基于UML的CTCS-3级列控系统运营场景分析方法研究及应用

CTCS-3级列控系统是典型的安全苛求系统,而对于安全苛求系统来说,系统需求规范中的安全隐患是最致命的。CTCS-3级列控系统的需求规范由14个运营场景来描述,因而以运营场景为单位,对规范进行分析与研究是合理的,并且是必要的。以UML和CSP为基础,提出一套适用于CTCS-3级列控系统运营场景的分析和验证方法,并以＂RBC切换＂场景为例,运用该方法分析了其活性、死锁、活锁、确定性和部分安全性。     

基于Multi-Agent的列控系统复杂运营场景建模与仿真方法研究

针对高铁列控系统的并发性、混成性、交互性等特点,基于列控系统技术规范,结合Multi-Agent理论、Prometheus建模方法以及仿真技术,提出基于Multi-Agent的高铁列控系统复杂运营场景建模与仿真方法。最后,以CTCS-3级列控系统的RBC切换场景为例,构建基于Multi-Agent的RBC切换场景模型,并利用Multi-Agent仿真工具对模型进行仿真。仿真结果表明,该方法能够满足列控系统并发、混成、交互的复杂特性,可为列控系统复杂运营场景建模仿真与安全分析提供技术支撑。     

基于UML与CPN的CTCS-3级列控系统建模与验证方法研究

CTCS-3级列控系统安全功能极其复杂,为保障其正常运转,有必要对列车运行控制系统的建模与验证进行深入研究。在分析了UML建模图和有色Petri网优缺点的基础上,提出了UML和有色Petri网(CPN)相结合的建模与验证方法,并应用在CTCS-3系统中,对CTCS-3级列控系统的建模与验证具有积极的研究意义。     

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。     

基于HLA的CTCS-3列控系统仿真管理器研究

基于HLA的仿真管理器是CTCS-3列车运行控制系统仿真平台的核心组成部分.针对CTCS-3列车运行控制系统仿真平台结构分散、监测困难的特点,提出通过仿真管理器管理、监测系统运行的思想.仿真管理器通过HLA/RTI联邦运行支持环境和仿真平台中的其他仿真节点建立连接;它负责初始化并管理各个仿真节点、规划仿真过程,保障CTCS-3列车运行控制系统仿真平台稳定高效的工作;提出采用多线程和设置数据优先级的方法,保证仿真管理器数据传输的实时性;实际研究结果表明,仿真管理器方便了仿真节点的管理以及仿真过程的控制,所记录的各仿真节点交互的信息为进一步研究CTCS-3列车运行控制系统各模块如何做到统一协调高效的工作做好了数据准备.     

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。     

CTCS-2级列控系统连续信息量与适应速度研究

通过对CTCS-2级列控系统连续信息量需求的分析和计算,提出了CTCS-2级列控系统的适应速度建议。     

基于XML列控系统数据模型建立

统一的数据描述方式在我国列控系统互联互通的发展中起着重要的作用.文章分析了现行列控系统数据交互不足,提出基于XML标记语言来统一我国列控系统、设备数据的构思.在树状数据组织思想的基础上,设计了一种适合我国列控系统的XMLSchema架构,并提出了既有列控系统兼容XML数据的方法.     

基于嵌入式Linux的列控系统车载人机界面的实现

随着铁路的高速发展,传统的车载人机界面已不能满足铁路安全至上的要求.所以尝试引入运行于嵌入式Linux下嵌入式图形系统MiniGUI作为新的图形开发工具.介绍嵌入式Linux的特点以及环境建立的方法,然后详细地介绍嵌入式图形系统MiniGUI,最后对车载人机界面进行规划,并设计在MiniGUI上的实现方法.     

基于纯国产信号设备的京津城际延伸线CTCS-3D级列控系统方案介绍

针对京津城际延伸线工程,提出一种基于纯国产信号设备的CTCS-3D级列控系统方案。为了满足与京津城际铁路的互联互通,该方案以国产客专CTCS-2级地面列控系统为基础,对其进行适应性改造,以同时满足ETCS-1级车载设备和CTCS-2车载设备的控车需求。从总体技术框架、联锁与室外信号机、列控中心与LEU、调度台与临时限速、应答器组及报文以及落物防护等方面对该方案进行了介绍。     

基于UML的城市轨道交通列车超速防护系统建模

分析I-Logix公司的Rhapsody软件的主要特性,在Rhapsody开发环境下对北京地铁1号线的ATP系统车载设备进行UML建模,并介绍系统级调试功能。     

CTCS-3级列控系统规范的建模与形式化验证方法研究

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。     

故障注入方法在列车运行控制仿真系统中的应用

故障注入作为一种有效的测试验证手段已在多个领域得到运用,针对列控仿真系统,采用基于仿真的故障注入方法,利用基于HLA设计的故障注入工具,通过关键设备典型故障案例的大量实验,对目标仿真系统进行相关安全性能测试,得到列车运行控制仿真系统的安全性能分析及关键设备的故障概率。实验结果表明,故障注入仿真可以有效对列车运行控制系统做出可靠性评估分析。     

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。     

互联互通CBTC系统的跨线进路处理方式

互联互通因其在成本节约和高效换乘方面的优势.已经成为国内城市轨道交通CBTC系统新的发展方向。计算机联锁系统基于互联互通的要求,对于跨线进路的处理做了相关适应性修改,与相邻的计算机联锁系统交互跨线范围内的相关设备状态及逻辑控制状态,为实现列车跨线运营提供了进路支持。文章为跨线进路的处理方式提供了新的解决方案。     

列车运行控制系统故障注入测试方法研究

故障注入测试在对列控系统的功能、安全性验证测试中具有重要作用,通过故障注入测试可以分析列控核心设备对故障-安全的响应行为,以此评价系统功能的设计水平。为解决现有基于仿真的故障注入测试方法可信度不高、通用性较差的问题,以列控设备接口间的通信数据为着眼点,利用铁路信号安全通信协议(RSSP)、借助序列化技术与面向对象编程思想,设计了一种应用于列控系统真实设备的故障注入测试方法。在实验室中利用真实的列控系统环境,通过对典型通信数据错误场景的模拟,完成了对本测试方法的验证。验证结果表明,提出的故障注入测试方法满足故障注入测试的需求,提高了测试结果的可信度,并且在不同的设备接口间具有良好的通用性。     

列车动力学模型的研究

研究了列车动力学计算模型的建立方法 ,给出了列车系统状态矩阵的构成及其计算方法 ,采用SIMULINK仿真工具 ,建立了多车编组的垂向和横向列车模型。分别对列车的垂向和横向列车动力学进行了实例计算 ,说明了在高速动车组中采用列车计算模型分析各车辆间悬挂作用的必要性和有效性。     

铁路列车控制系统简析

随着铁路运输的发展和科学技术的进步,列车运行控制系统也在不断发展。介绍了铁路列车控制系统的4个发展阶段,着重介绍了通信控制方式的特点及其在我国的发展,并在此基础上对其发展前景进行了展望。