10、高效开发的形式化建模技术与铁路数据验证工具-优快云博客

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高效开发的形式化建模技术与铁路数据验证工具

1. 形式化建模技术概述

在铁路系统建模中，采用了一种结合基于状态的建模符号（iUML - B）和基于过程的符号（ERS）的方法。iUML - B 图主要捕捉系统复杂的数据方面及其演变，而 ERS 图则代表系统的行为方面，特别是事件的顺序。

1.1 信号与轨道空位检测的建模

信号在铁路系统中起着关键作用。方法 set tvd state 使信号进入可通行状态（非默认状态），而方法 set tvd state signal 则在相应连接区段被占用时将信号恢复到默认状态。信号通过连接器与路径相关联，这通过类（Elem Ctor）以及关联 Signal Ctor 和 Path Ctor Beg 进行建模。同时，信号也通过其连接器和关联 Sgmt Ctor 与轨道空位检测（TVD）区段相关联。类不变式 cdm inv2 确保只有当信号后方有活动路径时，信号才会被设置为非默认值。

在图 2 的信号区域，使用异或组合器将集合 tvd state curr 分为两种情况：
- 第一种情况：TVD 区段是路径的一部分，但不受信号保护（集合 tvd state path）。
- 第二种情况：TVD 区段受信号保护。在这种情况下，需要先将信号的显示设置为可通行，然后才能占用该区段（集合 tvd state signal），此时还需将信号的显示恢复到默认状态，以表明该区段已被占用。ERS 图通过可视化信号设置的系统级过程细节以及它与 TVD 占用的交互，对 iUML - B 模型起到了补充作用。