基于模型工程的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、隨著安全苛求系統(tǒng)在鐵路、航空航天、工業(yè)控制等領(lǐng)域應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，安全計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越受到人們的重視，已經(jīng)形成了一個(gè)專門的學(xué)術(shù)分支。為了擴(kuò)大適用范圍、減少開(kāi)發(fā)成本和維護(hù)成本，安全計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)正朝著通用化、可升級(jí)、可擴(kuò)展等方向發(fā)展。 本文以基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CBTC）中區(qū)域控制器（ZC）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元（DSU）為應(yīng)用背景，通過(guò)對(duì)采用硬件、軟件冗余結(jié)合方式的可擴(kuò)展安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，研究了基于模型工程的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法

2、在安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。 論文引入了基于形式化方法的模型工程概念，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)早期和整個(gè)開(kāi)發(fā)生命周期內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模和驗(yàn)證，以盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題。架構(gòu)分析和設(shè)計(jì)語(yǔ)言（AADL）是一種支持模型工程的形式化建模語(yǔ)言。本文從基于AADL的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)生命周期模型出發(fā)，完成了對(duì)CBTC系統(tǒng)中的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)高層AADL建模、平臺(tái)軟件AADL建模和驗(yàn)證。 根據(jù)對(duì)CBTC系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的需求分析，設(shè)計(jì)了

3、安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的高層AADL模型，并描述了該三模冗余安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)實(shí)際結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由應(yīng)用軟件、平臺(tái)軟件、處理器和專門的冗余管理硬件單元（RM）組成的。論文詳細(xì)描述了安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的工作原理和RM硬件單元的邏輯功能。 論文詳細(xì)介紹了平臺(tái)軟件流程，并根據(jù)該流程設(shè)計(jì)了基于AADL的平臺(tái)軟件詳細(xì)AADL模型，包括系統(tǒng)表決、系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)化和系統(tǒng)重構(gòu)等模塊。根據(jù)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)的需求，利用工具軟件OSATE驗(yàn)證了基于AADL的