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面向场景的列车控制系统安全性测试技术研究
| 论文题名： | 面向场景的列车控制系统安全性测试技术研究 |
| 关键词： | 轨道列车;控制系统;运营场景;安全性测试;交互行为特征 |
| 摘要： | 轨道交通列车控制系统因其高速、精准的控制行为，要求其构成的多系统间的并发行为逻辑准确，而在这种典型的分布、实时和并发的安全苛求系统中，交互行为的时序性成为系统功能、安全性的重要特征。场景是刻画并发、分布系统间动态行为的有效方法，常用于描述系统层行为的安全性需求和功能性需求，是软件系统架构建模的主要依据，基于场景刻画轨道交通列车控制系统已被铁道总公司定位为行业规范标准，成为第三方测试的主要依据规范。 面向技术规范的全覆盖测试需求是这类安全苛求系统安全性测试的基本需求，但由于全覆盖在实践上的不可行性，如何产生针对性的测试用例成为业界研究的热点，特别是能够产生面向不同危害级别的层次性测试用例，成为基于场景测试成功应用的关键。 但在测试的实践中，面向场景的完备性测试难以实现，而实际测试更多的需求是要求提供一种可行技术，能够产生满足特定行为特征覆盖的测试用例集合，从而能够快速检测不同危害级别的系统缺陷。本文基于轨道交通运营场景的交互行为特征，提出一种基于模式的测试技术，能够快速生成面向指定行为约束的测试用例，从而能够快速检测系统的运营场景的违背性或符合性。本文的主要贡献为: (1)给出轨道交通运营场景的模式分类，并采用LTS、FSM两种形式定义模式语义，并给出基于模式的覆盖准则。 (2)基于图论测试技术，提出面向不同模式的测试用例生成技术，并给出算法的正确性证明。 (3)给出场景行为分解的方法，基于模式测试技术，给出面向特定场景行为的测试用例生成技术。 通过一些实例表明，这种测试用例生成技术能够快速产生面向特定行为特征和约束的测试用例，一方面可以有效检测是否存在违背特定行为模式，同时能够产生覆盖行为模式的测试用例，实现用较少的测试用例快速检测系统特定的行为危害。 |
| 作者： | 殷文文 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 杜军威 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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