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联锁软件进路控制功能自动测试方法研究
| 论文题名： | 联锁软件进路控制功能自动测试方法研究 |
| 关键词： | 铁路运输;联锁软件;进路控制功能;自动测试 |
| 摘要： | 计算机联锁系统是铁路运输中安全性、可靠性要求极高的关键系统。在硬件实现安全可靠的前提下，提高软件质量是至关重要的一项任务。所以，如何有效地对联锁软件进行全面严格的测试成为了值得研究的课题。 传统的测试方法多依靠人工编写测试案例和手动执行测试，这种方法不仅费时费力而且使测试效果受到了人为因素的影响，容易出现缺漏。而组合测试因其高效可靠的特性成为了黑盒测试中的热门研究领域。但是普通的组合测试算法都是致力于如何减小测试案例集的规模，而并未考虑到联锁系统的接口设备可能需要被赋予权值的实际要求。针对以上情况，本文吸收了传统测试案例的优点，同时利用组合测试的效率优势，提出一种将二者结合起来运用的自动测试方法，主要内容包括: (1)分析了联锁软件的测试需求，将传统测试使用的测试案例重新整理成11个适用于自动测试的项目。通过分析进路建立和设备状态变化这两项测试的不同目标，阐述了应用组合测试方法的策略分别是增加测试覆盖度和提高测试效率。 (2)提出了一种基于改进的IPO(In-Parameter-Order)算法的联锁软件测试案例自动生成方法，主要思想有两点:其一是在原算法过程中引入权值参数，它们将影响测试案例的生成次序以及组合情况，从而使对当前测试场景更为重要的参数在测试案例中出现频率更高;其二是分析测试结果得到的出错原因，将反馈到各参数权值的变化上，从而使下一次生成的测试案例可以更高效地发现错误。 (3)详细设计了自动测试程序的执行流程，涵盖了进路建立、设备单操、信号关闭重开、进路解锁等功能以及其中的安全防护要求，并通过组织测试序列将重复性操作减少至原来的一半以下。 (4)构建了自动测试环境，使用UDP通信完成联锁机、仿真机和测试程序之间的数据交互。对一个具体站场进行测试的结果表明，该自动测试方法相较于传统测试能发现更多的错误，测试花费时间减少了37％以上，部分测试案例的检错能力和检错速度也有所改进。 本文的研究结果表明，面向联锁软件的自动测试方法不仅增加了测试覆盖度，而且提高了测试效率，还让部分测试案例的质量得到了优化，相对于传统的人工测试方法做出了明显的改进。 |
| 作者： | 闵锐 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 王海峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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