近年来,国内外广泛开展了对基于车车通信的列控系统(以下简称新型列控系统)的研究,其主要特点有:轨旁设备最少化、通信多模化、车载中心化和资源管理自主化等。新型列控系统与传统列控在系统结构、模块功能等方面有诸多不同;在新型系统带来优势的同时,也产生了资源竞争等问题。因此,为保证新型列控系统功能的正确可靠实现,针对其车载中心化和资源管理自主化的需求,论文以线路资源和相关的资源管理模块为研究对象,提出适用于新型列控系统的资源管理模式和方法,并对其进行形式化建模和验证。论文完成的主要工作如下:(1)设计了新型列控系统的资源管理方法。首先,在新型列控和传统列控系统资源管理模式同异性分析的基础上,提出了新型列控系统的资源管理功能需求;然后,为了便于线路资源管理,提出了线路资源管理子系统的概念,分析了子系统中的模块功能、信息流,设计了模块结构;接着,基于资源管理功能需求,设计了资源管理流程,包括线路资源的状态管理和线路资源的使用流程,并针对道岔线路资源使用流程中的资源征用阶段,设计了基于有向加权拓扑图和Dijkstra算法的资源搜索流程。(2)对资源管理方法进行了形式化建模和验证。首先,提出了资源管理方法的形式化建模与验证流程,包括关键字标记、UML元素映射以及层次化模型构建等;着重设计了UML模型到有色Petri网模型的转换规则;其次,选取区间和站内资源管理场景进行形式化建模,并对模型进行了逐步仿真和状态空间分析,验证了资源管理方法设计的功能实现正确性和设计完备性。(3)针对道岔线路资源管理过程中可能出现的资源竞争问题,设计并验证了资源分配策略。从分析资源分配的必要性入手,提出了资源分配需求,设计了资源分配原则;在此基础上,设计了多目标资源分配决策函数,并采用模糊层次分析法求解,得到了资源分配策略;最后,对资源竞争场景进行形式化建模与验证分析,结果表明资源分配策略能有效解决资源竞争问题。(4)设计并实现了线路资源管理子系统仿真软件。首先,分析了仿真系统的软件需求,进行了技术选型,采用了MVC(Model-View-Control)框架模式和B/S(Browser/Server)的软件架构;然后,分析了仿真系统的功能需求,设计了系统分层架构和仿真模块伪代码;最终,通过编程完成了软件开发,仿真了资源管理功能,进一步验证了资源管理方法设计的正确性。本文共有图68幅,表30个,参考文献67篇。