41、混合ERTMS/ETCS三级标准的形式化建模研究

混合ERTMS/ETCS三级标准的形式化建模研究

在铁路交通管理系统的开发中，形式化建模是确保系统安全性和可靠性的重要手段。本文围绕欧洲铁路交通管理系统（ERTMS）标准的混合三级进行深入探讨，介绍了相关的建模方法、模型结构以及发现的问题和改进方向。

相关研究与背景

在铁路系统的形式化建模领域，已有不少相关工作。有学者进一步提出了iUML - B的扩展，以支持抽象数据类型（ADTs）的图形化建模，还使用了与之前研究相同的Railground案例。另外，关于混合ERTMS三级的一些相关工作基于移动块进行建模，这些模型是混合式的，关注列车精确位置和速度报告的连续建模。而本文所研究的ABZ2018案例是对固定虚拟块的首次正式研究。

规范分析与问题发现

在对系统进行形式化抽象建模的过程中，发现了规范中的一些模糊之处。以静音和断开传播定时器的建模为例：
- 定时器启动事件的模糊性 ：规范中描述断开传播定时器的启动事件是静音定时器到期，但在场景4中，任务结束（EoM）也会启动断开传播定时器。这可能意味着静音定时器在列车执行EoM时也起作用，但VSS状态机中的过渡7A又区分了静音定时器到期和EoM，表明这是两种不同的情况。
- 静音定时器停止情况的不明确 ：规范提到列车重新连接时静音定时器停止，但未描述EoM情况下的处理。这就引发了疑问，比如VBD是否需要记录任务结束列车的位置历史，或者在这种情况下静音定时器是否停止。

这些例子充分说明形式化建模能够揭示规范中的模糊性，而与领域专家的协作和交流对于解决这些问题至关重要，因为自行假设进行建模是非常危险的。 <