基于UML的列车运行监控装置功能建模分析

既有线铁路系统运营场景复杂，运营需求多变，导致列车运行监控装置（LKJ）功能需求变化频繁，为了合理、规范地管理功能需求，有必要基于UML对LKJ功能进行建模研究。通过分析LKJ的结构与功能，建立了系统的用例模型；利用UML语言中的类图、顺序图和状态图，分析LKJ主要运营场景的静态结构与动态行为，并由此建立各场景的静态模型和动态模型；最终对所建LKJ功能模型进行验证，确保模型的正确性和完整性。利用所建的LKJ功能UML模型，能避免对LKJ功能需求的歧义理解，有利于开发与维护工作的顺利进行。     

基于Rhapsody的CTCS-3级列控系统无线闭塞中心运营场景建模

在分析无线闭塞中心(RBC)运营场景的基础上,研究利用Rhapsody建模工具建立RBC运营场景模型,并以RBC与外部系统之间的关系、列车状态和RBC移交列车为例,描述整个RBC运营场景的建模过程。用例图从最高层抽象出构成RBC系统的对象以及各个对象之间的相互关系,用状态图建立RBC各个场景的状态模型,用顺序图描述各个系统的信息交互顺序;利用Rhapsody中提供的动态模型执行功能,查找无线闭塞中心系统设计上的错误和缺陷,为完善RBC设计和系统开发提供依据。     

基于UML的列车运行调度系统软件模型

按照面向对象软件工程的思想,在对列车运行调度系统分析的基础上,对系统中各实体之间的静态关系和动态关系进行研究,并详细描述软件系统的分析和设计过程。基于UML建立软件系统的用例图、类结构图、序列图和状态转移图,从静态和动态两个角度描述调度系统的软件模型。用例图从用户的角度描述系统的功能;类结构图指明系统中存在的类以及类之间的静态关系,描述系统的静态模型;序列图着重描述控制流在对象之间的流动过程,状态转移图描述对象的转移过程以及状态变化的条件。序列图和状态转移图从不同的角度描述系统的动态行为,建立系统的动态模型。该模型已用VC 6.0实现,并在高速铁路综合调度仿真系统中得到应用。     

城轨交通全自动运行系统组合测试用例生成方法

为提高城轨全自动运行系统测试的全面性，结合时间自动机建模方法和组合测试理论，提出全自动运行系统组合测试用例生成方法。首先，以全自动运行系统运营场景为测试建模对象，基于时间自动机建模方法，描述全自动运行系统的运营场景，利用Yggdrasil生成100%满足运营场景时间自动机模型节点覆盖和边覆盖的测试路径；其次，采用输入域建模理论，提取测试路径反映的系统工况作为组合测试的输入参数，利用组合测试算法生成全自动运行系统的组合测试用例；最后，以全自动运行系统中的唤醒场景为例，采用UPPAAL从ATP、ATO、TCMS、AOM和车辆5个方面建立唤醒场景的时间自动机模型，以向前跳跃失败为例，采用2-维组合覆盖生成组合测试用例。结果表明，测试用例100%覆盖测试模型所有的边和节点，以及测试模型任意2个输入之间的组合，提升了全自动运行系统测试的完备性。     

临时限速服务器模型的建立与HAZOP分析

从不同角度对临时限速服务器进行建模，建立了临时限速服务器的参考结构模型、功能分层模型和状态转移模型；采用危险与可操作性分析（HAZOP）方法分别对3种模型进行风险分析，建立较为全面的危险源数据库，可以作为系统运营期管理的依据。     

城市轨道交通全自动运行系统及安全需求

结合国内外全自动运行系统的运营研究资料,介绍国际轨道交通全自动运行系统发展状况,探讨全自动运行系统的功能结构。结合IEC62267与IEC62290等国际标准,论述全自动运行系统典型的系统功能与安全需求。以系统FAM与CAM模式转换为例,对运营场景进行分析研究,如实反映列车全自动驾驶系统真实的运营过程,在建模之前需对系统的功能进行梳理,实现需求到场景的追踪,以确保所建模型与功能需求的一致性,即此模型表达系统最终需要完成哪些功能,这些功能之间的关系如何以及系统完成这些功能需要与哪些外部参与者或系统实现交互。对全自动运行系统展开深入而全面的研究,对我国自主研发全自动运行系统提出参考建议,为全自动运行系统的安全运营保驾护航。     

基于HCSP的列控系统安全性建模与验证分析

高速铁路列车运行控制系统是保证列车安全、高效运行的核心设备，如何验证系统功能的正确性从而提高系统的安全性是至关重要的。引入了一种基于进程演算的方法—混合通信顺序进程（HCSP ，Hybrid Communication Sequential Process），利用该方法对列控系统进行了形式化描述，并针对典型的场景—注册与启动场景进行了HCSP建模，通过引入转换规则，进行了相应模型转换，应用模型检验工具UPPAAL进行了仿真和功能验证，验证结论表明了场景模型功能的正确性以及方法的可行性。     

计算机联锁教学及故障诊断专家系统

计算机联锁教学及故障诊断专家系统以教学为目的，通过对联锁系统的使用现状和不同教学对象的分析，提出系统需求；在联锁系统通用模型的基础上，采用面向对象的方法建立联锁系统通用的知识库模型；说明故障诊断专家子系统的规则库的模型及推理机制；系统的实现方案和整体功能结构。     

基于人机协同的铁路客运安检系统研究

铁路客运安检是铁路运营安全风险防范工作的重要一环，既有安检仪单机作业，模式落后；值机判图员水平参差不齐，且与开包处置员之间联动方式单一，各岗位作业质量监管考核以及事后回溯困难，缺乏一套满足安检各岗位无缝联动并与智能技术辅助判图相互协同的安检系统，因此，研究设计基于人机协同的铁路客运安检系统。阐述铁路客运安检现状和问题，从总体设计、安检作业流程设计、核心模块功能设计方面进行系统描述；介绍系统功能关键技术，重点论述基于人机协同的安检作业增量学习技术，以提高安检智能识别技术水平和安检作业整体质量与效率；通过南昌站试点应用，证明系统满足安检作业需求，实现了安检各岗位工作质量量化考核，以智能判图辅助监督值机判图员，以人工判图处置结果反馈智能判图模型进行迭代升级，以物防技防促进客运安检提质增效。     

一种基于场景的CTCS-3列车控制系统建模方法研究

对CTCS-3列车控制系统进行有效的测试、分析和验证是保证列车运行安全和旅客生命财产安全的重要手段,而形式化模型是系统测试、分析和验证的基础。本文以CTCS-3列车运行控制系统的UML非形式化模型为基础,以自动机模型作为系统形式化模型描述的数学工具,研究UML顺序图(场景)自动转化为自动机网模型的方法。首先将场景的UML顺序图自动转化为子系统的子自动机模型,然后通过合并不同场景的子自动机模型,得到子系统的组元自动机模型,最后通过对通信通道的建模得到系统的自动机网模型。使用本方法,基于系统的UML顺序图模型可以自动生成系统的自动机网模型。     

地铁列车运行图编制系统的设计与实现

为解决地铁人工编制运行图效率低、工作量大、易出错等弊端，结合运行图编制业务现状特征，分析并提出了列车运行图编制系统的功能需求与建设目标。基于SQLite数据库、运用Visual Studio开发工具，设计并开发完成了列车运行图编制系统，实现了运行图基本图铺画、在线优化调整、时刻表一键生成等功能。该系统已在天津地铁行车管理工作中进行了实际应用，效果良好，有效提升了运行图编制效率与质量。     

基于Vague集的客运专线列车运行图方案优选方法

根据客运专线运输的特点,建立客运专线列车运行图评价指标体系。在专家采用运行图评价指标对运行图进行定性评价后,应用Vague集理论,将专家基于描述语言的定性评价结果以及专家的重要性(权重)量化,进而构造出基于Vague值的客运专线列车运行图方案优选决策矩阵。根据决策矩阵计算各专家决策意见的相似度及一致性,利用汇总系数计算得到整体决策矩阵,以此建立可能度矩阵,并计算各运行图方案的排序向量,从而可以得到运行图方案的优劣排序。通过算例验证了方法的可行性。     

VBA实现6502电气集中网络图自动生成

阐述了嵌入式开发工具VBA在应用程序AutoCAD中实现6502电气集中CAD辅助设计,实现“6502SYS系统”中自动生成网络图的功能。能够提高设计质量、缩短设计周期和提高工效。介绍了该系统的构成、功能模块、数学模型、系统软件功能、模块及总框图。     

基于灰色理论和PSO的牵引供电系统可靠性研究

采用灰色GM(1,1)模型预测其相关设备中长期的故障数据,增大建模所需数据样本量,提出以威布尔分布模型为基础,基于粒子群算法的智能拟合方法,建立牵引供电系统各设备可靠性分析的数学模型,所建模型全部通过拟合优度K-S检验,证明该方法十分适合于牵引供电系统设备的可靠性建模。运用BDD算法得到用最小割集表示的牵引变电所和接触网故障树模型,综合得到牵引供电系统整体的可靠性模型,并计算出系统的可靠度和平均使用寿命。最后分析可知接触网的可靠性在很大程度上决定了牵引供电系统整体的可靠性,其分析结果为牵引供电系统以后的维护工作提供了理论依据。     

基于Timed-UML顺序图的RBC交接形式化建模与分析

在CTCS-3级列控系统中,采用RBC技术将线路划分成多个管辖区段。当列车行驶并跨越相邻RBC交界区域时,控制权将会移交至前方相邻RBC,整个过程称为RBC交接。在运行中,RBC交接过程能否实时安全可靠地执行,直接影响着列车的行车效率和乘客的生命安全。采用一种基于添加实时约束的UML顺序图与时间自动机结合的模型来建立RBC交接场景。以双车载电台的RBC切换策略出发,建立切换的Timed-UML顺序图模型,然后按照UML-TA转换规则,建立得到完整的时间自动机网络模型。并利用UPPAAL验证工具对RBC交接模型进行形式化建模及分析,对模型的死锁和功能实现做了验证,从而达到对CTCS-3级RBC子系统的实时性以及设计规范合理性的验证目的。     

城轨交通指挥中心系统故障管理的研究

为了更好地满足城市轨道交通网络各层面的使用需求,城市轨道交通指挥中心系统采用分散控制、集中管理的综合性指挥控制管理模式。以城市轨道交通指挥中心管理模式为基础,设计了一种基于故障树的指挥中心故障管理模型,开发了功能图定义软件,实现了对城市轨道交通指挥中心系统中多条线路、多运营主体的有效管理。     

计算机编制机车周转图研究

结合机车周转图的编制,分析机车周转图的编制流程,给出计算机编制机车周转图的系统模型及设计思想.并介绍机车周转图编制系统的使用方法.