列控系统线路数据是描绘列车运行线路的重要信息,准确、完备的线路数据是列控系统安全运行的基础。然而既有线实际控车数据由人工编制,与LKJ基础数据不完全一致,人工编制存在漏编和错编的可能,导致线路数据的准确性难以保证。同时实际控车数据按照交路组织,数据存在冗余,各路局的数据交路和监控交路存在差异,数据文件及数据版本不统一,造成控车数据管理较为复杂,不利于既有线铁路提质增效。针对上述问题,本文首先基于CTCS-1级列控系统数据需求,设计出格式简明且易于存储的线路数据模型。之后根据线路数据特点和人工编制过程总结形成完整的数据编制规则,并根据CTCS-1级列控系统运行场景及功能需求建立数据模型验证场景。提出基于UML与Nu SMV相结合的模型验证体系及系统迭代方法,分别建模并验证数据模型编制过程及模型验证场景的完备性,并以此为依据开发数据模型自动编制及验证软件,这对保证线路数据正确及列控系统安全运行具有重要意义。本文主要完成的工作如下:(1)CTCS-1级线路数据模型的设计和构建。从线路基础数据在列控系统中的应用和系统需求角度,对线路数据进行了分析,总结了线路数据的特点和关联结构。结合线路数据的更新需求,采用Rail ML设计了结构清晰,数据内容完善的线路数据模型。(2)数据模型编制规则的提取和验证场景的设计。根据线路数据和数据模型的特点提取出数据模型编制规则,规则包括数据属性规则、拓扑规则以及人工编制的专家经验。结合人工编制步骤,提取了编制规则过程框架,建立了完整的线路数据模型编制规则,为数据自动编制过程提供依据。为确保数据模型的正确性,根据线路数据在列控系统中的应用需求,设计了针对线路数据模型的验证场景,为后续建模验证打下基础。(3)数据模型编制规则及验证场景的建模与验证。研究了模型编制规则和验证场景的建模与验证方法,采用UML语言建立了模型编制规则和验证场景的基础模型,并转化为Nu SMV形式化模型进行了验证。根据模型验证结果对模型进行优化,通过对模型的反复迭代最终得到了符合系统需求的线路数据模型及模型编制规则,确保了数据模型编制规则的完备性。(4)开发线路数据模型自动编制及验证软件。基于经过验证的数据模型编制规则和验证场景开发数据模型自动化编制及验证工具,完成了对实际线路数据模型的自动化编制,并验证了数据模型的完备性,保证了数据编制过程的准确性。图43幅,表7个,参考文献57篇。