第5期2009年5月电子学报Vol.37No.5May2009ACTAELECTRONICASINICA基于自动机模型的平面调车软件设计方法臻1,陆阳1,汤俊2,鲍红杰1魏(11合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥230009;21合肥工业大学高科信息技术有限责任公司,安徽合肥230088)摘要:平面调车是一种铁路调车过程中的离散事件系统.可靠性高、易测试的平面调车软件对保障铁路运输安全极为重要,因此需要建立一种规范模型基础上的平面调车软件设计方法.分析了平面调车系统中事件驱动过程的复杂性以及自然语言规则描述方式的缺陷,提出通过自动机模型描述平面调车系统,具体讨论了平面调车系统与时间自动机(TA)、下推自动机(PDA)和分层自动机的关系.从状态划分、数据结构设计、状态转移流程等方面说明了基于自动机模型的平面调车软件的设计方法.关键词:离散事件系统;平面调车;时间自动机;下推自动机中图分类号:文献标识码:文章编号:037222112(2009)0521013206TP301,U283ADesignMethodforSoftwareofFlatShuntingSystemsBasedonAutomatonModelWEIZhen1,LUYang1,TANGJun2,BAOHong2jie1(11CollegeofComputerandInformation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei,Anhui230009,Abstract:Flatshuntingisatypeofdiscreteeventsystemsintheprocessofrailwaydispatching.Itisveryimportantthatsoftwareofanyflatshuntingsystemhavehighreliabilityandhightestabilityforensuringtransportationsafety.Forthatgoal,itisnecessarytobuildakindofregulardesignmethodsforsoftwareofflatshuntingsystems.Inthispaper,thecomplexityofeventdriv2ingintheprocessofflatshuntingandthelimitationofdescriptionwithnaturallanguageareanalyzed.Thereforenewdescriptionsofsomeprocessesinaflatshuntingsystemwithautomatonmodelsareproposed.Indetail,therelationshipsbetweenaflatshuntingsys2temandtimedautomata(TA),pushdownautomata(PDA)andthestructureoflayeredautomataarediscussed.Onthebasisofex2plainingthepartitionofstates,thedatastructureandtheflowofstatetransition,adesignmethodofflatshuntingsystemsbasedonautomatonmodelsisbuilt.Keywords:discreteeventsystem;flatshunting;timedautomaton;pushdownautomaton将直接影响到机车运行和地面作业人员的安全.根据检索,有关平面调车软件设计方法的文献十分少见,分析原因可能是目前铁路行业对于平面调车需求说明主要依靠平面调车系统指令表1,而实际上平面调车系统指令表并不能完全包含平面调车的需求,对于这种情况各类开发人员在开发平面调车软件时只能根据自己的理解进行软件设计和编程,缺乏系统的方法总结.由于对系统的模型本质缺乏认识,在平面调车软件开发时容易直观地导致采用规则式的方法,具有一定的“经验”色彩,不能充分保证软件的可靠性和可测试性,而且在1引言在铁路运输作业过程中存在着大量的平面调车作业,平面调车系统是典型的离散事件系统.进行平面调车作业时机车司机根据调车员、连结员的信号对机车运行进行操控,并配合连结员进行摘挂工作.传统的平面调车作业是通过人工信号灯或信号旗的方式完成.近年来随着通信技术和计算机技术的发展,平面调车中广泛采用无线通信技术和嵌入式调车设备,调车员、连结员将调车信号通过专用无线手持机发送到机车上,由安装在机车上的嵌入式设备接收解码后根据调车信号的显示规则进行显示和语音提示,指导机车司机进行机车运行的操控.因此,机车上嵌入式调车设备工作的可靠性收稿日期:2008208223;修回日期:2008212216基金项目:国家863高技术研究发展计划(No.2004AA001021);国家自然科学基金(No.60873003)---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---本文从自动机的角度研究平面调车信号的状态转移过程,提出了一种采用时间自动机模型设计平面调车软件的方法.这种方法具有严格的理论基础,能充分保证软件的设计质量,并且能为软件测试提供很大的便利,是一种规范的平面调车软件设计方法.2平面调车过程平面调车的输出包括四个指示灯和语音提示,四个指示灯分别是:绿灯、黄灯、红1灯和红2灯.平面调车系统的结构见图1.平...