基于Z语言的软件工程形式化研究

软件工程形式化是软件工程自动化的前提,软件自动化能在根本上提高软件质量和生产效率.本文阐述了形式化软件工程的基本概念,并采用规格说明语言实现了一个应用软件的形式化描述.     

面向对象类测试方法研究

面向对象的软件开发给测试带来了新的挑战。类级测试是面向对象测试过程中的一个重要阶段。本文研究了基于代数规格说明的面向对象类测试方法,构造了一个半自动化的测试框架。公理系统是代数规格说明中的最重要部分,该框架主要基于CLA算法来完成代数规格说明中公理系统的设计和实现,采用GNF方案实现面向对象类级测试中范式半自动化辅助生成工具的设计和实现,最后在此基础上,将GFT算法实现为半自动化辅助工具。     

铁路信号系统软件测试建模方法

针对铁路信号系统软件测试模型不能系统地描述测试需求的问题,提出风险时间状态机建模方法. 首先,分析铁路信号系统软件测试建模的特点,并提出建模需求;然后,以有限状态机理论为研究基础,在有限状态机的变迁和状态中分别扩展出时钟和风险等级元素,提出风险时间状态机建模方法,满足功能逻辑、时间约束和风险等级3个方面的建模需求,采用Z规格说明语言给出风险时间状态机的形式化定义和格局转移机制;最后,以计算机联锁系统中的道岔转换功能为例,建立风险时间状态机测试模型,并与时间自动机建模方法进行了对比,结果表明,建模方法上,所建立风险时间状态机比时间自动机节省62%的变迁数,描述能力更强,能够满足铁路信号系统软件测试的建模需求.      

安全苛求系统的形式化开发方法

从系统工程的角度出发，基于形式化理论，对安全苛求系统的开发方法进行了研究。首先介绍了安全苛求系统的形式化方法，分析了形式化方法对安全苛求系统的作用；提出了一种安全苛求系统的形式化开发模型（FDM），给出了具体的应用实例。     

社区卫生服务信息管理系统的设计与实现

本文从系统设计和实现的角度阐述了如何把开展社区卫生服务同计算机管理相结合 ,为社区卫生服务信息管理提供了一种模式和解决方案。     

开放SaaS产业服务平台模型与体系结构

为解决企业用户对信息系统服务化、可编程等多样化需求,将开放系统设计思想与SaaS(软件即服务)平台技术相结合,提出了开放SaaS产业服务平台(OSISP)的概念,设计了产业服务平台业务架构,并对平台角色、业务集成模型进行了抽象与形式化建模;在此基础上,按照分层体系结构的设计思想,设计了由基础层、平台层、系统层、用户层以及系统管理和标准体系构成的系统体系结构.通过系统设计,将产业服务平台模型与体系结构应用于汽车供应链协同平台,提高了系统的开放性、用户参与系统建设及使用的积极性.      

基于形式化方法的道口控制系统规范建模与验证

为了增强铁路道口控制系统设计的可靠性,使用一种形式化方法对该系统进行建模与验证. 基于道口管理规范,在分析系统各类属性与事件流程的基础上,使用UML图方法并结合精化策略建立了系统各层的Event-B语言模型. 通过对不变式的证明义务进行证明,验证了系统设计中的安全、时间特性,检查出了需求规范分析中的缺陷,提出了增强系统稳健性的改进方案,修正了系统的设计原型. 最后,通过不变式冲突与死锁检验进一步确认了模型的正确性. 研究表明文中方法提高了形式化建模过程的准确性与层次性,且确认得出目前规范中存在列车驶入道口时不能确保道口出清的缺陷,证实了使用本文形式化流程可以验证道口控制系统的需求规范并形成可靠的设计原型,从而可提高铁路道口的安全性.      

基于DSPN的高速磁浮车地通信系统可靠性及时延

为满足磁浮运行控制系统对于列车高速运行条件下通信实时、大容量的需求,基于确定与随机Petri网(deterministic and stochastic Petri nets, DSPN),根据38 GHz毫米波的影响因素,建立了其通信故障模型;按照信息帧的发送、冗余结构处理、双通道传输以及选择表决的整个传输过程,建立了车地下行链路数据传输模型.对磁浮车地通信系统的可靠性及系统延时进行了形式化分析,结果说明,磁浮38 GHz毫米波无线通信网络无故障概率达99.452%,故障平均修复时间达373.80 ms,满足高速磁浮车地通信的需求.      

高铁信号系统安全关键功能测试建模方法

测试模型是高铁信号系统安全关键功能测试用例编制的重要基础,针对高铁信号系统安全关键功能测试建模过程中描述信号系统领域特征不够全面的问题,提出时间状态机测试建模理论和测试用例生成方法. 分析高铁信号系统测试建模的特点,提出信号系统安全关键功能测试模型的建模需求;以有限状态机理论为研究基础,结合功能逻辑和时钟约束提出时间状态机建模方法,采用Z规格说明语言给出时间状态机的形式化定义;将时间状态机转换为时间自动机,证明转换之间的一致性,并基于时间自动机的测试理论自动生成测试用例,再以计算机联锁系统中的道岔转换功能为例,建立时间状态机测试模型并生成测试用例. 最后,将两种方法生成的测试案例进行对比,结果表明:在功能逻辑方面,基于时间状态机建模方法生成的测试案例100% 地覆盖了基于时间自动机建模方法生成的测试案例,并新增了16条具有时钟约束的测试案例,能够满足高铁信号系统安全关键功能测试建模的需求.      

CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证

为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF语法对临时限速系统待验证的属性进行了形式化描述,并应用UPPAAL验证工具对临时限速模型的安全性和受限活性进行仿真验证.验证结果表明:与现有临时限速系统的时间参数设置相比,修正后的时间参数设置避免了出现系统死锁现象;在不影响安全功能属性和受限活性的基础上,提高了临时限速系统的实时性,可在规范规定时间5 s内做出响应.      

基于RTIDDS的数据分发中间件的升级设计

描述了以数据为中心的发布／订阅机制（DCPS）,分析基于该机制的由国际对象管理组织（OMG）颁布的数据分发服务（DDS）规范．基于这一规范,结合海军某航空管制仿真系统的数据分发中间件的升级需求,选用RTIDDS设计升级方案,并具体实现该方案．经过测试验证,所设计的方案满足航空管制仿真系统的需求,具有一定的实用性．     

边坡柔性防护系统与技术

作者于2003年编写了交通部行业标准《公路边坡柔性防护系统构件》(JT/T528-2004),现已颁布本文将对这种新型的边坡柔性防护系统的系统原理与特点、系统的组成、系统的适用范围、系统的设计与施工方法等内容进行系统的介绍和论述,以促进SNS边坡柔性防护系统在我国边坡防护中得到广泛应用.     

论12海船船员评估规范中三副评估项目的新变化

本文对12海船船员评估规范和09海船船员评估规范中三副适任评估项目进行比较和分析,以加深各教育培训机构、教员和学员对12海船船员评估规范的理解和掌握,同时就12海船船员评估规范三副评估项目的新变化提出具体可行的应对措施。     

Formalization of P Systems by Maude

IntroductionRewriting logic[1]was introduced as a unifiedmodel of concurrency which provides a formal com-mon framework of well-known models of concur-rent systems.It is shown that rewriting logic as alogical and semantic framework to represent manyother logics,in a natural and direct way.In gener-al,every formal system has two parts:1 formulasor proof-theoretic structures, which call be pre-sented as terms in an order-sorted equational datatype whose equations express structural axiomsnatural…     

基于CORBA技术的异构机器人互操作系统的研究

介绍了CORBA中间件的技术规范和应用，设计了一种基于CORBA技术的异构机器人互操作系统。该系统以ACE／TAO为开发平台，实现了分布式环境下具有不同硬件平台、操作系统、通信协议和编程语言的机器人之间的相互通信。试验表明，该系统具有很好的可移植性和可维护性，并且便于升级。     

城市交通的变革与规范(连载)

城市和城市交通正处于一个快速发展和变革的时期,城市交通无论从理念、目标、对象和内涵,还是体系、方法、内容和外延上都在发生着巨大变化,其发展已经进入了一个新阶段。近期,中国城市将很快启动新一轮的长远规划,在新的发展阶段内,城市和城市交通的发展模式都会不同于上一个20年,因此需要在规划理念、发展约束、规划视角、技术手段应用等方面寻求变革,同时又需要在变革中寻求规范,这样才能有效指导规划。为了指导城市新发展阶段的规划工作,《城市综合交通体系规划规范》目前已在编制之中,这是一个必须在规范中体现变革的标准,同时吸收新思想、体现新趋势,守旧将会使新一轮城市发展引向谬误。在这里,将近年来对城市交通发展变革与规范的思考整理出来与读者分享,以期能引发共同思考,为变革时期的规范制订奠定一个良好的基础。     

城市交通的变革与规范

城市和城市交通正处于一个快速发展和变革的时期,城市交通无论从理念、目标、对象和内涵,还是体系、方法、内容和外延上都在发生着巨大变化,其发展已经进入了一个新阶段。近期,中国城市将很快启动新一轮的长远规划,在新的发展阶段内,城市和城市交通的发展模式都会不同于上一个20年,因此需要在规划理念、发展约束、规划视角、技术手段应用等方面寻求变革,同时又需要在变革中寻求规范,这样才能有效指导规划。为了指导城市新发展阶段的规划工作,《城市综合交通体系规划规范》目前已在编制之中,这是一个必须在规范中体现变革的标准,同时吸收新思想、体现新趋势,守旧将会使新一轮城市发展引向谬误。在这里,将近年来对城市交通发展变革与规范的思考整理出来与读者分享,以期能引发共同思考,为变革时期的规范制订奠定一个良好的基础。     

中高职道路桥梁工程技术专业课程体系衔接的研究

本文针对中高职道路桥梁工程技术专业课程体系衔接存在的问题,结合培养目标与人才培养规格的要求,从课程结构、课程设置、课程内容等方面的衔接入手,提出了不同职教阶段与层次的道桥专业课程体系的衔接方法,这也为其它专业的中高职课程体系衔接提供借鉴。     

基于知识和神经网络的动画模拟优化方法论

本文提出并论述基于知识和神经网络的动画模拟优化方法。作者以柔性制造系统为研究对象，讨论了智能动画模拟优化的概念方法、多目标动和动画模拟优化机理、专家知识利用、推理前提、规则开发、基于神经网络的动画模拟模型描述与推分析。