近年來(lái),隨著我國(guó)高速鐵路的發(fā)展和運(yùn)輸壓力的增大,將列車(chē)自動(dòng)駕駛（ATO）技術(shù)應(yīng)用到高速鐵路上的需求尤為迫切。因此,新增了 ATO功能的高速鐵路ATO系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。測(cè)試是保證高鐵ATO系統(tǒng)正確性和可靠性的重要技術(shù)方法,而測(cè)試案例作為測(cè)試中的核心問(wèn)題,關(guān)系到測(cè)試的質(zhì)量和效率。如何自動(dòng)地生成測(cè)試案例集并確保其覆蓋度和完備性一直是列控系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題與研究重點(diǎn)。變異測(cè)試通過(guò)有目的地向程序/系統(tǒng)中注入不同類(lèi)型的故障來(lái)模擬程序/系統(tǒng)在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的缺陷,由此生成的變異體可以用來(lái)生成新的測(cè)試案例。本文將變異測(cè)試技術(shù)和輸入輸出時(shí)間自動(dòng)機(jī)（TIOA）理論相結(jié)合,設(shè)計(jì)了基于TIOA及Ecdar的高鐵ATO系統(tǒng)變異測(cè)試方法,實(shí)現(xiàn)了高鐵ATO系統(tǒng)的形式化建模與驗(yàn)證,以及基于變異測(cè)試的測(cè)試案例自動(dòng)生成。論文主要工作如下。首先,介紹了 TIOA相關(guān)理論、變異測(cè)試技術(shù)和集建模、驗(yàn)證和測(cè)試功能于一體的工具Ecdar,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了本文的高鐵ATO系統(tǒng)變異測(cè)試方法,包括高鐵ATO系統(tǒng)形式化建模與驗(yàn)證方法,11種變異算子以及測(cè)試案例生成方法。其次,從整體架構(gòu)、系統(tǒng)接口和運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景三個(gè)方面總結(jié)了高鐵ATO系統(tǒng)。通過(guò)分析列車(chē)... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?—個(gè)ａ）非輸入啟用的ＴＩＯＡ和其ｂ）天使完成??

定義２．４?（活變異體）若不存在一個(gè)測(cè)試案例ｔ?（ｔ?ｅ?ｒ?）作為Ｓ和Ｍ執(zhí)行測(cè)試??的輸入時(shí)，使得Ｓ和Ｍ輸出不同的行為，或稱(chēng)為執(zhí)行結(jié)果不一致，則稱(chēng)Ｍ相對(duì)于??測(cè)試案例集Ｔ是活變異體。??存在無(wú)法被殺死的活變異體的原因（１）測(cè)試案例集不夠充分，修改和設(shè)計(jì)新??的測(cè)試案例集可殺死這些變異體；（２）屬于等價(jià)變異體。??定義２．５?（等價(jià)變異體）變異體Ｍ與原始程序或模型Ｓ在語(yǔ)法上雖有差異，??但是在語(yǔ)義上相一致／等價(jià)，則Ｍ為Ｓ的等價(jià)變異體。??由于等價(jià)變異體無(wú)法被任何測(cè)試案例在執(zhí)行過(guò)程中檢測(cè)并殺死掉，因此需要??排除掉等價(jià)變異體。??變異分析流程［６ｅ］如圖２－２所示，首先給定被測(cè)原始程序／模型和測(cè)試案例集，??根據(jù)系統(tǒng)需求和被測(cè)原始程序／模型特征設(shè)計(jì)一套變異算子；之后在被測(cè)原始程序／??模型上執(zhí)行變異算子以生成大量相對(duì)應(yīng)的變異體；再?gòu)淖儺愺w中檢測(cè)出等價(jià)變異??體并丟棄，在剩余的非等價(jià)變異體上執(zhí)行測(cè)試案例集中的測(cè)試案例，若有未被檢??測(cè)出的變異體，可以對(duì)測(cè)試案例集進(jìn)行補(bǔ)充與新測(cè)試案例的設(shè)計(jì)；最后使用變異??分?jǐn)?shù)對(duì)變異測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。??

２．３．２?Ｅｃｄａｒ功能概述??Ｅｃｄａｒ前端目前的最新版本為２．２，本文之后的工作將以Ｅｃｄａｒ?２．２?（后文統(tǒng)稱(chēng)??Ｅｃｄａｒ）為主要工具進(jìn)行建模、驗(yàn)證與測(cè)試工作，其主界面如圖２－４所示。??Ｅｃｄａｒ?２２?—?□?Ｘ??亡—?編輯器?ｊｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍ?—??？：??Ｓｙａ抑?ｙｅｃｌｗｒｔｉｏｎｔ?’??＠?ＡＴＯ?：?ＱＢ?查１?旬窗格??ｗｒｃｎｃＴｓｎｓｉｂ?ｎ＃ＨＴ￡？ａｔ）??項(xiàng)目窗格?－?？＊？＇？?－??ｅｉ？．；Ｓ．５ｒｔＪ＜ｕ＜ｓ！Ｓ??１＾＂？?備?－…＞??６＊３ｌｗｒｉ？ｉｃｊ?ｉ?＂＊？＂？?＾??＂?■???－?－?？?＇?＊－?－?－??ＥＳ２Ｈ２５Ｋ?〇■??ＭｌＪｔ．ＨＬＳＵｈｏｎＳ?？??ＥＳＳＥ?Ｑ??＞??Ｉｔｉ吳窗格??圖２４?Ｅｃｄａｒ?２．２主界面介紹??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｅｃｄａｒ?２．２?ｍａｉｎ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??Ｅｃｄａｒ主要包括了編輯器、項(xiàng)目窗格、查詢(xún)窗格、錯(cuò)誤窗格、模擬器、和測(cè)試??１８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)智能高鐵自動(dòng)駕駛技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 李紅俠.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2019(06)
[2]面向高速鐵路的CTCS+ATO列控系統(tǒng)研究[J]. 徐效寧,徐寧,易海旺.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2017(04)
[3]CTCS2+ATO列控系統(tǒng)在珠三角城際軌道交通中的應(yīng)用[J]. 張小星.  鐵道通信信號(hào). 2015(12)
[4]基于模型的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)測(cè)試案例自動(dòng)生成方法[J]. 呂繼東,朱曉琳,李開(kāi)成,唐濤,王海峰.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]中國(guó)高速鐵路列控系統(tǒng)的形式化分析與驗(yàn)證[J]. 郭丹青,呂繼東,王淑靈,唐濤,詹乃軍,周達(dá)天,鄒亮.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(03)
[6]一種全覆蓋的列控車(chē)載系統(tǒng)測(cè)試用例自動(dòng)生成算法研究[J]. 袁磊,呂繼東,劉雨,李辰嶺,趙偉慧.  鐵道學(xué)報(bào). 2014(08)
[7]變異測(cè)試:原理、優(yōu)化和應(yīng)用[J]. 陳翔,顧慶.  計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2012(12)
[8]CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)測(cè)試案例生成方法的研究[J]. 季學(xué)勝,李開(kāi)成,張勇,劉大為.  鐵道通信信號(hào). 2009(10)
[9]一種新的變異測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成方法[J]. 單錦輝,高友峰,劉明浩,劉江紅,張路,孫家骕.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2008(06)
[10]軟件測(cè)試中的弱變異方法與關(guān)系測(cè)試數(shù)據(jù)[J]. 姜凡,鄭人杰.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 1990(08)

博士論文
[1]基于集合進(jìn)化與占優(yōu)關(guān)系的變異測(cè)試用例生成[D]. 張功杰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于TAIO變異分析的新型列控系統(tǒng)安全功能測(cè)試評(píng)價(jià)研究[D]. 魏柏全.北京交通大學(xué) 2018
[2]基于模型的變異測(cè)試工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 薛佳.北京郵電大學(xué) 2018
[3]基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)變異測(cè)試方法研究[D]. 李騰.北京交通大學(xué) 2016
[4]基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型的測(cè)試用例生成方法研究[D]. 范素娟.鄭州大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3395966