32、混合ERTMS/ETCS 3级标准建模与验证

混合ERTMS/ETCS 3级标准建模与验证

在铁路系统的发展中，提升铁路轨道的吞吐量是一个重要目标。混合ERTMS/ETCS 3级标准旨在通过整合轨道侧检测系统的物理信息与列车自身传输的位置和完整性信息来实现这一目标。本文将围绕该标准的建模、验证等相关内容展开探讨。

1. FORMOSE方法建模优势与分析

在对混合ERTMS/ETCS 3级标准的形式化规范中，采用FORMOSE方法进行高级建模带来了诸多益处。
- 解耦与可重用性 ：实现了形式化规范处理难题与系统建模的解耦，提高了模型的可重用性和可读性。
- 强可追溯性 ：系统形式化规范与目标模型之间具有强可追溯性，目标模型是案例研究描述的抽象。
- 快速构建与安全不变式表达 ：利用该方法，能够快速构建系统的细化层次结构，确定并形式化表达安全不变式。它架起了系统文本描述与形式化规范之间的桥梁，便于向相关人员更好地展示规范，明确系统边界。

此外，使用Rodin工具对安全不变式和目标图细化层次结构进行了形式验证和确认，通过ProB对形式模型进行了动画演示。不过，研究发现现有标准文档并不能保证列车不会发生碰撞。由于标准允许未连接列车在轨道上运行，却未对未连接列车不碰撞其他列车作出明确规定。而文档中表达的安全不变式仅能保证连接列车不会碰撞其他列车。

与传统的纯Event - B方法相比，FORMOSE方法具有更结构化和方法论的特点。在之前的相关研究中，采用纯Event - B方法进行规范，有四个细化层次，TTD和列车在根级别引入，VSS在第二细化级别引入，MA和VSS状态在第