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基于改进蚁群算法的测试序列优化算法
| 论文题名： | 基于改进蚁群算法的测试序列优化算法 |
| 关键词： | 铁路运行;列车控制系统;自动化测试法;改进蚁群算法;老鼠迷宫算法 |
| 摘要： | 近几年，伴随着中国铁路运行控制系统的高速发展，稳定性与安全性的提高已经成为CTCS-3列控系统发展的焦点。为提高CTCS-3系统的可靠性并保证其顺利开通运行，必须在其投入正式使用前进行大量测试，以避免不必要的损失。进行CTCS-3列控系统现场测试需要消耗大量的人力财力，系统测试周期也相对较长，而且完全由人工做出测试案例和测试序列可能会出现一些漏洞和缺陷。因此，为了确保CTCS-3列控系统行为功能正确性，提高测试效率，基于模型自动化测试方法已成为备受关注的新型自动化测试方法。 这篇论文主要采用了改进蚁群算法(M-ACA)和老鼠迷宫算法，对基于CPN模型的测试案例和测试序列自动生成方法进行深入的研究。选择了RBC切换、自动过分相、注册与启动、注销四个功能场景为例，结合RBC测试平台对所提出的方法进行了科学的验证和详尽的阐述。论文的主要工作如下: 1.针对本文研究对象CTCS-3列控系统测试的国内国外研究现状进行综述，指出本文所要研究的问题和意义。 2.对于论文中涉及到的相关概念进行了必要简介，包括测试方法的研究、传统算法的分析，然后，介绍了CPN相关概念和建模工具CPN Tools。 3.提出了改进蚁群算法的基本原理和方法，并结合流程图详述了测试案例和测试序列生成及优化的过程。同时，对于建立CPN模型的过程进行了详细的解释，且通过状态空间可达图详述了生成优化序列的过程并展示了生成的结果。 4.根据本文所提出的改进蚁群算法，利用C++语言编写了测试序列生成软件，该软件主要包括需求模块、测试模块、运行模块、结果模块。通过运行该软件得出的优化结果，与利用序列优选算法(SPS)和传统深度优先搜索算法(DFS)生成的测试序列结果进行对比，最终证明了改进蚁群算法的优越性。为了满足实际运行需求，加入了故障、并行测试的思想，且分别编写了基于故障的测试序列生成工具和并行测试序列生成工具，并对相应生成的测试序列结果进行了分析比对。 5.最后，通过连入RBC测试平台，验证生成的测试序列的可实用性。通过验证，得出改进蚁群算法具有良好的可行性，该算法不仅去掉了测试序列中的冗余部分，也大大减小了重复度，而且该测试基本覆盖了列控系统需求规范中相关内容。 |
| 作者： | 胡乃文 |
| 专业： | 智能交通工程 |
| 导师： | 郑伟 |
| 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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