计算机工程

• 体系结构与软件技术 • 上一篇    下一篇

一种面向列车车载控制软件的需求分析方法

王秀超1,缪炜恺2,王以松1,包丹珠2,杨静1   

  1. (1.贵州大学 计算机科学与技术学院,贵阳 550025; 2.华东师范大学 计算机科学与软件工程学院,上海 200062)
  • 收稿日期:2016-12-23 出版日期:2017-07-15 发布日期:2017-07-15
  • 作者简介:王秀超(1992—),男,硕士研究生,主研方向为控制系统分析验证;缪炜恺,副教授、博士;王以松,教授、博士;包丹珠,硕士;杨静,教授、博士。
  • 基金项目:
    国家自然科学基金“嵌入式控制软件的形式化规格说明构建的工程方法”(61402178);国家自然科学基金“基于rCOS的形式化方法需求分析与验证”(61562011)。

A Requirements Analysis Method for On-board Train Control Software

WANG Xiuchao 1,MIAO Weikai 2,WANG Yisong 1,BAO Danzhu 2,YANG Jing 1   

  1. (1.College of Computer Science and Technology,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2.School of Computer Science and Software Engineering,East China Normal University,Shanghai 200062,China)
  • Received:2016-12-23 Online:2017-07-15 Published:2017-07-15

摘要: 由于缺少面向列车车载控制软件的需求分析工具,需求分析人员难以自动分析出预期数据。针对该问题,提出基于模型抽取的需求分析方法,设计控制软件需求分析工具。通过抽取需求描述文档中的需求条目建立可执行模型,使用数据流方法对其进行分析,得到变量影响关系图和状态迁移图,利用动态分析获得以需求描述文档为依据的预期输出数据,并将其与软件的真实运行输出数据进行对比,生成控制软件的可视化分析报告。实验结果表明,该方法可以帮助需求分析人员快速发现软件实现错误,为列车安全运行提供保障。

关键词: 列车车载控制软件, 需求分析, 抽象语法树, 数据流分析, 环路检测

Abstract: Since there is no requirements analysis tool for on-board train control software,requirements analysis researchers are unable to get expected data.Aiming at this problem,this paper proposes a requirements analysis method based on model extraction and designs a Control Software Requirements Analysis(CSRA) tool.It constructs an executable model by extracting the requirement items of requirements description documents,uses data flow method to analyze the model and obtain the Variable Dependency Diagram (VDD) and State Transition Diagram (STD).By using dynamic analysis,it gets the expected output data based on the requirements description documents and compares the data with real output data to generate an visual analysis report of the control software.Experimental results show that the proposed method can help requirements analysis researchers quickly find errors in software implementation,which provides a guarantee for the safe running of trains.

Key words: on-board train control software, requirements analysis, abstract syntax tree, data flow analysis, loop detection

中图分类号: