位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于通信的列车控制系统可信构造:形式化方法综述
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP311[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]上海市高可信重点实验室(华东师范大学),上海200062, [2]卡斯柯信号有限公司,上海200071
  • 相关基金:国家自然科学基金(91418203,61672230,61402178);上海市青年科技英才扬帆计划(14YF1404300)
中文摘要:

基于通信的列车控制系统(communication based train control system,简称CBTC)已经成为世界范围内建造轨道交通信号系统的标准制式.CBTC采用更加灵活和精确的列车控制,并提供连续的安全列车间隔保证和超速防护,在很大程度上提高了轨道交通运输的效率和安全性.尽管CBTC能够精确地实施实时控制,但由于CBTC涉及计算、通信与控制这3个方面的实时协同,系统设计与实现异常复杂.由设计缺陷而导致严重的灾难、事故和损失屡见不鲜.作为一个典型的安全攸关系统,如何保证CBTC的可信构造已成为领域研发人员关注的焦点与面临的最大挑战.鉴于在软硬件领域的成功经验,形式化方法目前已被公认为是保障CBTC可信性的一种有效方案.围绕CBTC的可信构造,从其生命周期的3个重要阶段,即系统需求分析、设计建模与底层实现入手,针对CBTC在可信方面的典型特征,梳理分析了CBTC系统在可信构造方面面临的挑战、国内外研究现状和发展趋势,全面介绍了形式化方法在CBTC可信构造中扮演的角色.

英文摘要:

Communication-based train control system (CBTC) has become the mainstream infrastructure for the railway signal systems around the world. Unlike traditional track circuit-based railway control systems, CBTC adopts a more flexible and accurate control mechanism to provide uninterrupted services to enable guarantee safeguard between adjacent trains and protection for over-speeding. Therefore, CBTC significantly improves the efficiency and safety of train-based transportation. Although CBTC can accurately conduct real-time control, its design and implementation are extremely complex due to the integration of heterogeneous computation, communication and control components. Consequently, breakdowns caused by CBTC design flaws are inevitable. Therefore, how to guarantee the trustworthiness of CBTC, as for any typical safety-critical system, becomes a big challenge for researchers and practitioners. Due to the huge success in both hardware and software domains, formal methods are now considered as a promising means for trustworthy construction of CBTC systems. This article surveys the three most important stages during the trustworthy construction of CBTC systems, i.e., requirement analysis, design modeling, and bottom-level implementation. It not only comprehensively presents the important roles of the state-of-the-art formal methods and tools during the trustworthy CBTC construction, but also introduces the development trends as well as technical challenges for future CBTC.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609