基于SCADE的联锁逻辑建模与仿真
发布时间：2021-08-21 13:51
随着我国经济的迅速发展,城市的人口大量增加,城市交通运输压力不断增大。城市轨道交通以其速度快、运输力强、舒适性高以及对环境造成的污染低等优点成为大中型城市解决拥堵问题的首选,CBTC （Communication Based Train Control）技术在此背景下应运而生,并以其显著优势逐渐成为城市轨道交通信号系统的首选方案。联锁系统作为CBTC系统的重要组成部分,是行车安全的重要保障设备。联锁系统的安全要求级别较高,因此采用高安全性软件开发联锁系统是十分必要的。高安全性应用开发环境SCADE （Safety-Critical Application Development Environment）为软件开发人员提供了完整的基于模型的开发解决方案,以此来降低开发成本、减少开发风险和缩短验证时间。本文以郑州地铁一号线的一个联锁区为分析对象,利用SCADE对联锁的主要功能进行建模并验证。首先对国内外的联锁系统研究情况以及联锁逻辑建模的情况进行了探讨,对CBTC的主要结构和子系统进行了阐述。研究了SCADE的基础理论,探讨了基于同步编程理论的两种建模方法：数据流图方法和安全状态机方法,分...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 联锁的研究状况
1.3 CBTC及联锁简介
1.3.1 CBTC系统概述
1.3.2 城轨联锁子系统概述
1.4 论文的主要内容
第2章 SCADE及其功能研究
2.1 SCADE的理论基础
2.2 SCADE的软件开发方法
2.3 数据流图建模方法
2.4 SCADE的其他功能
2.4.1 模型仿真与验证
2.4.2 代码自动生成
2.5 本章小结
第3章 基于SCADE的联锁逻辑建模
3.1 联锁
3.2 道岔模块
3.2.1 道岔转换模块
3.2.2 道岔封锁模块
3.2.3 道岔整体模块图
3.3 进路模块
3.3.1 进路请求模块
3.3.2 进路检查模块
3.3.3 接近模块
3.3.4 区段方向锁模块
3.3.5 选排一致检查模块
3.3.6 进路整体模块图
3.4 信号开放模块
3.4.1 直向进路信号模块
3.4.2 侧向进路信号模块
3.4.3 引导信号模块
3.4.4 自动进路模块
3.4.5 快速通过模块
3.5 解锁模块
3.6 模块集成
3.7 本章小结
第4章 仿真与C代码的自动生成
4.1 联锁模型的仿真
4.1.1 进路模块的仿真
4.1.2 道岔模块的仿真
4.1.3 信号模块的仿真
4.2 模型的形式化验证
4.2.1 形式化验证方法
4.2.2 模型的形式化验证
4.3 C代码生成
4.3.1 代码生成的配置
4.3.2 模型的C代码生成
4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1 模块形式化验证
附录2 生成的主要C代码
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道交通信号控制系统中4种接近区段的定义和计算[J]. 黄克勇. 城市轨道交通研究. 2015(05)
[2]浅谈CBTC系统中区域控制器和外部联锁功能接口[J]. 马睿. 信息通信. 2013(04)
[3]CBTC系统中联锁与ATP接口简析[J]. 施小敏. 铁路通信信号工程技术. 2013(02)
[4]计算机联锁在CBTC系统中的两种集成方式[J]. 赵晓峰. 铁道通信信号. 2012(11)
[5]简析CBTC系统中联锁与区域控制器的关系[J]. 张昌平. 铁路通信信号工程技术. 2012(03)
[6]基于SCADE的形式化验证技术研究[J]. 林枫. 测控技术. 2011(12)
[7]CBTC系统中的联锁技术研究[J]. 凌祝军. 铁道通信信号. 2009(09)
[8]SCADE软件开发方法研究[J]. 胡钢伟,李振水,高亚奎. 系统仿真学报. 2008(S2)
[9]计算机联锁控制系统故障模式影响分析[J]. 刘伯鸿. 铁道技术监督. 2007(02)
[10]基于时间自动机的道岔自动控制研究[J]. 周清雷,姬莉霞. 控制工程. 2004(S2)
博士论文
[1]城市轨道交通CBTC系统关键技术研究[D]. 刘晓娟.兰州交通大学 2009
硕士论文
[1]基于SCADE的CBTC区域控制器建模与验证[D]. 李容.西南交通大学 2015
[2]基于SCADE的CBTC联锁建模与验证[D]. 陈淑珍.西南交通大学 2015
[3]城市轨道交通联锁系统可靠性及安全性分析研究[D]. 张重.兰州交通大学 2014
[4]城市轨道交通移动授权设计与实现[D]. 吴曦.西南交通大学 2014
[5]基于SCADE的信息物理融合系统的分析和设计方法[D]. 彭涛.广东工业大学 2014
[6]ATS系统环境模拟与测试平台的设计和实现[D]. 周正.西南交通大学 2014
[7]基于SCADE的定位系统设计及验证[D]. 李俊杰.西南交通大学 2014
[8]基于CBTC系统的联锁逻辑研究[D]. 杨淘.西南交通大学 2014
[9]城市轨道交通区域计算机联锁仿真系统的研究[D]. 陈璐.兰州交通大学 2013
[10]基于CSP的城轨CBTC联锁逻辑形式化建模与验证[D]. 马慧.北京交通大学 2013
本文编号：3355722
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 联锁的研究状况
1.3 CBTC及联锁简介
1.3.1 CBTC系统概述
1.3.2 城轨联锁子系统概述
1.4 论文的主要内容
第2章 SCADE及其功能研究
2.1 SCADE的理论基础
2.2 SCADE的软件开发方法
2.3 数据流图建模方法
2.4 SCADE的其他功能
2.4.1 模型仿真与验证
2.4.2 代码自动生成
2.5 本章小结
第3章 基于SCADE的联锁逻辑建模
3.1 联锁
3.2 道岔模块
3.2.1 道岔转换模块
3.2.2 道岔封锁模块
3.2.3 道岔整体模块图
3.3 进路模块
3.3.1 进路请求模块
3.3.2 进路检查模块
3.3.3 接近模块
3.3.4 区段方向锁模块
3.3.5 选排一致检查模块
3.3.6 进路整体模块图
3.4 信号开放模块
3.4.1 直向进路信号模块
3.4.2 侧向进路信号模块
3.4.3 引导信号模块
3.4.4 自动进路模块
3.4.5 快速通过模块
3.5 解锁模块
3.6 模块集成
3.7 本章小结
第4章 仿真与C代码的自动生成
4.1 联锁模型的仿真
4.1.1 进路模块的仿真
4.1.2 道岔模块的仿真
4.1.3 信号模块的仿真
4.2 模型的形式化验证
4.2.1 形式化验证方法
4.2.2 模型的形式化验证
4.3 C代码生成
4.3.1 代码生成的配置
4.3.2 模型的C代码生成
4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录1 模块形式化验证
附录2 生成的主要C代码
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市轨道交通信号控制系统中4种接近区段的定义和计算[J]. 黄克勇. 城市轨道交通研究. 2015(05)
[2]浅谈CBTC系统中区域控制器和外部联锁功能接口[J]. 马睿. 信息通信. 2013(04)
[3]CBTC系统中联锁与ATP接口简析[J]. 施小敏. 铁路通信信号工程技术. 2013(02)
[4]计算机联锁在CBTC系统中的两种集成方式[J]. 赵晓峰. 铁道通信信号. 2012(11)
[5]简析CBTC系统中联锁与区域控制器的关系[J]. 张昌平. 铁路通信信号工程技术. 2012(03)
[6]基于SCADE的形式化验证技术研究[J]. 林枫. 测控技术. 2011(12)
[7]CBTC系统中的联锁技术研究[J]. 凌祝军. 铁道通信信号. 2009(09)
[8]SCADE软件开发方法研究[J]. 胡钢伟,李振水,高亚奎. 系统仿真学报. 2008(S2)
[9]计算机联锁控制系统故障模式影响分析[J]. 刘伯鸿. 铁道技术监督. 2007(02)
[10]基于时间自动机的道岔自动控制研究[J]. 周清雷,姬莉霞. 控制工程. 2004(S2)
博士论文
[1]城市轨道交通CBTC系统关键技术研究[D]. 刘晓娟.兰州交通大学 2009
硕士论文
[1]基于SCADE的CBTC区域控制器建模与验证[D]. 李容.西南交通大学 2015
[2]基于SCADE的CBTC联锁建模与验证[D]. 陈淑珍.西南交通大学 2015
[3]城市轨道交通联锁系统可靠性及安全性分析研究[D]. 张重.兰州交通大学 2014
[4]城市轨道交通移动授权设计与实现[D]. 吴曦.西南交通大学 2014
[5]基于SCADE的信息物理融合系统的分析和设计方法[D]. 彭涛.广东工业大学 2014
[6]ATS系统环境模拟与测试平台的设计和实现[D]. 周正.西南交通大学 2014
[7]基于SCADE的定位系统设计及验证[D]. 李俊杰.西南交通大学 2014
[8]基于CBTC系统的联锁逻辑研究[D]. 杨淘.西南交通大学 2014
[9]城市轨道交通区域计算机联锁仿真系统的研究[D]. 陈璐.兰州交通大学 2013
[10]基于CSP的城轨CBTC联锁逻辑形式化建模与验证[D]. 马慧.北京交通大学 2013
本文编号：3355722
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