试谈建模基于UML和有色Petri网RBC切换建模与

更新时间:2024-01-30 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:无线闭塞中心是我国CTCS-3(Chinese Train Control System at Level3)级列控系统的地面核心子系统之一,是保证列车安全运转的关键设备之一。RBC(Radio Block Center,无线闭塞中心)作为一个复杂且安全苛求的系统,开发时为了更好地保证系统的正确性,需要一套全面有效的建模与验证策略。本论文以RBC系统的切换功能为对象进行建模探讨。通过阐述CTCS-3级列控系统中RBC的工作原理,明确了RBC系统的安全需求和功能需求。对UML(Unified Modepng Language)和有色Petri网(CPN,Colored Petri Nets)各自的优缺点进行比较浅析后,发现二者特性有着互补性,可以将这两种建模策略结合运用,据此设计出基于UML和有色Petri网的RBC系统建模案例,并对UML转换为有色Petri网的基本规则进行探讨。为了验证上面陈述的集成建模策略的有效性,选取RBC系统的切换功能,对其功能需求以及切换对策深入浅析,重点对该集成建模策略在双电台切换对策下的运用进行探讨。首先设计双电台切换历程的切换流程,然后选用UML的用例图、顺序图和状态图对切换需求进行描述,再根据UML到有色Petri网的转换规则建立对应的有色Petri网模型,最后引入分层结构建立层次化的RBC切换CPN模型。利用CPN Tools建模工具对所建立的模型进行功能验证,生成相应的状态空间报告和可达图,状态空间报告中对模型的有界限、活性、家态性以及公平性等动态属性作出详细说明,可达图主要是对模型的逻辑正确性进行验证,并运用状态问询命令验证模型的功能是否与设计初衷相符。验证结果表明建立的模型能够反映RBC切换历程的功能特性。在验证了模型功能完备的基础上,给模型添加时间因素,得到RBC切换的赋时模型,利用CPN Tools建模工具中的监控器机制,采集该模型仿真数据,通过整理多次仿真的数据,得到RBC切换赋时模型在不同的通信质量下的时间性能浅析,其浅析结果为改善RBC系统研发提供依据。关键词:RBC切换论文UML论文有色Petri网论文建模论文
本论文由www.808so.com摘要4-5
Abstract5-6
目录6-8
1 绪论8-12
1.1 选题背景和作用8-9
1.2 国内外探讨近况9-11
1.3 主要探讨内容11-12
2 RBC建模案例12-19
2.1 RBC系统及需求浅析12-13
2.2 基于UML和有色Petri网的集成建模策略13-14
2.2.1 UML及其优缺点13-14
2.2.2 有色Petri网及其优缺点14
2.3 RBC形式化建模历程14-19
2.3.1 集成建模策略14-15
2.3.2 UML转换为有色Petri网的基本规则15-19
3 基于UML和有色Petri网的RBC切换模型构建19-33
3.1 RBC切换19-24
3.1.1 RBC切换对策19-22
3.1.2 RBC切换流程设计22-24
3.2 UML模型构建24-27
3.2.1 用例图的建立24-25
3.2.2 顺序图的建立25-26
3.2.3 状态图的建立26-27
3.3 分层有色Petri网模型构建27-33
3.3.1 分层有色Petri网27
3.3.2 顶层模型的建立27-28
3.3.3 子网模型的建立28-33
4 RBC切换模型验证33-43
4.1 有色Petri网建模工具及验证策略33-34
4.1.1 CPN Tools工具33
4.1.2 验证策略33-34
4.2 仿真运转历程34-37
4.3 模型的状态空间浅析37-42
4.3.1 状态空间报告的生成37-39
4.3.2 可达图的生成39-41
4.3.3 状态空间问询41-42
4.4 验证结果浅析42-43
5 RBC切换赋时模型的时间性能浅析43-50
5.1 RBC切换赋时模型的建立43-45
5.2 RBC切换时间性能浅析45-49
5.2.1 监控器及设置45-47
5.2.2 时间性能浅析47-49
5.3 结果与浅析49-50
结论50-51
致谢51-52
参考文献52-55
攻读学位期间的探讨成果55
ri网273.3.2顶层模型的建立27-283.3.3子网模型的建立28-334RBC切换模型验证33-434.1有色Petri网建模工具及验证策略33-344.1.1CPNTools工具334.1.2验证策略33-344.2仿真运转历程34-374.3模型的状态空间浅析37-424.3.1状态空间报告的生成37-394.3.2可达图的生成39-414.3.3状态空间问询41-424.4验证结果浅析42-43 WWw.808so.com 808论文查重

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