基于输入输出等价类的自动列车保护系统测试用例生成方法及装置

    公开(公告)号:CN118779241A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410989781.5

    申请日:2024-07-23

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于输入输出等价类的自动列车保护系统测试用例生成方法及装置,包括:采用STPA技术对自动列车保护系统进行分析,得出了各个级别的不安全控制动作以及相应的软件安全要求;将STPA生成的软件安全要求形式化为LTL公式,并将其作为属性需求用于在测试中验证。采用符号化有限状态机对自动列车保护系统进行建模,并运用LTL公式生成测试用例。对具有连续性且具有无限域的输入表达式和输出表达式进行等价类划分,同时将输入输出划分等价类后再将其整合到一起,将相应的输入等价类和输出等价类结合进行测试,从而提高了测试的全面性和有效性。

    一种轨道交通联锁系统安全分析开发方法及装置

    公开(公告)号:CN116187104A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310464545.7

    申请日:2023-04-27

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开一种轨道交通联锁系统安全分析开发方法及装置,涉及系统安全评估技术领域,方法包括:基于系统级安全约束表,采用STPA分析方法,确定所述初始控制反馈模型的安全分析结果;若初始控制反馈模型不满足预设安全条件,则对初始控制反馈模型进行精化处理,以得到精化后控制反馈模型;精化处理包括引入轨道区段、引入道岔和道岔位置状态、引入轨道区段状态以及引入信号机中的一项或多项;基于系统级安全约束表,采用STPA分析方法确定精化后控制反馈模型的安全分析结果,并基于精化后控制反馈模型的安全分析结果进行轨道交通联锁系统的设计开发。本发明实现基于STPA设计的抽象精化的安全分析,提高安全分析的精细程度。

    一种轨道交通联锁系统故障注入测试方法

    公开(公告)号:CN118444667B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410905362.9

    申请日:2024-07-08

    Abstract: 本发明一种轨道交通联锁系统故障注入测试方法,涉及测试技术领域,包括:使用STPA方法对轨道交通联锁系统进行分析,识别潜在的故障场景和影响因素;使用CoFI方法将故障场景注入到轨道交通联锁系统的控制流图中,并观察轨道交通联锁系统的响应,生成有限状态机模型FSM;利用W方法从轨道交通联锁系统的有限状态机模型FSM中生成测试用例;使用测试用例测试轨道交通联锁系统在面对不同故障情况时的行为是否符合设计要求。本发明将STPA方法、CoFI方法和W方法相结合,为轨道交通联锁系统的故障注入测试提供了一种全面而有效的方法。

    基于离散速度连续时间的多智能体轨道交通路径规划方法

    公开(公告)号:CN118358631B

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410796199.7

    申请日:2024-06-20

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于离散速度连续时间的多智能体轨道交通路径规划方法,涉及路径规划技术领域,包括以下步骤:地图建模和智能体建模,生成地图模型智能体模型,表示为状态st:(Tr,t,v,speed),其中,Tr为列车唯一标识符,t、v和speed分别表示列车Tr在时间t时位于位置v且速度为speed,其中,位置v通过地图中的节点或边来表示;采用基于冲突的连续搜索算法实现多智能体轨道交通路径规划,所述多智能体轨道交通路径规划表示为所有智能体在地图上的状态变化。本发明在提高铁路运输效率的同时,增强了列车运行的安全性,为实际应用场景中的复杂情况提供了更为有效的解决方案。

    基于离散速度连续时间的多智能体轨道交通路径规划方法

    公开(公告)号:CN118358631A

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410796199.7

    申请日:2024-06-20

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于离散速度连续时间的多智能体轨道交通路径规划方法,涉及路径规划技术领域,包括以下步骤:地图建模和智能体建模,生成地图模型智能体模型,表示为状态st:(Tr,t,v,speed),其中,Tr为列车唯一标识符,t、v和speed分别表示列车Tr在时间t时位于位置v且速度为speed,其中,位置v通过地图中的节点或边来表示;采用基于冲突的连续搜索算法实现多智能体轨道交通路径规划,所述多智能体轨道交通路径规划表示为所有智能体在地图上的状态变化。本发明在提高铁路运输效率的同时,增强了列车运行的安全性,为实际应用场景中的复杂情况提供了更为有效的解决方案。

    一种轨道交通联锁系统安全分析开发方法及装置

    公开(公告)号:CN116187104B

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310464545.7

    申请日:2023-04-27

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开一种轨道交通联锁系统安全分析开发方法及装置,涉及系统安全评估技术领域,方法包括:基于系统级安全约束表,采用STPA分析方法,确定所述初始控制反馈模型的安全分析结果;若初始控制反馈模型不满足预设安全条件,则对初始控制反馈模型进行精化处理,以得到精化后控制反馈模型;精化处理包括引入轨道区段、引入道岔和道岔位置状态、引入轨道区段状态以及引入信号机中的一项或多项;基于系统级安全约束表,采用STPA分析方法确定精化后控制反馈模型的安全分析结果,并基于精化后控制反馈模型的安全分析结果进行轨道交通联锁系统的设计开发。本发明实现基于STPA设计的抽象精化的安全分析,提高安全分析的精细程度。

    一种基于STPA的高速铁路ATP系统故障注入测试方法

    公开(公告)号:CN119225336A

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202411339029.2

    申请日:2024-09-25

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于STPA的高速铁路ATP系统故障注入测试方法,包括以下步骤:应用STPA方法对高速铁路ATP系统进行分析,识别故障场景与安全要求;基于故障场景与安全要求,运用CoFI方法生成高速铁路ATP系统的有限状态机模型FSM;在有限状态机模型FSM上运用Wp方法生成测试用例;使用测试用例对高速铁路ATP系统进行测试。本发明将STPA方法、CoFI方法和Wp方法相结合,为ATP系统的故障注入测试提供一种全面而有效的方法,确保ATP系统的安全性和可靠性。

    安全目标导向的CBTC系统精化开发和确认方法及装置

    公开(公告)号:CN118426449B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410885607.6

    申请日:2024-07-03

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开了一种安全目标导向的CBTC系统精化开发和确认方法及装置,涉及系统安全评估领域,包括:对CBTC系统进行分析,确定CBTC系统的控制结构;对控制结构进行精化分层,建模得到CBTC系统的形式化模型;采用Event‑B形式化方法对CBTC系统的形式化模型进行精化,得到Event‑B模型,通过Rodin平台中的定理证明器完成Event‑B模型进行证明,得到证明后的Event‑B模型;使用ProB工具对证明后的Event‑B模型进行动态仿真、死锁以及不变式违背检测,得到CBTC系统开发结果。本发明解决了采用基于模型检测的形式化方法进行开发会导致状态空间爆炸和无法保证构建模型正确性的问题。

    一种面向安全的铁路联锁系统的建模方法和系统

    公开(公告)号:CN118363368A

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410796198.2

    申请日:2024-06-20

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 一种面向安全的铁路联锁系统的建模方法和系统,包括构建铁路联锁系统的初始系统理论的事故模型和过程,其包括控制结构和过程模型以及安全约束;构建铁路联锁系统的第一次增量系统理论的事故模型和过程,引入轨道区段并对控制结构和过程模型以及安全约束进行更新;构建铁联锁系统的第二次增量系统理论的事故模型和过程,将轨道区段分解为不同类型的实体并对控制结构和过程模型以及安全约束进行更新;构建铁联锁系统的第三次增量系统理论的事故模型和过程,引入信号机并对控制结构和过程模型以及安全约束进行更新得到最终的铁路联锁系统。本发明利用增量开发技术逐步构建STAMP,有效地降低了对软件密集系统分析的难度。

    面向虚拟区段的轨道交通路径规划方法、装置及可读介质

    公开(公告)号:CN118940923A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202410957618.0

    申请日:2024-07-17

    Applicant: 华侨大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向虚拟区段的轨道交通路径规划方法、装置及可读介质,本发明采用基于冲突的搜索算法,通过全局规划层和局部规划层两级结构,高效地生成无冲突的路径。使用VSS虚拟区段划分方法,将TTD区段细分为更小的片段,减小了计算量,从而提高了路径规划的效率。在路径规划过程中考虑到安全间隔和路径连续性等因素,可靠地保障轨道交通的安全运行。通过路径的实时调整和评估,能够有效地避免潜在危险,确保车辆运行的安全性。采用基于多智能体路径规划的思想,旨在实现对高效解决轨道交通系统中列车运行路径规划问题,贴近更实际场景中的应用。

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