基于通信的列车运行控制系统(Communications-Based Train Control System,CBTC)相较于传统的基于轨道的列车运行控制系统,无论是从功能方面还是性能方面都有了很大的改进。在系统的研发过程中,对其进行建模和验证,能够发现系统设计的缺陷,进而保证系统的安全性和功能性。移动授权(Movement Authority,MA)是CBTC系统的核心功能,用来保证列车的安全运行间隔。通过对移动授权生成原理的研究,采用时间自动机和其自动验证工具UPPAAL对其进行建模以及验证,验证结果表明,搭建的移动授权模型能够达到规定的安全要求和功能要求。因此UPPAAL能够对复杂的实时系统进行仿真验证。
计算机技术、通信技术、微电子技术和控制技术的飞速发展使得利用无线通信传递车地大容量双向信息成为可能,CBTC(Communication Based Train Control,基于通信的列车运行控制系统)正在迅速发展,已逐渐代替传统的列车控制系统。CBTC系统是列车控制系统发展的高级阶段,必须要能够保证列车的安全运行间隔,区域控制器作为CBTC的重要轨旁设备,通过为列车计算并分配移动授权控制列车高效安全运行。对移动授权的定义、计算和分配进行了详细分析,并给出了算例。
近年来,基于WLAN的CBTC(communication based train control,基于通信的列车运行控制)系统在城市轨道交通中的应用日益广泛.CBTC系统属于安全苛求系统,而基于WLAN技术的无线通信子系统属于开放传输系统,信息在传输过程中容易受各种未知因素的干扰.为了确保相关数据的安全可靠传输,完成了一种具有安全防护功能的CBTC通信协议的设计.运用形式化建模语言CPN(colored Petri net,有色Petri网)对所设计的协议进行了建模描述.状态空间分析法验证结果表明所设计的协议正确,能够满足CBTC系统的应用需求.
