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文檔簡介
1、礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)可以有效減少井下作業(yè)人員,對安全生產(chǎn)具有重要意義,同時作為一種安全關(guān)鍵系統(tǒng),其對安全性有很高的要求。相比傳統(tǒng)的仿真和測試方法,形式化方法可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段最大限度對系統(tǒng)分析驗(yàn)證,提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性。時間自動機(jī)作為一種對實(shí)時系統(tǒng)建模驗(yàn)證的形式化方法,通過對礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)進(jìn)行建模和驗(yàn)證,可以在系統(tǒng)開發(fā)早期最大限度確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性,對提高系統(tǒng)開發(fā)效率,降低開發(fā)成本具有重要意義。論文完成的主要工作如下:
2、 (1)基于運(yùn)行場景對礦井機(jī)車無人駕駛過程進(jìn)行分析,介紹了基于數(shù)據(jù)表的系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互方案和無人駕駛機(jī)車控制過程的總體流程,針對系統(tǒng)特點(diǎn),本文提出了基于時間自動機(jī)對礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模及驗(yàn)證的方法。該方法一般流程為:首先用時間自動機(jī)語言對礦井機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)的行為進(jìn)行描述,得到系統(tǒng)的時間自動機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型,然后在Uppaal中通過模型檢測,驗(yàn)證系統(tǒng)模型是否滿足所要求的性質(zhì)。
(2)以礦井機(jī)車自主駕駛過程和遙控駕駛過程為例,
3、說明了該建模與驗(yàn)證方法的有效性?;跁r間自動機(jī)理論及系統(tǒng)設(shè)計(jì),確定了自主駕駛和遙控駕駛過程中涉及的各對象模型的狀態(tài)、狀態(tài)遷移路徑、觸發(fā)事件,得到自主駕駛和遙控駕駛過程時間自動機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型。然后,在Uppaal中對兩個時間自動機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行仿真分析。最后,在Uppaal驗(yàn)證器中對兩個駕駛過程模型涉及的功能性需求和實(shí)時性需求進(jìn)行模型檢測,檢測結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型滿足相應(yīng)需求,形式化地證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性、實(shí)時性、安全性,為礦井機(jī)車無人駕駛系
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