动态生成交通工具的维护模拟的建模工具、方法和存储介质

摘要

本建模工具和方法动态地生成交通工具的维护模拟。为此，配置接口接收交通工具的部件的列表，每个特定部件包括界定特定部件的参数。配置接口还接收列表中的部件之间的关系，并确定多个状态、转换、条件、触发和动作。处理单元处理经由配置接口接收和确定的数据以生成维护模拟，该维护模拟包括将部件之间的所有的所确定的转换聚合到全局状态机中。本方法还可以通过计算机程序产品来执行。

权利要求

1.一种用于生成交通工具的维护模拟模型的建模工具，所述建模工具包括：配置接口，其用于接收数据，所接收的数据包括：

所述交通工具的部件的列表，每个所述部件包括所述部件的版本和界定所述部件的参数，并且某些所述参数的值取决于所述部件的所述版本；以及所述列表中的所述部件之间的关系，所述部件之间的所述关系界定了所述列表中的所述部件的层次结构；

所述配置接口还用于配置数据，所配置的数据包括：

所述部件的层次结构中的具体部件的多个状态；

所述具体部件在所述状态之间的转换；

用于执行所述转换的条件，每个条件包括至少一个其他部件处于特定状态中；

所述转换的触发；以及

由所述具体部件的所述转换触发的动作，每个动作包括另一部件的至少一个转换；

至少一个存储器，其用于：

储存部件的所述列表和所述部件之间的所述关系；以及

储存所述维护模拟模型；

显示器，其用于：

基于所述部件之间的所述关系显示所述部件的层次结构；以及处理单元，其用于：

将所接收的部件的列表以及所述部件之间的关系储存在所述存储器中；

处理经由所述配置接口所接收的数据和经由所述配置接口所配置的数据以生成所述交通工具的所述维护模拟模型，所述维护模拟模型包括所述部件之间的所有所配置的转换到全局状态机的聚合，当所述交通工具的维护由模拟器的处理单元处理时，所述维护模拟模型允许所述模拟器执行对所述交通工具的所述维护的模拟；

将所述交通工具的所生成的维护模拟模型储存在所述存储器中；

经由输出单元将所述交通工具的所生成的维护模拟模型发送到具有处理单元的至少一个模拟器，以用于处理所述维护模拟模型，来执行对所述交通工具的所述维护的所述模拟，所述交通工具的所生成的维护模拟模型包括所述部件之间的所有所配置的转换到所述全局状态机的所述聚合；以及用对应于部件的更新版本的更新参数来自动更新所述维护模拟模型，所述更新参数和版本经由所述配置接口被接收。

2.根据权利要求1所述的建模工具，其中，所述部件包括所述交通工具的组件、子组件和零件。

3.根据权利要求2所述的建模工具，其中，组件与子组件或零件中的至少一个具有关系，并且子组件与至少一个零件具有关系。

4.根据权利要求1所述的建模工具，其中，两个部件之间的关系还包括所述两个部件中的一个相对于至少一个其它部件的位置。

5.根据权利要求1所述的建模工具，其中，部件的所述参数包括所述部件的名称和所述部件的图形表示。

6.根据权利要求1所述的建模工具，其中，经由所述配置接口配置群体行为，所述群体由在相同源状态和相同目标状态之间具有相同转换的多个部件组成，所述群体行为由将被应用于所述群体中的特定部件时的转换应用于所述群体的所有其它部件组成。

7.根据权利要求1所述的建模工具，其中，所述配置接口包括用于配置所述状态、转换、条件、触发和动作的用户接口。

8.一种用于生成交通工具的维护模拟模型的方法，所述方法包括：经由建模工具的配置接口接收数据，所接收的数据包括：所述交通工具的部件的列表，每个所述部件包括所述部件的版本和界定所述部件的参数，某些所述参数的值取决于所述部件的所述版本；以及在所述列表中的所述部件之间的关系，所述部件之间的所述关系界定所述列表中的所述部件的层次结构；

在所述建模工具的显示器上基于所述部件之间的所述关系显示所述部件的层次结构；

经由所述建模工具的配置接口配置数据，所配置的数据包括：所述部件的层次结构中的具体部件的多个状态；

所述具体部件在所述状态之间的转换；

用于执行所述转换的条件，每个条件包括至少一个其他部件处于特定状态中；

所述转换的触发；以及

由所述具体部件的所述转换触发的动作，每个动作包括另一部件的至少一个转换；

通过所述建模工具的处理单元处理经由所述建模工具的所述配置接口所接收的数据和经由所述建模工具的所述配置接口所配置的数据以生成所述交通工具的所述维护模拟模型，所述交通工具的所述维护模拟模型包括所述部件之间的所有所配置的转换到全局状态机的聚合，当所述交通工具的维护由模拟器的处理单元处理时，所述交通工具的所述维护模拟模型允许所述模拟器执行对所述交通工具的所述维护的模拟；

经由所述建模工具的输出单元，通过所述建模工具的所述处理单元，将所述交通工具的所生成的维护模拟模型发送到具有处理单元的至少一个模拟器，以用于处理所述交通工具的所述维护模拟模型，来执行对所述交通工具的所述维护的所述模拟，所述交通工具的所生成的维护模拟模型包括所述部件之间的所有所配置的转换到所述全局状态机的所述聚合；以及经由所述建模工具的所述配置接口接收对应于部件的更新版本的更新参数，并由所述建模工具的处理单元用所述更新参数来自动更新所述交通工具的所述维护模拟模型。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述部件包括所述交通工具的组件、子组件和零件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，组件与子组件或零件中的至少一个具有关系，并且子组件与至少一个零件具有关系。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，两个部件之间的关系还包括所述两个部件中的一个相对于至少一个其它部件的位置。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，部件的所述参数包括所述部件的名称和所述部件的图形表示。

13.根据权利要求8所述的方法，还包括经由所述建模工具的所述配置接口配置群体行为，所述群体由在相同源状态和相同目标状态之间具有相同转换的多个部件组成，所述群体行为由将被应用于所述群体中的特定部件时的转换应用于所述群体的所有其它部件组成。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述交通工具是以下之一：飞行器或坦克。

15.一种存储介质，其上存储计算机程序指令，所述指令当被建模工具的处理单元执行时提供通过以下操作来生成交通工具的维护模拟模型：经由所述建模工具的配置接口接收数据，所接收的数据包括：所述交通工具的部件的列表，每个所述部件包括所述部件的版本和界定所述部件的参数，某些所述参数的值取决于所述部件的所述版本；以及在所述列表中的所述部件之间的关系，所述部件之间的所述关系界定所述列表中的所述部件的层次结构；

在所述建模工具的显示器上基于所述部件之间的所述关系显示所述部件的层次结构；

经由所述建模工具的配置接口配置数据，所配置的数据包括：所述部件的层次结构中的具体部件的多个状态；

所述具体部件在所述状态之间的转换；

用于执行所述转换的条件，每个条件包括至少一个其他部件处于特定状态中；

所述转换的触发；以及

由所述具体部件的所述转换触发的动作，每个动作包括另一部件的至少一个转换；

通过所述建模工具的所述处理单元处理经由所述建模工具的所述配置接口所接收的数据和经由所述建模工具的所述配置接口所配置的数据以生成所述交通工具的所述维护模拟模型，所述交通工具的所述维护模拟模型包括所述部件之间的所有所配置的转换到全局状态机中的聚合，当所述交通工具的维护由模拟器的处理单元处理时，所述维护模拟模型允许所述模拟器执行对所述交通工具的所述维护的模拟；以及经由所述建模工具的输出单元，通过所述建模工具的所述处理单元，将所述交通工具的所生成的维护模拟模型发送到具有处理单元的至少一个模拟器，以用于处理所述维护模拟模型，来执行对所述交通工具的所述维护的所述模拟，所述交通工具的所生成的维护模拟模型包括所述部件之间的所有所配置的转换到所述全局状态机的所述聚合。

说明书

动态生成交通工具的维护模拟的建模工具、方法和存储介质

技术领域

[0001] 本公开涉及设备维护模拟领域。更具体地，本公开涉及用于动态地生成交通工具的维护模拟的建模工具和方法。

[0002] 背景

[0003] 模拟是对物理世界过程或系统随时间的运行的模仿。模拟过程或系统通常首先需要开发模型；该模型表示所选择的物理或抽象系统或过程的关键特征。在许多情况下使用模拟，如用于性能优化、教育、视频游戏、安全工程、测试、训练等技术的模拟。

[0004] 由于物理世界设备的训练有时是复杂且相对昂贵的性质，模拟在许多行业中已成为常用可选方案。在本公开中，所关注的行业是交通工具的维护行业，例如飞机或坦克的维护。大多数时候，在设备模拟器上执行的模拟包括预先设置的方案，通过该预先设置的方案来教导学员并测试他们的知识和能力。这样的设备模拟器旨在创建相对于在一种现场设备上进行训练来说安全且具有成本效益的可选方案。

[0005] 此外，可以通过添加新方案或修改现有方案来定制模拟。例如，在维护飞机时，培训师可能想要添加新的部件来模拟飞机维护中的不同方案；或者培训师可能想要更新已经由制造商修改的部件的版本。在这两种情况下，设备模拟器的定制通常通过更新由模拟器执行的模拟软件来完成。因此，无论何时寻求设备模拟器的修改或定制，模拟软件的至少一部分需要重新编码，以便通过设备模拟器实现修改或定制。

[0006] 因此，由于有必要对模拟软件部分地重新编码，所以设备模拟器的修改和定制通常是复杂的、耗时的和资源密集的。因此，需要一种用于动态地生成交通工具的维护模拟的建模工具和方法。

[0007] 概述

[0008] 根据第一方面，本公开提供了一种用于动态地生成交通工具的维护模拟的建模工具。该工具包括配置接口、存储器、显示器和处理单元。该工具包括配置接口、至少一个存储器、显示器和处理单元。配置接口适合于接收交通工具的部件的列表，每个特定部件包括界定该特定部件的参数。配置接口还适合于接收列表中的部件之间的关系，部件之间的关系界定列表中的部件的层次结构。配置接口还确定部件的层次结构中的具体部件的多个状态，确定具体部件的状态之间的转换，确定用于执行转换的条件，每个条件包括至少一个其它部件处于特定状态中，确定转换的触发，并且确定由具体部件的转换触发的动作，每个动作包括另一个部件的至少一个转换。至少一个存储器适合于储存部件的列表和部件之间的关系，并且储存维护模拟。显示器适合于显示基于部件之间的关系的部件的层次结构。处理单元将所接收的部件的列表和部件之间的关系储存在存储器中。该处理单元进一步处理经由配置接口接收和确定的数据以产生维护模拟，该维护模拟包括将所有所确定的部件之间的转换聚合到全局状态机中，并且将所生成的维护模拟储存在存储器中。

[0009] 根据第二方面，本公开提供了一种用于动态生成交通工具的维护模拟的方法。该方法包括接收交通工具的部件的列表，每个特定部件包括界定特定部件的参数以及接收列表中的部件之间的关系，部件之间的关系界定列表中的部件的层次结构。该方法还包括基于部件之间的关系在显示器上显示部件的层次结构。该方法致力于确定部件的层次结构中的具体部件的多个状态，确定具体部件的状态之间的转换，确定用于执行转换的条件，每个条件包括至少一个其它部件处于特定状态中，确定转换的触发和确定由具体部件的转换触发的动作，每个动作包括另一个部件的至少一个转换。该方法继续通过处理单元处理所接收到的数据和确定的数据以生成维护模拟，该维护模拟包括将部件之间的所有所确定的转换聚合到全局状态机中。

[0010] 根据第三方面，本公开提供了一种经由诸如存储介质和通信链路的电子可读介质可传递的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，当所述指令由处理单元执行时，通过实施上述方法，来提供动态地生成交通工具的维护模拟。

[0011] 附图简述

[0012] 将仅通过示例的方式参考附图来描述本公开的实施方案，在附图中：

[0013] 图1和图2表示交通工具的部件之间的关系；

[0014] 图3表示图1或图2所示的部件中的一个部件的参数；

[0015] 图4表示适用于图1或2中所示的部件中的一个部件的状态和转换；

[0016] 图5A和图5B表示图1或图2中所示的部件中的一个部件的两个示例状态图；

[0017] 图6表示用于动态生成交通工具的维护模拟的建模工具；

[0018] 图7表示用于动态地生成交通工具的维护模拟的方法；

[0019] 图8表示群体行为的示例；以及

[0020] 图9-15表示图6的建模工具的示例性图形用户界面。

[0021] 详细描述

[0022] 根据阅读仅通过示例的方式参照附图给出的本发明的下面的说明性实施方案的非限制性描述，前述和其它特征将变得更加明显。在各附图中，相似的编号表示相似的特征。

[0023] 通常，本公开的不同方面解决与交通工具的维护模拟的动态生成有关的一个或多个问题。

[0024] 为了清楚起见，在描述用于动态地生成包括部件的交通工具的维护模拟的建模工具、方法和计算机程序产品之前，引入与交通工具部件相关的一些方面。因此，以下是交通工具的部件的层次结构的描述，以及界定这些部件的参数。

[0025] 现在参考图1和图2，其表示了交通工具的部件之间的关系，界定交通工具部件的示例性层次结构的关系。在本说明书中使用的术语“交通工具”是指通过将动力转化为运动来运送货物和个体的任何类型的机器，或者是在地面上的、空中的、水上的，和/或空间中的。

[0026] 示例性的层次结构包括三个层级的部件：零件40、子组件30和组件20。零件40形成层次结构的最低层级，子组件30形成层次结构的中间层级，并且组件20形成层次结构的最高层级。所有组件20的聚合形成交通工具10。具体部件(例如，子组件30)与层次结构的特定子部件(例如，零件40)之间的关系可被描述为作为特定子部件的父级的具体部件和/或作为具体部件的子级的特定子部件。

[0027] 组件20是实现交通工具10的高层级功能的交通工具10的部件。组件20可以与以下中的一个具有父级关系(parent relationship)：至少一个子组件30，至少一个零件40或其组合。与子级子组件30或子级零件40相比，父级组件20具有更大的功能范围。可选地，组件20可以不与任何子组件30或零件40具有父级关系，例如在维护模拟的背景下对于详细描述这种组件20的子级部件(子组件30和/或零件40)没有帮助的情况下。为了说明的目的，当交通工具10是飞行器时，以下可以表示，但不限于，飞行器的组件20：翼、机身、稳定器、起落架、电路、液压回路等。

[0028] 子组件30是交通工具10的部件，其在层级结构上取决于交通工具10的组件20。子组件30实现由父级组件20实现的更广泛功能的子功能。子组件30可以与至少一个零件40具有父级关系并且与组件20具有子级关系(child relationship)。子组件30具有比子级零件40具有更大的功能范围，但是与父级组件20相比具有较小的功能范围。可选地，子组件30可以与任何零件40不具有父级关系，例如在维护模拟的背景下对于详细描述这种子组件30的子级部件(零件40)没有帮助的情况下。为了说明的目的，当交通工具10是飞行器并且组件
20是起落架时，以下可以表示，但不限于，起落架的子组件30：刹车、收缩致动器、旋转致动器、轮胎、轮子等等。在可选示例中，当组件20是飞行器的液压系统时，以下可以表示，但不限于，液压系统的子组件30：储存器、蓄能器、过滤器、动力泵、系统泄压阀、压力调节器等。

[0029] 零件40是交通工具10的部件，其在层次结构上取决于交通工具的组件20或子组件30。零件40可以实现由父级组件20或子组件30实现的更广泛功能的子功能。零件40还可以实现与其母体的物理关系(例如，零件40将父级子组件30固定到父级组件20)。零件40与子组件30或组件20的一个具有子级关系。为了说明的目的，当交通工具10是飞行器时，组件20是起落架，并且子组件30是轮子，以下可以表示，但不限于，轮子的零件40：轴承、O形圈、螺栓、垫圈等。零件40还可以包括用于将金属面板(螺钉的父级子组件)固定到机身(金属面板的父级组件)上的螺钉。在可选说明中，当组件20是飞行器的液压系统并且子组件30是压力调节器，以下可以表示，但不限于，压力调节器的零件40：活塞、止回阀、弹簧等。在另一可选说明中，当子组件30是液压系统的蓄能器时，以下可以表示，但不限于，蓄能器的零件40：螺旋塞、密封环、膜片、关闭按钮、钢壳等。

[0030] 在另一示例性实施方案中，交通工具10可以是坦克，并且组件20可以包括，但不限于以下中的至少一个：炮塔、大炮、履带等。当交通工具10是坦克并且组件20是炮塔，则子组件30可以包括，但不限于以下至少之一：炮塔座、炮塔舱口滚道、指挥者舱口、潜望镜等。在另一个示例中，鉴于坦克的大炮为组件20，子组件30可以包括，但不限于以下中的至少一个：枪活动挡板、同轴枪、抽烟器、主炮等。在还有的另一个示例中，鉴于坦克的大炮作为组件20和主炮作为子组件30，则主炮的零件可以包括，但不限于以下中的至少一个：主螺母、推力螺母、枪管、活塞、轴承等。

[0031] 特别参考图1，示出了用于交通工具10的部件的示例性层次结构，其包括组件20、子组件30和零件40。交通工具10包括由组件1、组件2和组件3表示的组件20。组件1与由子组件1_1表示的一个子组件30和由零件X表示的一个零件具有父级关系。组件2与由零件Y和零件Z表示的两零件40具有父级关系。组件3与由子组件3_1、子组件3_2和子组件3_3表示的三子组件30具有父级关系。子组件1_1、子组件3_1和子组件3_3与任何零件40没有父级关系。子组件3_2与由零件A和零件Z的两个实例表示的三零件40具有父级关系。该示例性层次结构仅用于说明的目的。表示交通工具10的层次结构通常要复杂得多，并且包含多得多的部件。

[0032] 相同部件的数个实例可以存在于交通工具10中。例如，零件Z存在于组件2和子组件3_2中。在这种情况下，零件Z的每个实例通过引用其父级部件(分别为组件2和子组件3_2)进行唯一标识。类似地，零件A的两个实例存在于子组件3_2中。在这种情况下，零件A的每个实例都不可以通过引用其父级部件来唯一地标识，对于零件A的两个实例，它们是相同的(子组件3_2)。为了区分零件A的每一个实例，零件A的具体实例和子组件3_2之间的关系还包括零件A的具体实例的位置。位置可以界定为如下：相对于子组件3_2的位置，相对于子组件3_2(例如零件Z)的其它子级零件的位置，或两者的组合。例如，如果子组件3_2是控制面板，并且两个零件A是用于将控制面板固定到飞行甲板(组件3)的螺钉，则两个螺钉的位置可以在公制坐标系中相对于控制面板来界定。可选地，如果零件Z是控制面板上的屏幕，则两个螺钉的位置可以相对于屏幕来界定(例如，上方居中和在屏幕下方)。

[0033] 更一般地，每当层次结构的部件与具有相同子部件的数个实例具有父级关系时，提供子部件的每个具体实例的位置，以便唯一地标识不同的例子。如前所提及的，位置可以相对于父级部件、相对于父级部件的其它子级部件、或两者的组合来界定。然而，如稍后在说明书中将详细描述的那样，也可以为层次结构的多个部件提供位置，用于除了识别之外的其它目的。

[0034] 出于说明目的，虽然在图1中用三个层级来表示，但层次结构可以包括更多或更少的层级。例如，层次结构可以包含以下层级组合中的一种情况的两个层级：组件和零件、或组件和子组件。在另一个示例中，层次结构可以包括四个层级，如下：组件、子组件、零件和子零件。图2示出了四个层级的层次结构的后一示例。子组件30(子组件3_2)与零件40(零件Z)具有父级关系，该零件40与两个子零件50(零件A的两个实例)具有父级关系。

[0035] 层次结构的层级可以用与组件、子组件、零件(和子零件)不同的术语标记。例如，在三级层次结构中，级级可以标记如下：层级1、层级2和层级3。此外，层次结构的层级可以由以下中的至少一个来表示：颜色和形状。例如，在三级层次机构中，层级可以表示如下：红色、蓝色和橙色；或圆、正方形和三角形；或红色圆、蓝色方形和橙色三角形。

[0036] 现在同时参考图1和图3，部件300通过部件的参数被进一步界定。部件300可以是组件20、子组件30或零件40中的一个，如图1中所示。部件300的参数包括组件的名称320、部件的图形表示330、部件的描述340以及部件的版本350。这些参数只是为了说明的目的。一些参数(例如，图形表示330和/或描述340)可以不存在。可选地，可以使用另外的参数来来界定部件300。

[0037] 此外，参数包括可选参数：部件的位置360。如前所说明的，位置360用于相对于相同类型部件的其它实例来识别部件300。如果对于识别部件300没有歧义，则位置360可以不存在；或者它可以存在，但用于除识别目的之外的其它目的。图3示出了示例性情况，其中部件300与父级部件301具有子级关系，并且提供其相对于其父级部件301的位置。另外，部件302与部件300具有子级关系，并且提供其相对于其父级部件300的位置。

[0038] 部件300的名称320可以是本领域技术人员通常接受的术语。可选地，部件300的名称320是在模拟的特定背景中采用的特定术语。

[0039] 部件320的图形表示320可以是，但不限于以下中的至少一个：表示部件的象形图，部件的二维或三维图示，部件的二维或三维渲染等。此外，模拟中使用的部件可以具有不同的图形表示320。

[0040] 部件300的描述340包括文本，其例如由部件的供应商提供。可选地，描述340包括部件的供应商的网站的网页的链接。

[0041] 在部件300可用的情况下，版本350存在一个以上的版本。版本350通常由字母数字字符组成，诸如，例如1_1、1_2、2_0等。一些参数的值可以因此取决于部件的版本350，例如描述340和/或图形表示330。然而，相同的名称320用于部件300的所有版本，并且根据参数版本350的值来区分不同的版本。

[0042] 现在同时参考图1、图3、图4、图5A、图5B、图6和图7，提出了用于动态地生成交通工具的维护模拟的建模工具100和方法200。

[0043] 建模工具100包括处理单元101，处理单元101具有能够执行计算机程序的指令的一个或多个处理器(图6中未示出)。每个处理器还可以具有一个或数个核。建模工具100还包括用于存储计算机程序的指令的存储器102、由计算机程序的执行产生的数据等。在图6中仅示出单个存储器102，但是建模工具100可以包括数种类型的存储器，包括易失性存储器(诸如易失性随机存取存储器(RAM))和非易失性存储器(诸如硬盘驱动器)。

[0044] 建模工具100还包括配置接口103。配置接口103可以包括输入单元105和/或用户接口104。建模工具100可以经由输入单元105(为了简化目的，通过图6中未示出的通信链路)从计算设备150接收配置数据。建模工具100还可以经由用户接口104(例如，键盘，鼠标，触摸屏等)从用户接收的配置数据。建模工具100还可以包括用于将数据(例如，生成的交通工具的维护模拟)发送到模拟器160的输出单元106(通过通信链路，为了简化目的，未在图6中图示)。虽然在图6中未示出，但是计算设备150和模拟器160包括处理单元(用于分别生成和处理与建模工具100交换的数据)、存储器、输入/输出单元(用于与建模工具100交换数据)，以及可选的用户接口。

[0045] 建模工具100还包括显示器107，显示器107用于显示经由配置接口103接收的和/或由处理单元101生成的信息。

[0046] 在其余的描述中，参考了特定计算机程序的指令。特定计算机程序的指令实现方法200的步骤。该指令包括在计算机程序产品中，并且当由处理单元101执行时，提供交通工具的维护模拟的动态生成。计算机程序产品经由诸如存储介质的电子可读介质或经由通信链路(例如，内联网，固定或移动通信网络等)通过通信接口(例如，输入单元105)是可传递的。

[0047] 图7中所示的方法200包括用于动态地生成交通工具的维护模拟的步骤。

[0048] 方法200包括经由配置接口103界定交通工具的部件列表的步骤205。列表中的每个特定部件包括界定该特定部件的参数。先前已经参照图3描述了这些参数。在特定方面，经由配置接口103的输入单元105从计算设备150接收部件的列表。计算设备150可以位于所模拟的交通工具的制造商场所处，并且可以包括计算机辅助设计(CAD)工作站。

[0049] 方法200包括经由配置接口103接收列表中的部件之间的关系的步骤210。部件之间的关系界定列表中部件的层次结构。先前已经关于图1和图2描述了部件之间的关系和部件的层次结构。可选地，经由配置接口103接收列表中的部件之间的关系的步骤210可以基于规则集自动完成，或由用户手动输入来完成。

[0050] 所接收的部件的列表和部件之间的关系储存在存储器102中。

[0051] 在特定方面，经由配置接口103的输入单元105从计算设备150接收部件的列表和部件之间的关系。计算设备150可以位于所模拟的交通工具的制造商的场所处，并且可以包括计算机辅助设计(CAD)工作站。

[0052] 方法200包括在显示器107上基于部件之间的关系显示部件的层次结构的步骤212。例如，建模工具的用户可以经由以有利于识别和选择(经由配置接口103)层次结构内的特定部件的方式在显示器107上显示部件的层次结构的图形用户界面(GUI)浏览部件的层次结构，以用于将方法200的以下步骤应用于所选择的部件。图9-15示出了这样的GUI的示例。

[0053] 方法200包括经由配置接口103确定部件的层次结构的具体部件的多个状态的步骤215。

[0054] 方法200包括经由配置接口103确定具体部件的状态之间的转换的步骤220。

[0055] 方法200包括经由配置接口103确定用于执行转换的条件的步骤225。每个条件包括处于特定状态的至少一个其它部件。

[0056] 方法200包括经由配置接口103确定转换的触发的步骤230。

[0057] 方法200包括经由配置接口103确定由具体部件的转换触发的动作的步骤235。每个动作包括另一个部件的至少一个转换。

[0058] 所确定的状态、转换、条件、触发和动作储存在存储器102中。

[0059] 在特定方面，用户经由配置接口103的用户接口104执行具体部件的选择以及状态、转换、条件、触发和动作的确定。

[0060] 状态是部件的可改变的属性。当特定事件发生时，在部件的状态可能变化的意义上，状态是可改变的。部件通常具有两个或多个状态。作为示例，参考图4，部件的层次结构的部件300归为两个不同的状态410：状态_1和状态_2。部件300可以在状态_1中，对应于部件300相对于另一部件正被安装；或者部件300可以在状态_2中，对应于部件300相对于另一个部件正被移除。因此，在本示例中，部件的两个状态410如下：安装和移除。状态的其它示例可以包括以下内容：装配和拆除。

[0061] 当部件的状态改变时，部件的初始状态被命名为源状态，并且部件的最终状态被命名为目标状态。因此，如果图4的部件300开始在状态_1中而结束在状态_2，则状态_1为源状态，状态_2为目标状态。例如，如果部件300开始处在被移除的状态，并以安装状态结束，那么被移除的状态是源状态，而安装的状态是目标状态。

[0062] 将部件的状态从源状态切换到目标状态是转换。在图4中，部件300可以经历两个转换420：从状态_1到状态_2(例如，转换_1)以及从状态_2到状态_1(例如转换_2)的转换。

[0063] 为了使部件经历从源状态到目标状态的转换，应满足一个条件或一组条件。例如，如果满足条件430，则图4的部件300可以仅经历从状态_1转换到状态_2的转换_1。每个条件包括来自处于特定状态的部件的层次结构的至少一个其它部件。例如，如果先前已经移除了保持垫圈的螺母，则可以仅移除垫圈。因此，在该示例中，为了使垫圈经历从安装状态到移除状态的转换，条件是螺母应处于移除的状态。

[0064] 当满足对于转换是先决条件的所有条件430时，触发440是引起部件300从源状态(例如状态_1)到目标状态(例如状态_2)的转换(例如，转换_1)的事件。触发440是使用由本方法200和建模工具100生成的维护模拟在模拟器160上发生的事件。例如，显在模拟器160的显示器上显示的部件300的转换可以经由模拟器160的用户接口来触发，例如通过鼠标在显示器上的移动、鼠标的点击(或至少一个手指在触摸屏上的压力、挤压、手势)等。

[0065] 动作450在另一部件上被执行以补充在当前部件300上执行的转换(例如，转换_1)。只有当满足转换条件430(例如转换_1)时才执行动作450。动作包括另一个部件的至少一个转换。动作可以包括预先动作或后动作。在执行当前部件300的转换(例如转换_1)之前执行预先动作。在执行当前部件300的转换(例如，转换_1)之后执行后动作。

[0066] 对于给定的转换420(例如，转换_1)，界定了至少一个条件430和最后一个触发440。可以界定任何数量的动作450(包括零个)。

[0067] 图5A表示部件C的示例性状态图500。从部件C处在移除状态511中开始，安装触发541可以使部件C经历安装转换551到安装状态512。如状态图500中所示，在执行部件C的转换551之前，另一部件A处于特定状态(状态_1)的条件521必须被遵守。而且，当部件C在执行安装转换551后达到安装状态512时，后动作531被触发，使得部件A经历转换(转换_1)。在相反的方向上，从部件C处于安装状态512中开始，移除触发542可以使部件C经历移除转换552到移除状态511。如在状态图500中所表示的，在执行部件C从移除转换552移除状态511之前，关于部件A的状态(必须处于状态2中)中的一个条件522和关于部件Z的状态(必须处于状态3中)的一个条件523必须被遵守。此外，在执行移除转换552(仅满足条件522和条件
523)之前，触发两个预先动作532和533，导致部件A和部件Z经历转换(分别为转换_2和转换_3)。

[0068] 为了说明的目的，部件C可以是表示交通工具10的电气系统的组件20。部件A和部件Z可以分别是蓄能器和压力调节器，组件20的两个子组件30表示交通工具10的液压系统。为了触发电气系统(部件C)的移除552，必须首先移除蓄能器(部件A)和压力调节器(部件Z)(条件522-523，状态2和状态3包括移除状态)。实际上，需要电力以便维护技术人员移除液压系统的子组件。因此，液压系统的子组件的移除应在移除电气系统之前进行。

[0069] 图5B表示另一示例性状态图501，其具有状态之间的多重转换。该状态图图示了部件通过不同的转换路径经历从一个状态转换到另一个状态的可能性。例如，从部件C处于移除状态563开始，部件C可以通过两个不同的路径经历到安装状态561的转换。在一个可选方案中，部件C可以通过转换安装直接经历从移除状态563到安装状态561的转换。在另一可选方案中，部件C可以从移除状态563，依次通过使替代零件从移除状态563转换到拆卸状态562和从拆卸状态562到安装状态561的装配转换而达到安装状态561。

[0070] 类似地，以部件C处于安装状态561开始，部件C可以通过不同的路径达到移除状态563。在一个可选方案中，部件C可以从安装状态561依次通过拆卸转换和移除转换而达到移除状态563。在另一种可选方案中，部件C可以从安装状态561依次通过拆卸转换和快速移除转换而达到移除状态563。在上述两种可选方案中，部件C经历了从安装状态561到拆卸状态
562的第一转换；以及然后经历从拆卸状态562到移除状态563的第二转换。

[0071] 方法200包括由处理单元101处理经由配置接口103接收和确定的数据以生成维护模拟的步骤240。维护模拟包括将部件之间的所有所确定的转换聚合到全局状态机中。生成的维护模拟储存在存储器102中。

[0072] 包括部件之间的所有可能转换的全局状态机可以基于部件300的位置360、状态410、转换420、条件430、触发440和动作450而以多个数学公式的形式来表示。

[0073] 例如，考虑装配具有三个子级零件的组件，组件_1：由它们各自的位置——位置1.1和位置1.2标识的零件_1的两个实例以及零件_2的一个实例(零件_2的实例的位置对于唯一地标识它不是必需的)。组件_1有三个状态：状态A1.1、状态A1.2和状态A1.3；并且可以基于关于零件的状态的条件来执行这些状态之间的转换。

[0074] 例如，从A1.1状态到A1.2状态的转换要求零件_1的两实例子中的一个处于状态1.2的状态中并且零件_2处在状态1.2的状态中。从状态A1.2到状态A1.3的转换需要零件_2处在状态1.3的状态中。从状态A1.1到状态A1.3的直接转换需要零件_1的两个实例处于状态1.2的状态中并且零件_2处于状态1.3的状态中。

[0075] 上述转换仅用于说明的目的。虽然为了简化目的未被包括在内，但是触发440和动作450也可以在转换中被考虑。

[0076] 在特定方面，方法200包括通过处理单元101用对应于图3中所示的部件300的更新版本350的更新参数(例如图形表示330)来自动更新维护模拟的步骤。待更新的部件300通过其名称320、其父级部件301(如果其具有一个的话)以及其相对于其父级部件301(如果其具有一个的话)的位置360来标识。部件的版本350及其一些参数(例如，图形表示330)被相应地更新。相同部件的数个实例可以同时更新。

[0077] 经由配置接口103接收待更新的部件的标识、更新参数和更新版本。例如，它们经由输入单元105从计算设备150接收。当计算设备150连接到web服务器或本地服务器(图6中未示出)时，可以自动执行更新。web服务器或本地服务器触发更新，向计算设备150发送信息，确定在部件的参数和版本中进行的更新。可选地，用户可以通过计算设备150的用户接口手动更新部件的参数和版本。在上述两种可选方案中，更新信息以推模式(当更新信息在计算设备150上可用时自动传送更新信息)或以拉模式(根据来自建模工具100的更新请求进行传送)经由输入单元105从计算设备150传送到建模工具100。

[0078] 在另一特定方面，方法200经由配置接口103确定群体行为。群体包括在相同源和相同目标状态之间具有相同转换的多个部件。此外，群体行为包括当将转换应用于该群体的特定部件时，将转换应用于该群体的所有其它部件。参考图8，示出了示例性群体行为700。部件A、B和C形成群体701，其可以经历从相同源安装状态到相同目标卸载状态的转换(移除)；和从相同源卸载状态到相同目标安装状态的转换(安装)。触发部件A的移除自动触发部件B和C的移除。类似地，触发部件B的安装自动触发部件A和C的安装。因此，可以通过点击该群体的其它部件来更改该群体中的任何部件的目标状态。

[0079] 由建模工具100生成的维护模拟数据经由输出单元106发送到一个(或数个)模拟器160。模拟器160使用维护模拟数据来执行模拟和训练模拟器160的用户。例如，模拟器160的处理单元处理维护模拟数据并生成模拟方案、在模拟器160的显示器上显示与模拟方案相关的数据并且允许用户经由模拟器160的用户接口与模拟方案进行交互。此外，模拟器160可以包括可由模拟器160的用户选择的数个用户模式。例如，模拟器160可以包括学习模式和测试模式。

[0080] 在学习模式中，用户被指导以便教导他关于交通工具的至少一个部件的维护方面的一系列步骤。在这种特定模式下，用户只能触发由维护模拟授权的部件的转换。如果用户尝试触发部件的未经授权的转换(关于不满足用于执行转换的其它部件的条件)，则模拟器160可以提示用户一个错误消息，该错误消息指示未经授权的转换被触发；并且模拟器可以进一步指示转换为什么未经授权的原因。例如，如果用户在触发拆除子部件的某些零件之前触发拆卸该子部件，由于关于这些零件的条件不满足(移除状态)，因此模拟器160不执行转换(拆卸)。例如，如果用户在不首先移除保持轮子的垫圈的所有螺母(子级零件)的情况下触发交通工具中的一个(父级子组件)的拆卸，则模拟器160防止用户触发拆卸轮子，直到他触发移除保持垫圈的所有相应的螺母为止。

[0081] 在测试模式中，模拟器160可以为模拟器160的用户提供完全或半完全的自由环境，以便测试用户关于执行交通工具的至少一个部件的维护的步骤和步骤的顺序的知识或技能。在完全自由的环境中，与学习模式相反，用户可以选择触发部件的任何转换，即使转换未被授权(用于执行转换的其它部件的条件未满足)。在半完全自由的环境中，与学习模式相反，即使转换未经授权(用于执行转换的其它部件的条件未满足)，用户也可选择触发部件的大部分转换。因此，当由用户触发时，模拟器160可以执行某些未授权的转换，然而当用户触发时，模拟器可能不执行一些未经授权的转换。因此，半完全自由的环境提供了将一定范围的所需转换作为目标的选项，这取决于用户的被要求教导或评估的知识或技能水平。例如，如果用户在触发移除子组件的某些零件之前触发拆卸该子组件，则即使未满足关于这些零件的条件(移除状态)，模拟器160也执行转换(拆卸)。在模拟结束时，模拟器160向用户提示他已经做出的错误并且标识出用户已经触发的转换的不正确的顺序。然后，模拟器160可以以转换的正确顺序重放模拟序列。

[0082] 上述用户模式可以具有不同的称谓，并且可以具有关于可以由模拟器160执行的部件的转换的从非常有限的到完全自由的不同程度的限制。

[0083] 虽然在上文通过本公开的非限制性的说明性的实施方案已经描述了本公开，但是这些实施方案在不脱离本公开的精神和本质下可以在所附的权利要求范围内被任意改变。