基于SysML的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)建模和分析.pdf

1、列控系統(tǒng)需求工程是列控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的起點(diǎn)和基礎(chǔ)。對(duì)需求規(guī)范進(jìn)行建模分析是提高規(guī)范質(zhì)量、降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和成本的有效手段。CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的研究采用了“標(biāo)準(zhǔn)先行”的國(guó)際通用方法，即先制訂系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以便于指導(dǎo)系統(tǒng)后續(xù)的研發(fā)。而需求規(guī)范的制定多數(shù)是依靠領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)，自然語(yǔ)言以及人為因素不可避免地存在某些漏洞或表意不清，這為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)帶來(lái)了不利影響。因此對(duì)列控系統(tǒng)需求規(guī)范進(jìn)行形式化建模與驗(yàn)證顯得十分必要。
　　本文以CTC

2、S-3級(jí)列控系統(tǒng)需求規(guī)范為主要研究對(duì)象，并對(duì)其建模與形式化驗(yàn)證分析方法展開(kāi)研究。主要內(nèi)容包括：⑴著眼于研究一種有效的列控系統(tǒng)規(guī)范建模分析方法，該方法從系統(tǒng)需求、靜態(tài)結(jié)構(gòu)以及動(dòng)態(tài)行為三方面描述了列控系統(tǒng)的主要特征，并對(duì)SysML建模語(yǔ)言進(jìn)行了擴(kuò)展，設(shè)計(jì)了SysML概要文件，從而增強(qiáng)了建模語(yǔ)言的刻畫(huà)能力。⑵從定性和定量分析兩個(gè)方面提出了兩種需求規(guī)范的形式化分析方法。其中，基于屬性的需求分析方法是對(duì)規(guī)范模型進(jìn)行定性分析，從系統(tǒng)規(guī)范的一致性、系

3、統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性、設(shè)計(jì)意圖以及相關(guān)性質(zhì)的確認(rèn)方面進(jìn)行了分析驗(yàn)證。而基于MITLFG的需求分析方法是對(duì)規(guī)范中帶有時(shí)間約束的需求進(jìn)行定量刻畫(huà)，兩者之間起到了互補(bǔ)的作用。⑶為了更好地運(yùn)用列控系統(tǒng)規(guī)范的建模與分析方法，開(kāi)發(fā)了一款軟件:ReqTool。該軟件實(shí)質(zhì)是一個(gè)工具集，它以Eclipse平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)擴(kuò)展Eclipse接口與RATSY、Topcased進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)模型提取、模型構(gòu)建以及模型分析三大主要功能，大大地提高了建模與驗(yàn)證的效率，較好