基于列控系统的扩展uml模型设计及故障树求解算法

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于列控系统的扩展模型设计及故障树求解算法作者姓名杨凌云学科专业交通信息工程及控制指导教师郑伟副教授培养院系电子信息工程学院二零一五年四月硕士学位论文基于列控系统的扩展模型设计及故障树求解算法作者：杨凌云导师：郑伟北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、縮印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作

2、关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：、工签字曰期：年月曰签字日期：；年仏月日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于列控系统的扩展模型设计及故障树求解算法作者姓名：杨凌云学号：导师姓名：郑伟职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：基于通信的列车运行控制系统北京交通大学年月致谢美好的时光总是短暂，又到了时间说再见。在本篇论文即将完成之际，心中突然万分不舍，在交大这近三年的时光里，我认识了让人终身难忘的老师、同学和师弟师妹们，需要感谢的人太多太

3、多。犹记得三年前，懵懂的我慕名找到郑伟老师，希望到老师门下求学。当时郑老师平易近人、和蔼可亲，丝毫没有架子。在这两年半的研究生生涯中，老师一步一步的将我带入知识的殿堂，走上学术的道路。郑老师治学严谨，在论文的完成过程中，小至标点符号、语法措辞，大至研究立意，他都严格要求、精益求精。郑老师对待自己更加严格，工作日每天都提早到达办公室开始办公，寒暑不断，甚至周末也经常能在办公室看到他的身影。他勤而不倦的工作态度深深的感染着我，催我奋进。在生活中，郑老师亦师亦友，对我的学业、生活和工作都非常关心，给我提供了很多难得的机会，使许许多多的奇迹发生在我的身上，这些都让我受

4、益终身，点点滴滴，实非感激二字所能表达的。本文的顺利完成也离不幵牛儒、赵林两位老师的帮助，两位老师在其专业领域具有极高造诣，感谢两位老师在我论文遇到瓶颈的时候给予我的点拨和支持，使我的研究能够顺利进行。感谢刘金涛、李辰岭博士在学术上给予的大力帮助，感谢孔维杰和王睿师姐在研究生期间对我的诸多照顾，感谢同门任德旺同学在学习生活中的关心和帮助，感谢师弟吴可在研究过程中的默契配合，同时也要感谢我实验室所有的师弟师妹们，我们朝夕相处，一同讨论学术，分享欢乐，共担忧愁，生活因你们而更丰富多彩。最后，感谢我的父亲母亲，你们是我人生的第一位老师，是我最重要的人。你们教我诚信、

5、踏实做人，鼓励我去实现自己的理想，你们热切的期盼使我有了永不言弃的勇气。如今我即将踏上社会，一定会以优异的成绩来报答你们的养育之恩。谨以此文献给所有关心、支持和帮助过我的老师、同学、朋友、亲人们，祝他们身体健康、工作顺利、心想事成、万事如意！北京交通大学硕士学位论文摘要摘要安全苛求系统对组成系统的软件和硬件安全级别要求很高，其出现故障后可能会导致重大的生命、财产损失。为了避免人员伤亡、降低经济损失，安全苛求系统在设计和研发过程中必须慎之又慎。安全苛求系统通常采用冗余配置来增强系统的可靠性，但是冗余结构同时也使得安全苛求系统的复杂度增大，为安全苛求系统的安全分析

6、带来了巨大的挑战。本文的目的是实现扩展模型到动态故障树的转换自动化。当自动转换完毕之后，生成的动态故障树是对模型进行安全分析的依据。本文所取得的研究成果包括：提出一种与故障树生成相关的系统模型扩展方法本文首先选用在工程实践中幵发和设计人员更倾向于使用的方法来进行建模及设计，针对标准方法对系统安全方面的描述缺陷，设计一种建模和扩展方法，使用了构造型来扩展对系统冗余结构的描述并提供一个语义对照表，用来确定模型中的元素、关联和构造型语义以及相对应的故障树实现方法，成功的将安全分析有关信息嵌入到系统模型中去。该方法便于设计人员进行基于模型的开发及分析，为其提供了极大的

7、自由度和灵活性。提出一种基于扩展模型的动态故障树自动生成算法本文使用公司的建模工具来建立模型，并创新性的通过对模型文件进行解析，实现建模工具与故障树生成软件之间的数据通信。在深入分析模型的文本文档语义特征之后，结合模型与故障树在描述系统因果影响关系方面的相似性和安全苛求系统的冗余特征提出一套模仿传统的人工生成故障树分析过程的模型自动生成故障树的算法。并将上述研究成果落实到软件实现层面，完成分析工具的幵发工作。采用列控车载系统进行了应用验证以列车运行控制系统车载为研究对象，进行自动生成故障树算法的应用。并与人工构建的动态故障树进行了对比，结果证明本文提出的方法明

8、显优于人工建树方法，而且更有效率、正确