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基于UPPAAL的计算机联锁进路控制过程测试用例自动生成
| 论文题名： | 基于UPPAAL的计算机联锁进路控制过程测试用例自动生成 |
| 关键词： | 计算机联锁;自动生成;联锁系统;软件设计;软件测试;状态机模型;进路控制 |
| 摘要： | 计算机联锁系统是保证列车在车站内安全运行的重要手段，联锁逻辑运算的安全性和可靠性影响着整个车站设备的实时状态，对行车安全有着至关重要的作用。因此需要对联锁系统软件设计进行安全性测试。然而由于各个信号厂商软件的不统一性，造成测试的难度很大。目前软件的测试方法主要以代码为中心来设计测试用例，系统测试的通用性和灵活性不足，由于对于同一个问题针对不同的开发人员编写的程序和框架思路不完全一样，就需要针对每行代码或者每个模块设计测试用例，测试效率极低而且费时较多。 本文结合计算机联锁技术规范，深入分析了联锁内部逻辑运算的核心过程，并引入人环因素的影响，分模块建立计算机联锁状态机模型，并对模型进行仿真和验证，生成最终的测试用例。 首先从功能需求和人环因素两个方面展开研究，将自然偶发因素和人为因素产生的设备故障对联锁运算的影响引入到联锁核心运算进路控制功能中。在系统需求分析的基础上，利用UPPAAL软件依据联锁逻辑过程对进路控制模块进行建模，包括进路建立、进路正常解锁、调车中途折返解锁、进路取消、人工解锁和故障解锁。其次采用UPPAAL的仿真环境和BNF语法以具体进路为例对建立的模型进行仿真和验证，确保模型的正确性，并以XML文件保存了模型中状态和边的关系。利用Java提供的dom4j技术解析生成的XML文件，得到模型中状态和边的关系，并引入图论的基本原理，采用邻接表的存储方式将状态和边的关系进行存储，并在每个模型中分别分配给每个状态一个编码，用于简化模型。为了保证测试用例的完备性，设计DFS搜索算法遍历简化的模型，得到抽象测试用例。最后根据抽象测试用例得到所有的迁移谓词条件，利用Java反射机制解析所有的谓词条件，得到最终的测试用例。 |
| 作者： | 谢林 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 杨扬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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