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基于UML的联锁软件建模与仿真研究

程梁  
【摘要】: 车站信号计算机联锁软件是一种保证站内行车安全,实现进路控制的安全性苛求软件。为了提高联锁软件的安全性和可靠性,分析了通用计算机联锁系统体系结构,基于统一建模语言(UML),建立了联锁软件系统模型。在此基础上,设计了一套实现基本联锁功能的联锁软件系统,并在uClinux下进行仿真研究。 论文所做的主要工作有: 首先,分析联锁系统的功能需求,设计了通用计算机联锁系统的总体结构。基于该结构,建立最小系统的联锁软件结构模型。 其次,设计了不同信号受控对象(信号机、道岔、轨道电路、进路)的数据结构,对对象的状态变化进行建模。 之后,针对一次完整的进路过程,建立进路控制过程的模型。分析了进路从建立到解除的状态变化过程,将UML状态图与有限状态机结合起来,采用细粒度的有限状态机建立该状态变化过程的模型。 再次,根据计算机联锁技术条件的联锁要求,比对并借鉴6502网络线逻辑,分析了基本进路过程中各个子过程的处理思想及软件流程,采用UML的类图、顺序图、协作图、活动图和状态图从不同角度建立各子过程模型,在此基础上设计了联锁软件。 最后,搭建了该联锁系统的仿真开发环境。对联锁机嵌入式软件开发流程进行详细的说明并仿真调试。仿真结果表明,该联锁软件在跨平台开发环境下稳定、可靠。


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