区域控制器的安全需求建模与自动验证

轨道交通区域控制器是我国轨道交通信号系统选型的主流制式--基于通信的列车控制系统的核心子系统,其突出的安全性使得安全需求的形式化验证成为一个非常重要的问题.但是区域控制器自身的复杂性以及领域知识的繁杂难以掌握,使得形式化方法很难应用到安全需求的验证中去.针对这些问题,提出一种安全需求的自动验证方法,使用半形式化的问题框架方法来建模和分解安全需求,根据需求模型自动生成安全需求的验证模型和验证性质,在此基础上自动生成验证模型的Scade语言实现,并通过DesignVerifier验证器对需求进行组合验证.最后,使用某个实际案例区域控制器的一个子问题CAL_EOA进行了研究,实验结果证明了该方法的可行性与有效性.它能够自动地将安全需求模型进行组合验证,改善了验证的效率.

安全需求工程研究综述

近年来,安全需求工程逐渐成为软件工程领域的研究热点之一。在开发周期的早期阶段引进安全分析和安全工程实践比在应用设计阶段才引进分析的投资回报要高出12%-21%。归纳安全需求工程发展过程及其主要研究活动,给出安全需求工程的相关定义,并分析了几个典型的安全需求工程框架。通过总结安全需求工程领域的若干研究活动,提出安全需求工程研究的两大思路,并从6个方面介绍安全需求工程的研究进展,探讨安全需求工程研究存在的不足。作为总结,给出了安全需求工程领域最有前途的发展方向。