城軌CBTC系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全處理與驗(yàn)證方法研究.pdf

1、CBTC系統(tǒng)作為保證行車安全的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有基于計(jì)算機(jī)控制、移動(dòng)閉塞追蹤、閉環(huán)控制等優(yōu)點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的固定閉塞列車自動(dòng)控制系統(tǒng):CBTC系統(tǒng)通過(guò)不同種類的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)真實(shí)環(huán)境的描述和系統(tǒng)功能的驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)安全是CBTC系統(tǒng)安全的一個(gè)重要組成環(huán)節(jié)，但保證數(shù)據(jù)安全是軌道交通安全生產(chǎn)的突出薄弱環(huán)節(jié)。因此，開(kāi)展CBTC系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全的研究具有重要意義。
　　本文以我國(guó)自主研制的CBTC系統(tǒng)為研究對(duì)象，圍繞如何保證CBTC系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全

2、，建立了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的CBTC系統(tǒng)模型，總結(jié)了CBTC系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述對(duì)象多、數(shù)據(jù)之間存在安全約束關(guān)系、系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)老化的特點(diǎn)，提出了通過(guò)保證數(shù)據(jù)之間正確的安全約束關(guān)系來(lái)確保數(shù)據(jù)正確，從而達(dá)到數(shù)據(jù)安全的目的。然后，在分析了數(shù)據(jù)錯(cuò)誤類型的基礎(chǔ)上，明確了從數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法上開(kāi)展研究的必要性。本文主要成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)本文針對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)描述對(duì)象多的特點(diǎn)，給出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化描述方法;針對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)之間存在的拓?fù)湟?guī)則、屬性規(guī)則，提出

3、了通過(guò)SAT方法對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，解決了靜態(tài)數(shù)據(jù)虛假數(shù)據(jù)錯(cuò)誤及值錯(cuò)誤的問(wèn)題，同時(shí)，結(jié)合列控系統(tǒng)VOBC子系統(tǒng)和ZC子系統(tǒng)分別在計(jì)算位置和移動(dòng)授權(quán)時(shí)，對(duì)線路拓?fù)涞男枨?，給出了系統(tǒng)拓?fù)涿枋龇椒ㄒ约坝屑s束條件的路徑搜索算法，解決拓?fù)溥壿嬪e(cuò)誤的問(wèn)題。
　　(2)本文分析了列車追蹤運(yùn)行模型，提取列車位置和移動(dòng)授權(quán)兩個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，研究了列車安全位置處理方法，同時(shí)，在分析了移動(dòng)授權(quán)生成模型的基礎(chǔ)上，提出了移動(dòng)授權(quán)性能和功能安全約束條件

4、，并采用LTL對(duì)安全約束條件進(jìn)行了處理。
　　(3)針對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)中存在的條件關(guān)系，提出了采用基于CSP模型的數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證方法，以UML為源模型，通過(guò)LTS語(yǔ)義轉(zhuǎn)換以及模型轉(zhuǎn)換規(guī)則，將UML建立的時(shí)序模型轉(zhuǎn)換為CSP模型進(jìn)行驗(yàn)證，并通過(guò)實(shí)例說(shuō)明了模型轉(zhuǎn)換方法的可行性。
　　(4)針對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中存在的依賴關(guān)系和數(shù)據(jù)老化特點(diǎn)，提出了基于TA模型的數(shù)據(jù)安全驗(yàn)證方法，以UML為源模型，進(jìn)行了時(shí)間上的擴(kuò)展，并給出模型轉(zhuǎn)換規(guī)則，將UML建