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全电子计算机联锁软件质量度量分析与研究
| 论文题名： | 全电子计算机联锁软件质量度量分析与研究 |
| 关键词： | 铁路信号系统;计算机联锁;软件开发;质量度量分析 |
| 摘要： | 铁路信号设备或系统的可靠性与安全性对保障列车的正常运行具有重要意义，在系统设计时必须遵循“故障—安全”原则。在铁路信号系统中，计算机联锁已经得到了广泛的应用。安全是整个联锁系统设计的核心主题，铁路标准要求联锁软件的安全性等级必须达到SIL4。在联锁软件开发过程中，对软件的可靠性、可维护性等方面也不能忽略，从而保证整个软件的质量。因此，对全电子计算机联锁软件质量度量的研究至关重要。 本文以全电子计算机联锁软件为研究对象，首先分析了系统的结构以及功能特点。联锁系统属于安全相关系统，其软件要求保证其可靠性与安全性;论文同时提出了软件质量的概念以及软件质量度量模型，并说明了软件测试、软件度量、代码重构等软件质量保证手段。其次，论文介绍了几种最具代表性的软件度量方法:源代码行度量方法、从程序结构角度提出的McCabe圈复杂性度量方法、从程序文本角度提出的Halstead软件科学度量方法和基于信息流的Henry&Kafura方法。最后，通过分析这几种典型的软件度量方法，发现这些方法并不能全面的度量整个软件的质量。 为了解决度量的片面性问题，结合现有的软件度量方法，本文提出了一种全面的软件度量方法，其核心思想是对代码长度、圈复杂度、软件科学度量值以及信息流度量值进行综合处理。该方法能够实现从软件的长度、结构、信息流等角度来综合评价软件质量。本文利用该方法对联锁软件进行质量度量，以量化的形式表征软件内部质量水平。首先参照软件内部质量度量标准，选择清晰性、可维护性、易测试性三个质量特性作为联锁软件质量评价标准。接着计算出每个质量特性相关度量元的值，建立了联锁软件内部质量评价的静态度量模型。最后通过实例计算出了联锁软件度量结果。通过以上度量分析，发现有些度量值低于指标的最小值，有些却超过最大值，软件的综合质量比较低。 为了提高计算机联锁软件质量水平，本文提出了一种质量度量引导优化(QualityMetrics-DirectedOptimization，简称QMDO)的方法。QMDO方法的基本思想是:运用全面度量方法对联锁软件进行质量度量，对照度量结果，采用代码优化技术对联锁软件进行修改并重新度量，对比之前的度量结果，优化后各度量项能够达到联锁软件的要求范围。QMDO方法明显改善了代码的清晰性、可维护性、易测试性，极大地提高了代码质量，为利用软件度量提高软件质量找到了一条有效的途径。 |
| 作者： | 韩海玲 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 魏宗寿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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