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基于变异的列控系统安全测试方法研究
| 论文题名： | 基于变异的列控系统安全测试方法研究 |
| 关键词： | 列车运行;控制系统;安全性测试;变异理论 |
| 摘要： | 列车运行控制系统是确保列车运行安全和高效运行的关键设备，它的失效将直接导致人身伤亡和巨大经济损失，所以其安全性尤为重要。测试是保证系统功能正确性的一个重要手段。对列控系统进行完整的功能测试是必不可少的，同时还必须考虑尽可能多的安全性测试。为了提高列控系统安全性，降低相关安全风险，本文结合列控系统的具体结构和技术特征，提出一种基于变异的列控系统安全测试方法。此方法共分为三个步骤: (1)根据列控系统相关规范，建立系统的SMV模型，并利用工具NuSMV从列控系统领域相关特性和领域无关特性两方面的性质来验证模型的正确性; (2)对列控系统进行安全分析，构建系统的故障树，以故障树的最小割集为单位建立列控系统的故障库; (3)利用变异操作符，根据故障库的内容对系统的模型进行变异，得到包含故障的变异模型，以此使变异更有针对性，可以大大减少生成反例的数量，便于提取测试序列，提高测试的效率;然后利用工具NuSMV对变异模型进行模型检验生成反例，此反例可以用来构造包含故障的安全测试序列;针对所得反例，本文提出一种从反例构造测试序列的算法，并定义了标准的测试序列XML格式用于保存测试序列。 最后以CTCS-3级列控系统(Chinese Train Control System Level3，CTCS-3)的RBC（无线闭塞中心）切换为例，验证此方法的有效性和正确性，并开发了相应的工具，从生成的反例中自动抽取得到安全测试序列，生成了测试序列的脚本文件和测试序列的关键步骤描述文件。测试序列的脚本文件可以结合实际的线路数据、列车数据等参数，生成测试平台可执行的测试序列数据，与安全测试平台进行无缝对接。 |
| 作者： | 刘晓亮 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 唐涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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