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CTCS-3级车载列车控制系统单元测试研究
| 论文题名： | CTCS-3级车载列车控制系统单元测试研究 |
| 关键词： | 列车控制系统;形式化建模;单元测试;统一建模语言 |
| 摘要： | 为了保证列车的安全高效运行，验证车载列车控制系统是否满足软件需求规范，必须对其进行一系列测试。单元测试作为针对代码级的测试，是整个开发与测试过程中最为基本的测试工作，它的作用是测试程序代码的执行情况，只有先完成单元测试，保证系统代码能够完全执行并达到软件安全标准，才可以进行接下来的开发及测试工作，对保障开发软件质量具有重要意义。 在这样的背景下，本文针对CTCS-3级车载列车控制系统的单元测试进行研究。主要研究内容如下: (1)针对车载列车控制系统进行形式化建模。利用UML形式化建模语言对车载列车控制系统进行活动图建模，从而分析车载列车控制系统的9个重要系统功能，以避免因使用其他方法描述而产生的不确定性。通过对列车控制系统的主要系统功能进行形式化建模分析，可以将所有功能模块包含进该模型中，避免遗漏某个功能模块，同时通过该模型可以更直观的了解系统的功能结构，为保障单元测试达到安全测试标准奠定了重要的基础。 (2)针对车载列车控制系统设计测试案例。分别对通信消息包和列车制动模块进行分析，把这两个车载功能作为例子来研究测试案例的生成方法。通过UML形式化建模语言对这两个模块建立用例图和活动图，提取出该单元模块的系统特征，设计测试案例。随后采用组合覆盖法对测试案例中被测代码的输入变量取值进行分析，找出合适的测试输入变量，再进行单元测试。通过生成的测试案例可以用于指导单元测试的进行，以达到软件安全标准，同时为每个测试过程都建立一个追踪体系，便于发现问题后快速查找。 (3)利用单元测试工具对测试案例进行测试。通过使用单元测试工具对地到车信息包模块和列车制动模块编写测试驱动函数和桩函数，利用编写的函数对被测函数进行单元测试，从而生成测试语句覆盖率图表。查看图表中显示出的语句覆盖率统计，对比铁路应用标准EN50128中的要求，对未达到标准的进行人工检查，将语句覆盖率提升到100％，从而保障代码的质量，并验证了此单元测试方法的有效性。 |
| 作者： | 付宏力 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张三同 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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