探析基于uml的ctcs-3级列控车载设备建模、仿真和测试研究

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1、北京交通大学硕士学位论文基于UML的CTCS-3级列控车载设备建模、仿真和测试研究姓名：何文锋申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：蒋大明20090601中文摘要摘要：随着我国铁路的跨越式发展，运行速度高、行车密度大的高速客运专线对列车运行控制系统的可靠性和可用性提出了更高的要求。CTCS-3级列车运行控制系统作为中国新一代的列控系统标准，将要运用在多条高速客运专线中，因此其仿真测试工作显得尤为重要。在列控系统中，车载设备更是由于控制对象众多、逻辑结构复杂，较难进行全面分析，同时也为仿真研究和测试验证造成了困难。针对这个问题，本文着眼于

2、研究一种有效的建模分析方法，可以用于完整地描述CTCS-3级列控系统车载设备的系统模型，并依据系统模型进行仿真和测试方法的设计。首先，本文根据CTCS-3级列控车载设备的系统特点，通过分析比较，采用了具有定义良好、易于表达、描述直观等优点的UML统一建模语言，对CTCS一3级列控车载设备进行建模分析，从系统需求、静态结构和动态行为三个方面描述了系统的主要特性。然后，本文基于UML分析模型，设计和实现了满足CTCS一3级列控系统运行仿真、测试验证和故障分析等需求的车载设备仿真和测试平台。最后，本文在UML分析模型的基础上，阐述了CTCS-3级列控系统车

3、载设备测试案例和测试序列的设计方法。本文设计和实现的仿真和测试平台，生成的测试案例和测试序列都将运用于实际线路的仿真测试工作。关键词：CTCS一3级；列控车载设备；UML；建模；仿真和测试平台；测试案例；测试序列分类号：U284ABSTRACTABSTRACT：Alongwiththeleap-forwarddevelopmentofChina’Srailway,thelligh—speedpassengerdedicatedline，whichoperatesinhi曲speedanddensity,requestshighlyreliabilit

4、yandavailabilit)ronthetraincontrolsystem．ChinaTrainControlSystemclass3(CTCS一3)isthenewgenerationstandardofthetraincontrolsysteminChina,whichwillbeappliedinmanyhigh—speedpassengerdedicatedline，thereforeitisparticularlyimportantinsimulationandtesting．Amongthetraincontrolsystem，On

5、-BoardEquipmentisdifficulttocompletelyanalyzedowningtotheamountofcontrolledobjectandthecomplexityoflogicalstructure．Itcausesinconvenienceonthesimulation，testingandverificationatthesametime．Duetothisquestion，inthispaper,wefocusontheresearchofanefficientmodelinganalysismethod，whi

6、chCanbeusedtodescribethesystemmodeloftheOn-BoardEquipmentofCTCS一3TrainOperationControlSystemcompletely．Furthermore，theSimulationandtestingmethodhasalsobeendesignedbasedonthesystemmodelinthispaper．Firstly,withanalyzingandcomparingbasedonthesystemfeaturesoftheOn·BoardEquipmentofC

7、TCS-3，UnifiedModelingLanguage(UML)hasbeenadoptedtomodeltheOn-BoardEquipmentbecauseofitsadvantage：well—defined，easytoexpressanddescribingdirectly．Themodelinganalysisdescriptsthesystemcharacteristicsfromthreesections：systemrequirement．staticstructureanddynamicbehavior．Secondly,an

8、On—BoardEquipmentsimulationandtestingplatform，whichmee