[发明专利]一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法

权利要求书

1.一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法，其特征在于，该构建方法包括以下步骤：

S1、采用不同的编程方法和编程语言开发的两个具有相同功能的翻译器读取联锁输入数据；所述联锁输入数据包括站场拓扑结构文件、TAB表格文件和布尔逻辑文件；两个具有相同功能的翻译器将联锁输入数据转换为特定格式的数据文件，并通过文件比较工具对两个具有相同功能的翻译器输出的特定格式的数据文件进行一致性校验；

S2、采用编程方法开发一个系统模型构建工具，利用该系统模型构建工具读入S1步骤中经翻译器数据转换后且通过一致性校验的特定格式文件，依据特定格式文件构建系统模型；

S3、依据站场拓扑结构文件转换后的特定格式文件构建站场拓扑模型：

S301、创建节点和边组成的有向图结构，依据站场拓扑结构文件转换后的特定格式文件中设备连接关系，将每个设备用同一个同等类型的节点占位，每个节点定义其id和节点类型，形成节点模块；

S302、通过边将节点串接成图结构，将节点与节点的连接关系两两一组定义到边模块中；

S303、将站场设备对象存储于对应的节点中，形成对象模块，对象模块生成每个设备对象所在节点的节点id；

S304、依据站场拓扑结构文件转换后的特定格式文件中的进路表信息，生成进路模块；

S305、依据站场图区域内设备信息，生成区域模块；

节点模块、边模块、对象模块、进路模块和区域模块构成完整的站场拓扑模型；

S4、依据TAB表格文件转换后的特定格式文件构建对象关系模型：

S401、依据TAB表格文件转换后的特定格式文件中各子表定义一级表格，同时，将站场拓扑结构文件转换后的特定格式文件中的信号设备子表和进路表按照一级表格进行定义；按照一级表格定义的子表包含该特定格式文件中对应子表的全部列；

S402、依据用于形式化验证用的对象模型中的关系定义二级表格；建立二级表格与对象关系的映射关系，将对象模型的关系追踪到二级表格中；生成用于形式化验证的对象关系模型；

S5、依据布尔逻辑文件转换后的特定格式文件构建布尔变量模型，具体的，依据用于形式化验证用的对象模型中的对象变量，人工配置变量关系映射文件，建立对象变量与布尔逻辑文件转换后的特定格式文件中的实际布尔变量的一对一映射；生成用于形式化验证的布尔变量模型。

2.如权利要求1所述的一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法，其特征在于：S1步骤中，联锁输入数据中的站场拓扑结构文件包括站场图中各设备类型、设备名称、方向、坐标、设备间拓扑连接关系以及站场图中的进路信息；站场拓扑结构文件中涉及的设备或对象包括信号机、道岔、按钮、表示灯、区段、检查点和进路表信息。

3.如权利要求1所述的一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法，其特征在于：S1步骤中，联锁输入数据中的TAB表格文件包括车站联锁信息表及接口信息表文件；其中车站联锁信息表用于定义车站内的关键信号设备属性、进路信息表以及信号设备逻辑属性间的联锁关系；接口信息表定义了联锁与外部其他系统的接口信息。

4.如权利要求1所述的一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法，其特征在于：S1步骤中，联锁输入数据中的布尔逻辑文件定义设备输入变量、输出变量、一般变量、时间变量、自保变量，并定义变量的布尔运算等式，其中变量的类型均为BOOL类型。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法，其特征在于：S301步骤中，所述节点模块是存储站场设备对象的容器，根据站场图中设备特点，定义四种类型节点，分别为单边节点、双边节点、三边节点和四边节点；节点模块定义节点识别号和延伸边数量，每个类型的节点中定义其移动路径的属性。

6.如权利要求1-4任意一项所述的一种用于联锁软件形式化验证的系统模型构建方法，其特征在于：S302步骤中，所述边模块用于存储节点的连接关系，每个边模块中生成相邻的两个节点编号，及两个节点相连接的延伸边上定义的id，通过边的连接把一个个节点串接成图的结构。