应用ETDFA生成CBTC联锁软件形式化模型的方法
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．株 洲 中车 时代 电气 股 份 有 限 公 司 通 信 信 号 事 业 部 ，湖 南 株 洲 ４ １ ２ ０ ０ １ ；
２ ．宝鸡 文 理 学 院 电 子 电气 工 程 学 院 ，陕 西 宝 鸡 ７ ２ １ ０ Ｏ ０ ）
摘 要 ：ＣＢ ＴＣ系 统 的 联 锁 软 件 为 Ｓ Ｉ Ｌ ４级 的 高 安 全 、高 可 靠 软 件 ， 目前 广 泛使 用 的软 件 测 试 和 仿 真 验 证 的 结 果 严 重 依 赖 选 取 的测 试 向
Ｇａ ｏ Ｘｕ ｅ ｊ ｕ ａ ｎ ，Ｃｈ ｅ ｎ Ｑｉ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ
（ １ ． Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １＆ Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｕｎ ｉ ｔ ，Ｚ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ＣＲＲＣ Ｔｉ ｍｅ ｓ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｃｏ ．，Ｌｔ ｄ ． ，Ｚ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ １ ２ ０ ０ １ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
辑 完成 形 式化 定 义 ，保 证 联 锁 逻 辑 的正 确 性 ，减 少 软 件 的不 确 定 性 描 述 ；以 办 理 进 路 为 例 生 成 联 锁 对 象 的 Ｅ ＴＤ Ｆ Ａ 模 型 ，验 证 该 方 法 的
有 效性 和 可行 性 ；该 方 法不 仅 为 Ｃ Ｂ ＴＣ联 锁 软 件 的 设 计 与 开 发 提 供新 思 路 ， 而且 有 助 于安 全 苛 求 软 件 的形 式 化 验 证 与 分 析 ， 提 高 联 锁 软 件 的安 全 性 和 正 确性 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｎｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｔ ｙ １ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｉ ｎ ＣＢＴＣ （ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ）ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ Ｓ Ｉ Ｌ４，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｃ ｕｒ ｒ ｅ ｎｔ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕｓ ｅ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｒ ｅ ｌ ｙ ｈ ｅ ａ ｖ ｉ ｌ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ，ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｃ ｏｖ ｅ ｒ ａ ｇｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｄｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ． ＥＮ５ ０ １ ２ ８ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇｌ ｙ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｍｅ ｎ ｄ ｅ ｄ Ｓ Ｉ Ｌ４ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｌ
量 ，要 保 证 高 覆 盖 率 的测 试 十 分 困难 ；Ｅ ＮＳ ０ １ ２ ８中强 烈 推 荐 Ｓ Ｉ Ｌ ４等 级 的 软 件 使 用 形 式 化 方 法 完 成 软 件 需 求 规 格 说 明 书 和 软 件 设 计 ，因 此 ，采 用 形 式 化 的方 法 设 计 软 件 ，是 构 造 高 可 靠 、高 安 全 软 件 的 一 个 重 要 途 径 ；总 结 了 现 有 的 Ｃ Ｂ ＴＣ系 统 中联 锁 子 系 统 集 成 方 式 及 优 缺 点 ，并 使 用事 件 确定 有 限 自动 机 Ｅ ＴＤ ＦＡ （ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ａ ）模 型 对 适 用 性 更 优 的 升 级 型 集成 方 式 的 联 锁 软 件 的 联 锁 逻
２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｂａ ｏ ｊ ｉ Ｗｅ ｎ ｌ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｂ ａ ｏ ｊ ｉ ７ ２ １ ０ ０ ０ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
计算机 测量 与 控制 ． ２ ０ １ ７ ． ２ ５ （ １ ２ ）
・
１ ２ Ｏ ・
Ｃｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅ ｒ Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ＆
Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
测试 软 件工 程
中 图分 类 号 ： ＴＰ ２ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ —４ ５ ９ ８ （ ２ ０ １ ７ ） １ ２— ０ １ ２ ０—０ ５
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ５ ２ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ —４ ７ ６ ２ ／ ｔ ｐ ． ２ ０ １ ７ ． １ ２ ． ０ ３ ２
应用 Ｅ Ｔ Ｄ Ｆ Ａ 生成 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ联 锁 软 件 形 式 化 模 型 的 方 法
关键 词 ：ＣＢ ＴＣ；联 锁 软 件 ；Ｅ ＴＤ Ｆ Ａ；形 式 化 方 法
Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ＣＢＴＣ Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｌ ｏ ｃ ｋｉ ｎ ｇ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ｓ Ｆｏ ｒ ｍａ ｌ
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ Ｕｓ ｉ ｎｇ ＥＴＤＦＡ
２ ．宝鸡 文 理 学 院 电 子 电气 工 程 学 院 ，陕 西 宝 鸡 ７ ２ １ ０ Ｏ ０ ）
摘 要 ：ＣＢ ＴＣ系 统 的 联 锁 软 件 为 Ｓ Ｉ Ｌ ４级 的 高 安 全 、高 可 靠 软 件 ， 目前 广 泛使 用 的软 件 测 试 和 仿 真 验 证 的 结 果 严 重 依 赖 选 取 的测 试 向
Ｇａ ｏ Ｘｕ ｅ ｊ ｕ ａ ｎ ，Ｃｈ ｅ ｎ Ｑｉ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ
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辑 完成 形 式化 定 义 ，保 证 联 锁 逻 辑 的正 确 性 ，减 少 软 件 的不 确 定 性 描 述 ；以 办 理 进 路 为 例 生 成 联 锁 对 象 的 Ｅ ＴＤ Ｆ Ａ 模 型 ，验 证 该 方 法 的
有 效性 和 可行 性 ；该 方 法不 仅 为 Ｃ Ｂ ＴＣ联 锁 软 件 的 设 计 与 开 发 提 供新 思 路 ， 而且 有 助 于安 全 苛 求 软 件 的形 式 化 验 证 与 分 析 ， 提 高 联 锁 软 件 的安 全 性 和 正 确性 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｎｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｔ ｙ １ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｉ ｎ ＣＢＴＣ （ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ）ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ Ｓ Ｉ Ｌ４，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｃ ｕｒ ｒ ｅ ｎｔ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕｓ ｅ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｒ ｅ ｌ ｙ ｈ ｅ ａ ｖ ｉ ｌ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ，ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｃ ｏｖ ｅ ｒ ａ ｇｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｄｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ． ＥＮ５ ０ １ ２ ８ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇｌ ｙ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｍｅ ｎ ｄ ｅ ｄ Ｓ Ｉ Ｌ４ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｌ
量 ，要 保 证 高 覆 盖 率 的测 试 十 分 困难 ；Ｅ ＮＳ ０ １ ２ ８中强 烈 推 荐 Ｓ Ｉ Ｌ ４等 级 的 软 件 使 用 形 式 化 方 法 完 成 软 件 需 求 规 格 说 明 书 和 软 件 设 计 ，因 此 ，采 用 形 式 化 的方 法 设 计 软 件 ，是 构 造 高 可 靠 、高 安 全 软 件 的 一 个 重 要 途 径 ；总 结 了 现 有 的 Ｃ Ｂ ＴＣ系 统 中联 锁 子 系 统 集 成 方 式 及 优 缺 点 ，并 使 用事 件 确定 有 限 自动 机 Ｅ ＴＤ ＦＡ （ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ａ ）模 型 对 适 用 性 更 优 的 升 级 型 集成 方 式 的 联 锁 软 件 的 联 锁 逻
２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｂａ ｏ ｊ ｉ Ｗｅ ｎ ｌ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｂ ａ ｏ ｊ ｉ ７ ２ １ ０ ０ ０ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
计算机 测量 与 控制 ． ２ ０ １ ７ ． ２ ５ （ １ ２ ）
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１ ２ Ｏ ・
Ｃｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅ ｒ Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ＆
Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
测试 软 件工 程
中 图分 类 号 ： ＴＰ ２ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ —４ ５ ９ ８ （ ２ ０ １ ７ ） １ ２— ０ １ ２ ０—０ ５
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ５ ２ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ —４ ７ ６ ２ ／ ｔ ｐ ． ２ ０ １ ７ ． １ ２ ． ０ ３ ２
应用 Ｅ Ｔ Ｄ Ｆ Ａ 生成 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ联 锁 软 件 形 式 化 模 型 的 方 法
关键 词 ：ＣＢ ＴＣ；联 锁 软 件 ；Ｅ ＴＤ Ｆ Ａ；形 式 化 方 法
Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ＣＢＴＣ Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｌ ｏ ｃ ｋｉ ｎ ｇ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ｓ Ｆｏ ｒ ｍａ ｌ
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ Ｕｓ ｉ ｎｇ ＥＴＤＦＡ