基於模型的列控系統功能一致性測試研究

《基於模型的列控系統功能一致性測試研究》是依託北京交通大學，由呂繼東擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於模型的列控系統功能一致性測試研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：呂繼東
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

列車運行控制系統（簡稱列控系統）是保證列車安全、高效運行的自動化系統。隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發展和套用，列控系統呈現出實時性和混雜性等特點，這給系統功能的正確性驗證帶來了巨大的挑戰。本項目以關係國家重要戰略需求的列控系統實際套用領域，通過形式化建模與驗證技術和測試技術的融合，研究基於模型的列控系統功能一致性測試方法。具體研究為：(1) 支持列控系統規範正確性的關鍵技術；(2) 支持列控系統功能測試案例自動生成的關鍵技術；(3) 支撐列控系統功能一致性測試的平台環境。本項目將以高速鐵路列控系統車載設備為具體套用範例，開展基於模型的列控系統車載設備功能的一致性測試研究。本項目的研究工作將大大提高我國在高速鐵路列控系統中功能測試水平，為其他領域安全苛求系統功能的研究提供借鑑。

結題摘要

測試是保證列控系統功能正確性的重要手段，成為高速鐵路列控系統領域的研究重點，國內外相關的研究成果已初步得到套用。然而，隨著計算機、無線通信與控制技術在列車運行控制系統中的廣泛套用，使得列控系統呈現出很多重要的特性，如安全性、實時性、混雜性等特點，現有的測試技術，存在測試案例生成效率低下、測試覆蓋度難以保證、測試結果評價等問題。 本項目通過測試技術、安全分析技術、形式化建模與驗證技術的融合，研究基於模型的列控系統安全功能的一致性測試方法。重點研究了列控系統規範的正確性建模與驗證、列控系統測試案例自動生成以及列控系統一致性測試方法。 本項目提出的列控系統建模與驗證方法，為列控系統規範的正確性提供了堅實的理論基礎，極大的提高了列控系統規範正確性信心，部分成果已套用於CTCS-3級列控系統規範的編制中；提出的基於模型的測試案例生成方法，從理論上能夠自動生成100%覆蓋某一準則的測試案例集，提高了列控系統測試案例30%的生成效率；提出的線上一致性測試方法，彌補了傳統離線測試案例的缺點，成果套用於實際現場的運營過程中，並在RBC切換過程中提出了列車占用狀態檢查延遲3s的建議，得到了業內的認可。項目組提出的列控系統規範完備性技術、測試案例自動生成技術以及一致性測試關鍵技術，已部分套用於高鐵列控系統車載設備的獨立第三方互聯互通測試平台方案設計中，為及時發現所開發設備的功能缺陷，有效促進了設備的完善，發揮了一定的作用。 本項目的研究工作將一定程度上提高我國在高速鐵路列控系統中功能測試水平，為其他領域安全苛求系統功能的正確性研究提供借鑑。