环境（SCADE）及其支持的软件开发过程，依据计算机联锁系统相关技术规范定义的需求规约，尝试利用SCADE进行计算机联锁软件开发。研究实践表明，SCADE是一套较为实用的基于模型的软件工程开发工具，可支持V模型软件开发流程，能够帮助开发人员有效管控软件开发风险，为联锁软件的进一步开发提供参考。     

基于SCADE的城轨联锁软件开发方法的研究

CBTC的计算机联锁(CBI)系统是一个复杂且安全性要求非常高的系统,若按照传统的方法进行开发,很难达到其所需要的安全性和可靠性.本文提出基于高安全性应用程序开发环境(SCADE)开发城轨联锁系统软件的方法,能有效解决上述问题.文章主要介绍基于SCADE开发CBI软件的流程,建模方法,形式化验证和代码自动生成的方法.     

基于SCADE的列车调度软件设计

列车调度软件是ATS系统的核心,以往的ATS系统列车调度软件,按照传统的＂V＂型软件开发流程进行。由于采用手工编码方式,编码工作量大,实现完整测试非常困难,开发出来的软件安全性和可靠性难以保障。提出了以SCADE作为应用开发环境平台,既能够开发出高质量和高可用的软件,又能缩短开发周期降低开发成本,通过对ATS系统中列车调度软件的分析和设计,说明了基于SCADE的列车调度软件设计方法的可行性,同时,在未来ATS系统软件开发中具备广阔的应用前景。     

列控车载设备测试案例辅助管理工具设计

针对列车运行控制（简称：列控）车载设备测试缺乏高效的测试案例辅助管理工具，带来测试需求与测试案例管理不便、测试案例编制效率不高、测试案例统计分析困难等问题，设计了一款列控车载设备测试案例辅助管理工具。以提高测试案例管理效率为目标，建立了工具的总体功能框架，设计与实现了测试需求管理、测试案例辅助编制及管理、测试案例统计分析3大功能模块，构建了测试需求提取、测试案例辅助编制与测试案例分析的一体化测试案例管理流程。以CTCS-2级列控车载设备测试案例管理为例，对工具进行了功能验证。结果表明，采用该工具可以更加方便地管理测试需求和测试案例，提高测试案例编制以及测试统计分析的效率，降低测试过程中人工管理的复杂度。     

SCADE在城市轨道交通ATP软件建模中的应用

列车自动防护(ATP)系统是基于通信列车控制(CBTC)系统的重要组成部分.车载ATP在列车运行过程中担负列车安全运行的重要任务,是与安全直接相关的系统,需要高的安全性和可靠性.为了满足车载ATP软件对安全的需求,提出了基于模型的软件开发方法对ATP进行建模.应用SCADE作为开发工具,建立了ATP系统部分功能的模型,说明了SCADE在ATP软件建模上的可行性.     

基于成对组合的遗传算法生成联锁测试用例

计算机联锁自动测试的质量往往取决于测试用例的质量.本文提出一种新的设计思想:将基于成对组合覆盖的遗传算法用于计算机联锁测试用例的生成和优化,并以道岔测试为例对该算法的应用过程进行详细分析,重点介绍成对组合覆盖方法、算法的整体框架和遗传操作设计.采用遗传算法对成对组合的启发式算法AETG进行改进,有效地减少了冗余的测试用例,提高测试用例质量和联锁测试效率.     

基于SCADE的安全软件开发方法研究

针对传统软件开发方式已经不能满足高安全性系统安全性、完整性的需求,本文提出了基于SCADE的安全软件开发方法,分析SCADE开发的原理、流程及应用方式,并以城市轨道交通列车运行控制系统的区域控制器ZC为例,基于SCADE对ZC列车管理功能进行建模和验证。通过实例分析,证明基于SCADE的软件开发方法,可以有效保障高安全性系统的安全性和完整性,为其提供了一种新的开发方式。     

电力机车故障诊断专家系统

以SS9型电力机车为研究对象,设计了以TMS320LF2407A为核心的机车智能诊断专家系统。完成专家系统知识库的构建和推理机的设计,为电力机车故障诊断提供了一种先进的诊断方法,能够满足机车的检测与诊断的要求。     

城市轨道交通活动断层区域用宽枕板试制及试验研究

乌鲁木齐城市轨道交通1号线穿越活动断层区域采用的宽枕板是一种新型轨道结构,为验证宽枕板的制造、吊运及其力学特性满足工程需求,对宽枕板进行试制及试验研究。按照先张法预应力结构设计宽枕板,并制定宽枕板试制工艺及型式尺寸检验要求,基于有限元分析方法确定静载试验的检验荷载并进行宽枕板静载抗裂试验。结果表明:按照设计生产工艺制造的宽枕板,其制造误差可以控制在设计允许的范围内,吊运方便且稳定,可以满足工程需求,其静载抗裂特性可以满足工程需求。