軌道交通運(yùn)營(yíng)行為動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)方法研究.pdf

1、隨著蘇州市地鐵土建工程的逐步推進(jìn)，人們對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)軟件的可靠性、可用性以及安全性等可信性質(zhì)寄予了很高的期望與要求。為了解決城市軌道交通運(yùn)營(yíng)軟件日益突出的可信性問(wèn)題，僅對(duì)軟件系統(tǒng)做出傳統(tǒng)質(zhì)量保證（如測(cè)試、驗(yàn)證）是不夠的，更需要對(duì)系統(tǒng)交互行為進(jìn)行有效的分析與態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)。
　　 軌道交通運(yùn)營(yíng)軟件有別于傳統(tǒng)分布式軟件，它呈現(xiàn)出松散聚合、規(guī)模龐大、行為復(fù)雜等特點(diǎn)。本文將軟件行為作為切入點(diǎn)，對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)軟件行為的軌跡分析以及意圖預(yù)測(cè)逐

2、步展開(kāi)了研究，建立一種以軟件行為可信為核心的軟件行為動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)方法。
　　 本文將系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)變化映射為帶有語(yǔ)義的事件序列，利用最精簡(jiǎn)主要序列提取算法對(duì)行為序列進(jìn)行提煉精簡(jiǎn)，從被消減掉的重復(fù)子序列挖掘有用信息，產(chǎn)生能體現(xiàn)軟件行為特征的行為序列，通過(guò)序列對(duì)比分析行為的可信性，用HMM對(duì)交互行為狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，此為大粒度行為可信性動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)研究：同時(shí)以交互事件為切入點(diǎn)，關(guān)注事件的參數(shù)值以及經(jīng)驗(yàn)知識(shí)等詳細(xì)信息，用MEBN工具建立具體事態(tài)

3、的貝葉斯網(wǎng)(SSBN)來(lái)分析交互行為的復(fù)雜過(guò)程及效應(yīng)，此為小粒度行為可信性動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)研究。本文采用小粒度動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)分析方法處理復(fù)雜情形下群體交互行為可信性分析，采用大粒度行為動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)分析通用情形。
　　 本文的主要工作包括：
　　 (1)研究軌道交通運(yùn)營(yíng)軟件行為的基本特點(diǎn)。明確各智能子系統(tǒng)的信息需求以及它們之間的關(guān)系，為打破子系統(tǒng)各自為營(yíng)的封閉狀態(tài)，發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)高效運(yùn)營(yíng)的分布式集成化的城市軌道交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)提供理論支

4、持。
　　 (2)研究一套軟件行為描述方法，將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)捕獲到的可信相關(guān)數(shù)據(jù)生成能表征軟件行為的信息，針對(duì)軟件實(shí)體交互產(chǎn)生的重復(fù)子序列的問(wèn)題，提出最精簡(jiǎn)主要序列提取算法，從被消除的重復(fù)子蹤跡中挖掘有用序列，以最簡(jiǎn)潔而有廣泛代表性的格式存儲(chǔ)軟件行為信息。
　　 (3)給出一種復(fù)雜的有標(biāo)記的大粒度軟件行為動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)方法。使用序列兩兩比較算法分析行為的可信性。基于EM的數(shù)據(jù)重構(gòu)方法訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，用HMM預(yù)測(cè)軟件行為安全類別。給出仿

5、真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證此方法具有一定的優(yōu)勢(shì)。
　　 (4)針對(duì)多實(shí)體貝葉斯網(wǎng)MEBN在表示不確定性關(guān)系上的優(yōu)勢(shì)，本文給出一種復(fù)雜情形小粒度行為動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)方法。此方法有效利用MEBN的一階邏輯語(yǔ)義化表示能力和概率推理能力，采用片斷集有效地描述和分析多個(gè)軟件實(shí)體交互產(chǎn)生的復(fù)雜行為，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了小粒度行為軌跡動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)的可行性和有效性。
　　 基于軟件行為可信性展開(kāi)軟件行為動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)方法的研究，不僅能推動(dòng)動(dòng)態(tài)可信評(píng)測(cè)理論的發(fā)展，對(duì)技術(shù)