基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的CTCs-3級(jí)列控系統(tǒng)變異測試方法研究.pdf

1、高速鐵路列控系統(tǒng)是典型的安全苛求系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)生任何錯(cuò)誤都有可能引起災(zāi)難性的后果，直接影響到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，保證列控系統(tǒng)的正確和安全至關(guān)重要。測試是保證高鐵列控系統(tǒng)正確和可靠的重要技術(shù)手段，長期以來，如何生成測試案例和如何確保測試案例集的完備性一直是列控系統(tǒng)測試中的關(guān)鍵問題，關(guān)系到測試的效率和質(zhì)量。而測試案例的質(zhì)量該如何評(píng)價(jià)，究竟能不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充分地檢測，這就涉及到測試案例集完備性的評(píng)估問題，需要有相應(yīng)的方法來對(duì)測試案例集進(jìn)

2、行檢驗(yàn)。
　　變異測試可以模擬系統(tǒng)中可能存在的錯(cuò)誤或缺陷，提供了一種度量測試案例集完備性的方法，可以直接地、定量地衡量測試案例集的完備性，評(píng)估測試案例集發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常和缺陷的能力;同時(shí)，通過變異分析還可以有針對(duì)性地對(duì)原測試案例集進(jìn)行修改和補(bǔ)充，進(jìn)一步提高其完備性。本文將變異測試引入時(shí)間自動(dòng)機(jī)，首先根據(jù)規(guī)范并利用UPPAAL對(duì)列控系統(tǒng)典型場景進(jìn)行仿真建模;然后，圍繞模型進(jìn)行變異測試，評(píng)估其測試案例集的完備性;進(jìn)而探究測試案例集的完善方

3、法。
　　論文主要的研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究和分析了列控系統(tǒng)測試案例和變異測試技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并詳細(xì)介紹了變異測試和時(shí)間自動(dòng)機(jī)等理論，為提出本文的研究方法奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)將變異測試和時(shí)間自動(dòng)機(jī)進(jìn)行深度結(jié)合，提出基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的列控系統(tǒng)變異測試方法，實(shí)現(xiàn)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的形式化建模和驗(yàn)證、時(shí)間自動(dòng)機(jī)中的變異分析和測試案例集完備性評(píng)估、變異模型的分析和測試案例集的完善等功能，從而構(gòu)建了完整的閉環(huán)研

4、究過程。
　　(3)將基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的變異測試方法應(yīng)用于CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)等級(jí)轉(zhuǎn)換場景和RBC切換場景，首先，對(duì)場景進(jìn)行形式化建模，并驗(yàn)證了模型與規(guī)范的一致性關(guān)系;其次，圍繞模型實(shí)施了變異分析和完備性評(píng)估，得到了針對(duì)場景的測試案例集完備性指標(biāo);最后，基于變異模型對(duì)原測試案例集進(jìn)行了修改和補(bǔ)充，提高了原案例集的完備性。
　　(4)以C＃作為開發(fā)語言，在Visual Studio2010平臺(tái)下設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了變異體輔助生成工具，