一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法技术方案

一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，涉及自主式交通系统架构诊断技术领域，用以解决现有系统架构诊断方法由于依赖于具体场景而无法对架构设计的正确性和完整性进行自主式诊断的问题。本发明专利技术将架构中概念表示为类，添加类的从属关系并创建类的属性，建立自主式交通系统架构的先验本体和待诊断架构本体；所述类包括需求相关类、功能相关类、物理对象相关类；基于先验本体检验待诊断架构本体中类及其层级结构是否正确，需求相关类、功能相关类、物理对象相关类是否正确和完整，并输出待诊断架构本体中存在的错误，从而完成对待诊断架构设计正确性和完整性的诊断。本发明专利技术可以在自主式交通系统架构设计过程中帮助设计者避免可能发生的错误。者避免可能发生的错误。者避免可能发生的错误。

【技术实现步骤摘要】
一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法


[0001]本专利技术涉及自主式交通系统架构诊断
，具体涉及一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶和车路协同等技术的发展，现有的交通系统正在从智能交通系统向自主式交通系统演进。自主式交通系统的本质是减少人为干预，通过自组织运行与自主化服务的方式完成客货运输。自主式交通系统架构可以从逻辑、功能和物理三个方面对自主式交通系统进行与交通场景无关的抽象描述，使得针对自主式交通系统架构设计的诊断方法具有与场景无关的特点。通过对用户设计的自主式交通系统架构进行诊断，可以在自主式交通系统实施前发现架构设计的潜在问题，保证自主式交通系统的顺利实施。
[0003]本体是概念模型的明确的规范说明，用于描述某个领域甚至更广范围内的概念以及概念之间的关系，使得这些概念和关系在共享的范围内具有大家共同认可的、明确的、唯一的定义，从而使得人机之间以及机器之间可以进行交流。本体提供了面向特定领域的概念、对象类型、上下位语义关系等以及它们的属性等。现有的基于本体的交通系统诊断方法是针对传统交通系统设计的，并且依赖于具体的交通场景，因此无法用于自主式交通系统的诊断。

技术实现思路

[0004]鉴于以上问题，本专利技术提出一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，用以解决现有系统架构诊断方法由于依赖于具体场景而无法对架构设计的正确性和完整性进行自主式诊断的问题。
[0005]一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，包括以下步骤：r/>[0006]步骤一、将架构中概念表示为类，添加类的从属关系以构成类的层级结构，并创建类的属性以表达关系，从而建立自主式交通系统架构的先验本体和待诊断架构本体；所述类包括需求相关类、功能相关类、物理对象相关类；
[0007]步骤二、基于自主式交通系统架构的先验本体，检验待诊断架构本体中类及其层级结构是否正确，需求相关类、功能相关类、物理对象相关类是否正确和完整，并输出待诊断架构本体中存在的错误及错误类型，从而完成对待诊断架构设计正确性和完整性的诊断。
[0008]进一步地，步骤一中所述类的属性包括数据属性和对象属性，其中，所述对象属性用于表达两个类之间的关联关系。
[0009]进一步地，步骤一中所述需求相关类包括多个子类；所述功能相关类包括服务域类、服务类、子服务类、原子功能类；所述物理对象相关类包括一级物理对象类、二级物理对象类、三级物理对象类和四级物理对象类。
[0010]进一步地，步骤二的具体步骤包括：
[0011]步骤二一、对于待诊断架构本体中每一个类，检验所述先验本体中是否存在与之相同的类，若不存在，则输出错误类型为概念引用错误；若存在，检验待诊断架构本体中该类所处层级是否与在所述先验本体中所处层级一致，若不一致，则输出错误类型为概念层级错误；
[0012]步骤二二、以待诊断架构本体中需求相关类所对应的需求为查询条件，在先验本体中查询与所述需求对应的服务域类；比较待诊断架构本体中与所述需求对应的服务域类是否与先验本体中一致，若不一致，则输出错误类型为服务域与需求不匹配；若一致，依次逐层检验待诊断架构本体中服务域类、服务类、子服务类、原子功能类的层级关系是否正确，若不正确，则输出错误类型为功能包含关系错误；
[0013]步骤二三、以待诊断架构本体中服务域类所对应的服务域为查询条件，在先验本体中查询与所述服务域对应的物理对象类；比较待诊断架构本体中与所述服务域对应的物理对象类是否与先验本体中一致，若一致，则继续检验服务类与物理对象类的对应关系；若不一致，则输出错误类型为当前层物理对象引用错误；并按上述过程依次逐层检验待诊断架构本体中服务类、子服务类、原子功能类与物理对象类的对应关系，输出错误类型；
[0014]步骤二四、对待诊断架构本体中功能相关类对应的每一个功能，分别在待诊断架构本体和先验本体中查询其前序功能或后序功能，以及流入或流出的数据流，并将查询结果进行比较；若该功能在先验本体中的前序功能或后序功能与待诊断架构本体中不一致，则输出错误类型为功能间连接错误；若该功能在先验本体中流入或流出的数据流与待诊断架构本体中不一致，则输出错误类型为功能间数据流错误；并按上述过程依次逐层检验待诊断架构本体中服务域类、服务类、子服务类和原子功能类的上述逻辑关系，输出错误类型。
[0015]进一步地，步骤二一中检验待诊断架构本体中该类所处层级是否与在所述先验本体中所处层级一致的方法为：比较该类在待诊断架构本体和先验本体中的对象属性是否相同，相同则表示一致。
[0016]进一步地，步骤二二的具体步骤包括：通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的需求相关类关联的服务域是否相同来诊断待诊断架构中是否存在服务域与需求不匹配；通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的服务域类关联的服务集合是否相同来诊断待诊断架构中是否存在服务与服务域不匹配；通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的服务类关联的子服务集合是否相同来诊断待诊断架构中是否存在子服务与服务不匹配；通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的子服务类关联的原子功能集合是否相同来诊断待诊断架构中是否存在原子功能与子服务不匹配。
[0017]进一步地，步骤二三的具体步骤包括：通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的服务域类关联的物理对象集合是否相同来诊断待诊断架构中是否存在物理对象集合与服务域不匹配；通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的服务类关联的物理对象集合是否相同来诊断待诊断架构中是否存在物理对象集合与服务不匹配；通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的子服务类关联的物理对象集合是否相同来诊断待诊断架构中是否存在物理对象集合与子服务不匹配；通过比较待诊断架构本体与先验本体中两个相同的原子功能类关联的物理对象类是否相同来诊断待诊断架构中是否存在物理对象与原子功能不匹配。
[0018]进一步地，步骤二四的具体步骤包括：通过检验待诊断架构本体中服务域类的先序服务域集合是否为先验本体中与该服务域类对应的服务域类所关联的先序服务域集合的子集来诊断待诊断架构中是否存在服务域连接错误；通过检验待诊断架构本体中服务类的先序服务集合是否为先验本体中与该服务类对应的服务类所关联的先序服务集合的子集来诊断待诊断架构中是否存在服务连接错误；通过检验待诊断架构本体中子服务类的先序子服务集合是否为先验本体中与该子服务类对应的子服务类所关联的先序子服务集合的子集来诊断待诊断架构中是否存在子服务连接错误；通过检验待诊断架构本体中原子功能类的先序原子功能集合是否为先验本体中与该原子功能类对应的原子功能类所关联的先序原子功能集合的子集来诊断待诊断架构中是否存在原子功能连接错误；通过检验待诊断架构本体中服务域类的流入数据流集合是否为先验本体中与该服务域类对应的服务域类所关联的流入数据流集合的子集来诊断待诊断架构中是否存在服务域的流入数据流引用错误；通过检验待诊断架构本体中服务类的流入数据流集合是否为先验本体中与该服务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将架构中概念表示为类，添加类的从属关系以构成类的层级结构，并创建类的属性以表达关系，从而建立自主式交通系统架构的先验本体和待诊断架构本体；所述类包括需求相关类、功能相关类、物理对象相关类；步骤二、基于自主式交通系统架构的先验本体，检验待诊断架构本体中类及其层级结构是否正确，需求相关类、功能相关类、物理对象相关类是否正确和完整，并输出待诊断架构本体中存在的错误及错误类型，从而完成对待诊断架构设计正确性和完整性的诊断。2.根据权利要求1所述的一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，其特征在于，步骤一中所述类的属性包括数据属性和对象属性，其中，所述对象属性用于表达两个类之间的关联关系。3.根据权利要求2所述的一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，其特征在于，步骤一中所述需求相关类包括多个子类；所述功能相关类包括服务域类、服务类、子服务类、原子功能类；所述物理对象相关类包括一级物理对象类、二级物理对象类、三级物理对象类和四级物理对象类。4.根据权利要求3所述的一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，其特征在于，步骤二的具体步骤包括：步骤二一、对于待诊断架构本体中每一个类，检验所述先验本体中是否存在与之相同的类，若不存在，则输出错误类型为概念引用错误；若存在，检验待诊断架构本体中该类所处层级是否与在所述先验本体中所处层级一致，若不一致，则输出错误类型为概念层级错误；步骤二二、以待诊断架构本体中需求相关类所对应的需求为查询条件，在先验本体中查询与所述需求对应的服务域类；比较待诊断架构本体中与所述需求对应的服务域类是否与先验本体中一致，若不一致，则输出错误类型为服务域与需求不匹配；若一致，依次逐层检验待诊断架构本体中服务域类、服务类、子服务类、原子功能类的层级关系是否正确，若不正确，则输出错误类型为功能包含关系错误；步骤二三、以待诊断架构本体中服务域类所对应的服务域为查询条件，在先验本体中查询与所述服务域对应的物理对象类；比较待诊断架构本体中与所述服务域对应的物理对象类是否与先验本体中一致，若一致，则继续检验服务类与物理对象类的对应关系；若不一致，则输出错误类型为当前层物理对象引用错误；并按上述过程依次逐层检验待诊断架构本体中服务类、子服务类、原子功能类与物理对象类的对应关系，输出错误类型；步骤二四、对待诊断架构本体中功能相关类对应的每一个功能，分别在待诊断架构本体和先验本体中查询其前序功能或后序功能，以及流入或流出的数据流，并将查询结果进行比较；若该功能在先验本体中的前序功能或后序功能与待诊断架构本体中不一致，则输出错误类型为功能间连接错误；若该功能在先验本体中流入或流出的数据流与待诊断架构本体中不一致，则输出错误类型为功能间数据流错误；并按上述过程依次逐层检验待诊断架构本体中服务域类、服务类、子服务类和原子功能类的上述逻辑关系，输出错误类型。5.根据权利要求4所述的一种基于本体的自主式交通系统架构诊断方法，其特征在于，步骤二一中检验待诊断架构本体中该类所处层级是否与在所述先验本体中所处层级一致的方法为：比较该类在待诊断架构本体和先验本体中的对象属性是否相同，相...

【专利技术属性】
技术研发人员：程绍武，周爱民，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：