1、在中國(guó)的鐵路領(lǐng)域，列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)是中國(guó)鐵路的關(guān)鍵裝備，是核心技術(shù)之一。列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)是一種典型的安全苛求系統(tǒng)，一旦列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)發(fā)生了失效行為，會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果，輕則中斷行車(chē)，重則導(dǎo)致重大財(cái)產(chǎn)損失甚至人員傷亡。因此，對(duì)列控系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景進(jìn)行安全分析非常重要。本文研究了基于模型的安全分析方法，并給出了以接口自動(dòng)機(jī)模型來(lái)描述系統(tǒng)行為的方法，根據(jù)接口自動(dòng)機(jī)的語(yǔ)法語(yǔ)義刻畫(huà)了系統(tǒng)組件與組件之間的交互行為，描述方式簡(jiǎn)潔，使用靈活，重用性高
2、，提高了列控系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景安全分析的質(zhì)量和效率。
本文主要研究工作如下:
(1)采用接口自動(dòng)機(jī)語(yǔ)言，對(duì)列控系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景進(jìn)行初步建模。根據(jù)接口自動(dòng)機(jī)的語(yǔ)法語(yǔ)義定義了相關(guān)基本故障和傳播故障，根據(jù)接口模型狀態(tài)及動(dòng)作遷移刻畫(huà)了系統(tǒng)的故障行為。
(2)基于接口自動(dòng)機(jī)模型的安全分析需要各接口自動(dòng)機(jī)組合后的狀態(tài)空間作為計(jì)算目標(biāo)。因?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)狀態(tài)空間十分龐大，給出了狀態(tài)空間重構(gòu)策略，將狀態(tài)空間劃分為安全區(qū)域、觸發(fā)區(qū)域和危險(xiǎn)區(qū)
3、域，通過(guò)可達(dá)性分析，將移除無(wú)關(guān)動(dòng)作遷移和合并同類(lèi)狀態(tài)，有效減少狀態(tài)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)空間重構(gòu)。
(3)改進(jìn)了廣度優(yōu)先搜索算法，設(shè)計(jì)了啟發(fā)式搜索算法，利用較小有界k值對(duì)搜索樹(shù)做修剪，也就是用一個(gè)簡(jiǎn)單的可達(dá)路徑作為指導(dǎo)來(lái)搜索狀態(tài)空間內(nèi)的所有路徑，實(shí)現(xiàn)故障最小割集的生成。
(4)為了實(shí)現(xiàn)接口自動(dòng)機(jī)建模和安全分析的自動(dòng)化，開(kāi)發(fā)了一個(gè)面向接口自動(dòng)機(jī)模型工具，該工具是利用Java Swing構(gòu)建的圖形化界面，集成了接口自動(dòng)機(jī)建模，安