17、铁路联锁系统的自动化组合验证

铁路联锁系统的自动化组合验证

1. 铁路联锁系统验证方法与工具

在相关研究中，开发了一种用于铁路联锁系统自动化形式验证的形式化方法及工具。铁路联锁系统是信号系统的一部分，负责在其控制的铁路网络（部分）内为列车提供安全的路由。

一个小型车站的铁路网络布局通常包含以下元素：
- 列车检测区段 ：包括线性区段（如 t10）和可切换道岔（如 t11），道岔有一个主侧和两个分支侧。
- 标记板 ：放置在线性区段的末端，且只能在一个方向上可见（如 mb10 在 UP 方向可见）。

网络遵循以下规则：
- 每个线性区段的末端最多有一个标记板，且只有离开该区段时才能看到。
- 网络边界总是有两个线性区段，边界区段有入口信号，相邻区段有出口信号。
- 网络假设为无环的。

RobustRailS 工具（RR - T）可用于验证控制特定铁路网络的联锁系统实例是否安全。使用该工具时，需要提供以下输入：
1. 联锁系统的通用、形式化行为模型和通用安全属性。
2. 其控制的网络的规范。

工具的操作步骤如下：
1. 检查输入是否格式正确。
2. 使用网络描述实例化通用模型和通用安全属性。
3. 通过有界模型检查器执行 k - 归纳证明，验证实例化模型是否满足实例化的安全属性。

2. 组合验证方法

为了引入组合验证方法，需要先定义网络的切割以及如何通过切割生成子网络。

2.1 切割规范