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基于SCADE的CBTC区域控制器建模与验证
| 论文题名： | 基于SCADE的CBTC区域控制器建模与验证 |
| 关键词： | 城市轨道交通;基于通信的列车运行控制系统;区域控制器;高安全性的应用开发环境 |
| 摘要： | 随着城市化进程的推进和城市人口的增加，人们越来越意识到城市轨道交通的优点，全国各地也在大力兴建城市轨道交通。基于通信的列车运行控制系统(Communication-based Train Control，CBTC)具有安全、高效等优点，是现代城市轨道交通列车运行控制系统今后的发展方向。 区域控制器(Zone Controller，ZC)是CBTC系统的核心地面设备，它的主要功能是为控制范围的列车计算并分配移动授权（Movement Authority，MA）保证列车在线路上的运行安全。ZC是安全苛求系统，必须符合SIL-4级的安全等级需求，因此在对ZC系统设计和开发时，要用最为安全性高的方法。高安全性应用开发环境SCADE运用基于模型的方式为安全苛求系统提供完整的解决方案，用它来开发ZC这种高安全性的软件是十分合适的。 本文采用SCADE对ZC建模，主要是对ZC的主要功能——列车管理功能和MA计算功能进行模型的建立。列车管理功能的核心是对列车状态的管理，不管列车处于何种运行状态，ZC都必须有效的对列车进行管理。MA计算是ZC的核心功能，ZC实时的与CBTC的其他子系统通信，为控制范围的列车计算MA，确保列车的运行安全。对于列车管理功能，采用SCADE的安全状态机来进行模型的建立;对于MA计算功能，采用SCADE的数据流图来进行模型的建立。 最后，利用SCADE的仿真和验证工具对建立的列车管理模型和MA计算模型进行验证。对模型进行了仿真测试，保证了系统的正确性。对模型进行覆盖率分析，确保了仿真测试的完备性。使用SCADE的形式化验证功能对系统的安全属性进行验证，证明了模型的安全性。 |
| 作者： | 李容 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 陈荣武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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