基于SCADE模型的车载ATP测试用例生成方法

车载ATP是保证列车安全运行的关键列控设备。为满足其苛刻的安全要求,实际应用之前需要对其进行全面严格的测试。传统的编写测试用例的方法过分依赖人工经验,耗时耗力,且测试质量难以保证。提出一种基于SCADE模型自动生成车载ATP测试用例的方法。首先,利用SCADE对车载ATP系统进行建模,并针对安全状态机模型生成满足全迁移覆盖准则的测试用例;再根据MC/DC覆盖准则生成测试数据,将抽象的测试用例转化为可直接用于测试的具体测试用例集;最后,通过变异分析对生成的测试用例进行评估。结果表明,测试用例具有良好的覆盖度,优于传统人工方法。     

车载列车自动保护系统安全防护距离计算模型

安全防护距离的计算模型是车载ATP(列车自动保护)的关键技术之一.影响车载ATP安全防护距离的因素包括列车位置不确定因素、ATP设备反应时间、列车制动性能等.分析了这些因素与安全防护距离之间的关系,建立了移动闭塞系统和准移动闭塞系统的ATP安全防护距离的计算模型.仿真结果表明,计算模型与实际工程数据存在较小的误差,模型...     

基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线模型的研究

安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系的基础上,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响,将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,建立了基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线计算模型。采用B型6节编组列车运行环境对该模型进行仿真。仿真结果表明,多质点列车计算模型比单质点计算模型更符合车载ATP安全制动模型的要求。     

CBTC系统的车载ATP原理样机仿真与研究

介绍了城市轨道交通中使用最为广泛的CBTC系统,同时对车载运行控制子系统中的列车自动防护(ATP)进行功能分解,并对各个功能模块进行需求分析、接口和软件设计.在此基础之上,研制一套基于PC104硬件平台和vxWorks操作系统的车载ATP原理样机,对ATP功能进行仿真.研究结果表明车载ATP仿真系统实现了列车的安全防护功能,获得了满意的效果.     

基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模研究

针对列车自动防护（ATP, Automatic Train Protection）系统开发中所存在的问题，提出一种基于领域元模型的车载ATP子系统软件建模方法。分析铁道信号领域内不同列车运行控制系统对车载ATP子系统的共性特征要求，并基于元模型理论构建其领域元模型。提出了基于领域元模型的车载ATP子系统软件开发方法，该方法支持软件模型重用，可以提高车载ATP子系统软件的开发质量和开发效率。     

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。     

高安全高可靠测速测距系统的设计与实现

测速测距系统是保证列车安全可靠运行的关键设备。通过理论分析与仿真,对测速测距系统的高安全、高可靠性进行了设计和验证,并在此基础上引入SCADE(基于模型驱动的安全开发验证平台)开发方式,完成了系统的实现。该测速测距系统具有高安全性和可靠性,随着车载列车自动防护系统一起通过了SIL4级安全评估,且能实现高精度测速测距功能。该系统已成功应用于哈尔滨地铁3号线一期工程。     

1oo2D模型分析及其在地铁列车自动防护系统中的应用

针对IEC 61508标准中的1oo2D模型,分析了影响安全性的三种错误.计算了应用1oo2D模型的车载列车自动防护(ATP)系统的安全性和可用性,阐述了1oo2D模型在地铁ATP系统中的应用方式.在地铁的ATP系统中,采用1oo2D模型设计车载系统是完全可行的,其安全运算板部分预估的安全指标符合SIL4的要求,其运算...     

基于CBTC的车载ATP安全制动曲线计算模型研究

车载ATP系统是保证列车运行安全的系统,其中的关键技术之一是安全制动曲线计算模型。根据IEEE 1474.1TM标准的规定[1],车载ATP安全制动曲线由GEBR制动曲线和ATP紧急制动触发曲线组成。GEBR制动曲线是根据GEBR计算得出的,而ATP紧急制动触发曲线则是根据GEBR制动曲线计算出来的。针对该问题,本文分析了各种影响列车制动距离的因素和GEBR制动曲线与ATP紧急制动触发曲线的关系,建立了CBTC车载ATP安全制动曲线的计算模型。仿真证明,本文提出的计算模型满足IEEE 1474.1TM基于CBTC的车载ATP安全制动模型的要求。     

基于Qt跨平台的车载人机界面设计

车载人机界面(DMI)是目前列车自动防护系统(ATP)车载设备的重要组成部分,是唯一能实现列车司机与车载设备间二者交互的通道,所以其必须和用户有着很好的适应性,因此研究设计出高效稳定的人机界面有着非常重要的现实意义。基于软件的正向设计,从人机界面的功能需求出发,建立人机界面的基本模型框架,并疏理人机交互时序。最后使用Qt跨平台软件按其分层顺序依据各模块的功能流程图进行通用化的设计。     

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UPPAAL的列车自动防护系统形式化建模与验证

本文分析列车自动防护(ATP)系统的结构和功能需求,建立系统的时间自动机模型,采用UPPAAL模型验证工具对模型的活性和安全性进行验证.结果表明,采用时间自动机对安全苛求实时系统进行建模与验证,可以有效地保证系统的可靠性和实时性.     

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。     

列控中心仿真测试技术的发展与应用

列控中心仿真测试是确保CTCS系统安全的一项重要内容。介绍了列控中心仿真测试的意义和内容;描述了国内外铁路列控系统仿真的发展历程和研究现状;对目前国内几种主要的仿真测试模型或系统作了简介;最后还指出了当前列控中心仿真研究存在的一些不足之处。     

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。     

高速铁路CTC分界口临时限速系统建模与验证

临时限速是高速铁路列控系统的重要组部分,CTC行车调度台分界口处的临时限迷信息交互频繁,对实时性的要求也更苛刻.为满足其实时性要求,采用时间自动机理论,结合分界口处临时限速相邻设备间的交互过程,分别建立各设备的时间自动机模型,通过时间自动机的积构建整个交互系统的网络模型,并利用UPPAAL验证工具对模型的功能和性能属性进行形式化验证.验证结果确认了交互过程中系统的安全性和受限活性.     

铁路列车调度指挥应急系统的研究

在现有铁路列车调度指挥系统的基础上,采用硬件备份、数据实时同步和调度终端单机本地工作的方式构建铁路列车调度指挥应急系统.当核心设备故障(网络、数据库宕机)或离线维护时,故障修复时自动恢复正常联网工作模式,数据自动回传服务器;同时,为保证数据的完整性,建立应急灾备数据库,故障情况下可以随时接替生产库提供数据服务.在核心设备故障情况下,提供基本的列车调度指挥功能,保持列车调度指挥业务的连续性,提高了行车指挥效率和运输安全.     

临时限速服务器安全通信协议研究

临时限速服务器（TSRS）是中国列车运行控制系统（CTCS）重要组成部分,针对TSRS相关的安全通信协议进行分析,围绕TSRS安全通信协议的结构、功能及其安全性进行论述。TSRS设备在与外部设备接口间采用的RSSP-Ⅱ铁路信号安全通信协议可有效提高数据传输的安全性,为整个系统提供最基础的安全保障。