本申请公开了一种城市轨道交通联锁系统检测方法、系统、设备及介质，确定目标城市轨道交通联锁系统的各个功能模块，并作为第一类功能模块；以布尔型变量定义各个第一类功能模块的状态空间变量；确定目标城市轨道交通联锁系统连接的外部系统接口模块的各个功能模块，并作为第二类功能模块；基于功能相关性，确定第一类功能模块、状态空间变量及第二类功能模块间的对应关系；基于对应关系对目标城市轨道交通联锁系统进行检测。本申请减少了状态空间变量的数量；且基于对应关系对目标城市轨道交通联锁系统进行检测的话，可以只调整功能相关的第一类功能模块和第二类功能模块的相应状态空间变量，可以避免状态空间爆炸，提高检测效率。率。率。
A detection method, system, equipment and medium of urban rail transit interlocking system
【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通联锁系统检测方法、系统、设备及介质
[0001]本申请涉及城市轨道交通
，更具体地说，涉及一种城市轨道交通联锁系统检测方法、系统、设备及介质。
技术介绍
[0002]联锁系统是城市轨道交通SIL4等级安全核心控制系统，传统的对系统可用性和安全性的验证方法采用仿真、测试方案。具体为，在城市轨道交通联锁系统实际部署于现场应用前，在实验室搭建仿真测试环境，仿真软件用于模拟真实外部环境的输入，而联锁核心逻辑软件则采用实际应用软件。设计和测试和验证人员等通过仿真输入和观察相应的联锁核心逻辑软件输出结果寻找错误。采用该方案进行测试不仅费时费力，而且通过仿真和测试技术覆盖所有可能的逻辑交互和检查所有漏洞风险是几乎不可能的事情。
[0003]由于形式化方法其基于严谨的数学推理，故通过形式化方法则可以在很大程度避免仿真和测试方案的缺陷。模型检测技术(Model Checking)是形式化方法的一种，可自动验证有限状态机并发系统正确性；它相对于传统的仿真、测试和逻辑推理有着很大的优势。而模型检测技术的最大障碍是验证对象的状态空间爆炸问题。
[0004]综上所述，如何降低城市轨道交通联锁系统检测过程中的状态空间爆炸是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种城市轨道交通联锁系统检测方法，其能在一定程度上解决如何降低城市轨道交通联锁系统检测过程中的状态空间爆炸的技术问题。本申请还提供了一种城市轨道交通联锁系统检测系统、电子设备及计算机可读存储介质。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]一种城市轨道交通联锁系统检测方法，包括：
[0008]确定目标城市轨道交通联锁系统的各个功能模块，并作为第一类功能模块；
[0009]以布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的状态空间变量；
[0010]确定所述目标城市轨道交通联锁系统连接的外部系统接口模块的各个功能模块，并作为第二类功能模块；
[0011]基于功能相关性，确定所述第一类功能模块、所述状态空间变量及所述第二类功能模块间的对应关系；
[0012]基于所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测。
[0013]优选的，所述以布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的状态空间变量，包括：
[0014]以所述布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的外部模块接口变量、内部模块接口变量、模块内部逻辑变量。
[0015]优选的，所述基于功能相关性，确定所述第一类功能模块、所述状态空间变量及所述第二类功能模块间的对应关系，包括：
[0016]基于安全性需求及LTL线性时态逻辑描述各所述第一类功能模块的系统功能需求，得到目标线性时态逻辑；
[0017]确定各所述目标线性时态逻辑与所述第一类功能模块、所述第二类功能模块间的关联关系；
[0018]基于所述关联关系及所述状态空间变量确定所述对应关系。
[0019]优选的，所述确定各所述目标线性时态逻辑与所述第一类功能模块、所述第二类功能模块间的关联关系，包括：
[0020]采用真值表的形式确定各所述目标线性时态逻辑与所述第一类功能模块、所述第二类功能模块间的所述关联关系。
[0021]优选的，所述基于所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测，包括：
[0022]确定所述第二类功能模块的变量关系和变量限制；
[0023]按照生命周期将所述第一类功能模块划分为各个状态集；
[0024]确定所述状态集间的转换条件；
[0025]基于所述变量关系、所述变量限制、所述转换条件及所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测。
[0026]优选的，所述确定所述状态集间的转换条件，包括：
[0027]确定所述状态集间的所述转换条件，并基于真值表和一阶逻辑语言形式化无二义性的描述所述转换条件。
[0028]优选的，所述基于所述变量关系、所述变量限制、所述转换条件及所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测，包括：
[0029]基于所述布尔型变量定义所述第一类功能模块和所述第二类功能模块是否有效，得到第一定义结果；
[0030]基于所述布尔型变量定义各个所述目标线性时态逻辑的有效性，得到第二定义结果；
[0031]基于Promla中的进程描述所述变量关系、所述变量限制、所述转换条件及所述对应关系，得到Promla文件；
[0032]基于测试需求确定所述第一定义结果和所述第二定义结果间的相关性；
[0033]基于所述相关性及所述Promla文件确定所述目标城市轨道交通联锁系统的运行方式；
[0034]基于Promla消息通道执行所述运行方式，并基于Spin工具对所述Promla文件逐条进行检测，根据反例路径定位所述目标城市轨道交通联锁系统的异常。
[0035]一种城市轨道交通联锁系统检测系统，包括：
[0036]第一确定模块，用于确定目标城市轨道交通联锁系统的各个功能模块，并作为第一类功能模块；
[0037]第一定义模块，用于以布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的状态空间变量；
[0038]第二确定模块，用于确定所述目标城市轨道交通联锁系统连接的外部系统接口模块的各个功能模块，并作为第二类功能模块；
[0039]第三确定模块，用于基于功能相关性，确定所述第一类功能模块、所述状态空间变量及所述第二类功能模块间的对应关系；
[0040]第一检测模块，用于基于所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测。
[0041]一种电子设备，包括：
[0042]存储器，用于存储计算机程序；
[0043]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一所述城市轨道交通联锁系统检测方法的步骤。
[0044]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述城市轨道交通联锁系统检测方法的步骤。
[0045]本申请提供的一种城市轨道交通联锁系统检测方法，确定目标城市轨道交通联锁系统的各个功能模块，并作为第一类功能模块；以布尔型变量定义各个第一类功能模块的状态空间变量；确定目标城市轨道交通联锁系统连接的外部系统接口模块的各个功能模块，并作为第二类功能模块；基于功能相关性，确定第一类功能模块、状态空间变量及第二类功能模块间的对应关系；基于对应关系对目标城市轨道交通联锁系统进行检测。本申请中，以布尔型变量定义各个第一类功能模块的状态空间变量，减少了状态空间变量的数量；且由于对应关系是基于功能相关性确定的，所以基于该对应关系对目标城市轨道交通联锁系统进行检测的话，可以只调整功能相关的第一类功能模块和第二类功能模块的相应状态空间变量，而无需对所有的状态空间变量进行调整，可以避免状态空间爆炸，提高城市轨道交通联锁系统的检测效率。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通联锁系统检测方法，其特征在于，包括：确定目标城市轨道交通联锁系统的各个功能模块，并作为第一类功能模块；以布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的状态空间变量；确定所述目标城市轨道交通联锁系统连接的外部系统接口模块的各个功能模块，并作为第二类功能模块；基于功能相关性，确定所述第一类功能模块、所述状态空间变量及所述第二类功能模块间的对应关系；基于所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的状态空间变量，包括：以所述布尔型变量定义各个所述第一类功能模块的外部模块接口变量、内部模块接口变量、模块内部逻辑变量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于功能相关性，确定所述第一类功能模块、所述状态空间变量及所述第二类功能模块间的对应关系，包括：基于安全性需求及LTL线性时态逻辑描述各所述第一类功能模块的系统功能需求，得到目标线性时态逻辑；确定各所述目标线性时态逻辑与所述第一类功能模块、所述第二类功能模块间的关联关系；基于所述关联关系及所述状态空间变量确定所述对应关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定各所述目标线性时态逻辑与所述第一类功能模块、所述第二类功能模块间的关联关系，包括：采用真值表的形式确定各所述目标线性时态逻辑与所述第一类功能模块、所述第二类功能模块间的所述关联关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测，包括：确定所述第二类功能模块的变量关系和变量限制；按照生命周期将所述第一类功能模块划分为各个状态集；确定所述状态集间的转换条件；基于所述变量关系、所述变量限制、所述转换条件及所述对应关系对所述目标城市轨道交通联锁系统进行检测。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述状态集间的转换条件，包括：确定所述状态集间的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张萍，冯丹颖，关新超，
申请(专利权)人：新誉轨道交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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