UML—HLA协同建模方法及其在多车仿真中的应用.pdf

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1、第13卷第4期交通运输．7-程学报Vo1．13NO．42013年8月JournalofTrafficandTransportationEngineeringAug．2013文章编号：1671-1637(2013)040108—08UML—HLA协同建模方法及其在多车仿真中的应用上官伟，刘朋慧，蔡伯根，邵泳哲(1．北京交通大学电子信息工程学院，北京100044；2．北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京1OOO44)摘要：针对复杂实时大系统分布式交互性特点，通过综合对比UME与HLA的特点，提出了基于UML—HLA的列控系统建模仿真方法。在传统建模方法的基础上，采用提出的

2、UML—HIA建模方法，从多个不同的角度建立多车仿真系统的分析模型，包括用例建模、活动建模、结构建模、交互建模和状态建模等，构建起高层体系架构资源库。在分析模型的基础上，建立多车仿真系统体系结构，得到多车仿真系统的设计模型。从性能和功能上对多车仿真系统进行了仿真验证。仿真结果表明：基于UML—HLA的建模方法具有较强的可交互性和可操作性，通过对原有线程机制与定时器控制机制进行优化，采用线程管理机制将原有系统的CPU占有率由50降低至15以下，定时器误差控制在0．02ms范围内，满足了列控系统的仿真要求。关键词：列控系统；多车仿真；统一建模语言；高层体系架构；分布式交互仿真中图分类号

3、：U283．2文献标志码：AUML—HLAcollaborativemodelingmethodanditsapplicationinmulti—trainsimulationsystemSHANGGUANWei1l。，IIUPeng—hui，CAIBai—gen，SHAOYong—zhe(1．SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．StateKeyIaboratoryofRailTrafficControlandSafety，Beijin

4、gJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Aimedatthedistributedandinteractivepropertiesofcomplexrealtimelargesystem，throughacomprehensivecomparisonofunifiedmodelinglanguage(UML)andhighlevelarchitecture(HIA)features，amodelingandsimulatingmethodoftraincontrolsystemwasproposedbasedonhighle

5、velarchitecturewithunifiedmodelinglanguage(UMLHLA)．Onthebasisoftraditionalmodelingmethod，ananalysismodelofmulti—trainsimulationsystemwasconstructedfromdifferentperspectivesbyusingUML—HLAmodelingmethod．Themodelconsistedofusecasemodeling，activitymodeling，structuralmodeling，interactivemodelingand

6、statebasedmodeling，andthehighlevelarchitectureresourcelibrarywasconstructed．Basedontheanalysismodel，amulti—trainsimulationsystemstructurewasestablished，andadesignmodelofmulti—trainsimulationsystemwasobtainedfinally．Thefunctionsandperformancesofmulti—trainsimulationsystemwerevalidated．Simulatio

7、nresultshowsthatthemodelingmethodbasedonUMIHIAhasstronginteractivityandmaneuverability．Withtheoptimizationoforiginalthreadmanagementmechanismandtimercontrolmechanism，theCPUoccupancyoforiginalsystemreducesfrom50tobelow15Y0byusingthreadma