本文關鍵詞：軌道交通系統(tǒng)需求分析與一致性測試

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【摘要】：列車自動防護系統(tǒng)(Automatic Train Protection, ATP)是軌道交通領域的列車運行控制系統(tǒng),該系統(tǒng)對安全性和可靠性的要求非常嚴格。然而目前,在該領域,對這些性質的驗證是通過一些零散的手工測試的方法,并沒有一套完整的自動化方法,去測試系統(tǒng)實現(xiàn)與需求的一致性,從而去保證這一系統(tǒng)的安全性和可靠性。為了彌補這一缺陷,本文在模型驅動的測試方法之上,提出了一整套的針對ATP系統(tǒng)的安全性和可靠性的測試方法,該方法從需求分析,到軟件測試,提供了一套完整的一致性測試流程。本文的主要內容及貢獻如下需求說明的形式化分析。本文采用模型驅動的測試方法,定義了一種針對ATP系統(tǒng)的需求描述語言C ASDL(CAsco Specification Description Language)。通過對使用該語言書寫的ATP系統(tǒng)的需求說明文檔進行解析和形式化分析,可以得到需求的兩個模型側面圖：變量影響關系圖和狀態(tài)遷移圖。這兩張圖可以很好的幫助測試人員去分析需求,從而去驗證需求的邏輯正確性。測試用例的自動生成。該方法可以根據(jù)不同的覆蓋準則比如,MC/DC和Branch,從需求模型中自動生成相應的測試用例。除此之外,本文還提出了一種基于場景的測試方法。該方法可以產生測試人員真正關心的測試數(shù)據(jù),從而有針對性的進行測試。針對這種方法,本文提出了一種場景描述語言CASSL(CASco Scenario Language),該語言可以很好的描述測試人員腦海中的測試場景,并通過對這樣的場景文件自動進行分析和計算,從而生成驅動測試平臺運行的測試腳本。測試平臺經過執(zhí)行這樣的測試腳本,便可以得到系統(tǒng)實現(xiàn)的測試結果。一致性測試與分析。為了驗證系統(tǒng)實現(xiàn)的測試結果與需求的一致性,需要得到需求的預期測試結果。該方法通過自動的模擬需求的執(zhí)行,從而產生需求的預期測試結果。通過將系統(tǒng)實現(xiàn)的測試結果與預期測試結果進行比對和統(tǒng)計分析,最終會生成ATP系統(tǒng)的一致性報告。這樣的一致性報告將系統(tǒng)實現(xiàn)與需求所不一致的地方呈現(xiàn)給測試人員,使得測試人員可以迅速的發(fā)現(xiàn)和定位不一致,從而及時地消除這些不一致性。目前,相應的工具已經被實現(xiàn)出來,并且被應用在了軌道交通系統(tǒng)實際的測試工作當中。這款工具有效地提升了測試效率,并獲得了測試人員的認可和好評。
【關鍵詞】：ATP 需求分析 一致性測試 需求驗證 測試用例生成 場景測試
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.53
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 引言13-18
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 相關工作14
• 1.3 研究內容14-17
• 1.4 本文結構17-18
• 第二章 需求分析與一致性測試方法概述以及需求描述語言CASDL18-33
• 2.1 需求分析與一致性測試方法概述18-20
• 2.1.1 方法概述18-19
• 2.1.2 技術難點19-20
• 2.2 需求描述語言CASDL20-33
• 2.2.1 語法與語義22-30
• 2.2.2 解析與執(zhí)行30-33
• 第三章 CASDL需求模型的形式化分析33-42
• 3.1 合法性檢查33-34
• 3.2 形式化分析34-42
• 3.2.1 數(shù)據(jù)流分析方法34-35
• 3.2.2 變量影響關系圖35-39
• 3.2.3 狀態(tài)遷移圖39-42
• 第四章 測試用例的自動生成42-55
• 4.1 根據(jù)不同的覆蓋準則生成測試用例44-47
• 4.1.1 MC/DC44-46
• 4.1.2 分支覆蓋46-47
• 4.2 測試場景轉化為測試數(shù)據(jù)47-55
• 4.2.1 場景描述語言CASSL48-53
• 4.2.2 測試場景轉化為測試腳本53-55
• 第五章 一致性測試與分析55-67
• 5.1 需求執(zhí)行器57-62
• 5.2 一致性比對62-64
• 5.3 一致性結果分析64-67
• 5.3.1 判定與分類64-65
• 5.3.2 統(tǒng)計65-66
• 5.3.3 可視化66-67
• 第六章 工具實現(xiàn)與實驗結果67-87
• 6.1 代碼架構68-74
• 6.1.1 需求模型類圖68-71
• 6.1.2 分析類圖71-74
• 6.2 具截圖74-81
• 6.2.1 工具主界面74
• 6.2.2 需求文檔讀取模塊74
• 6.2.3 變量影響關系圖生成模塊74-76
• 6.2.4 狀態(tài)遷移圖生成模塊76-77
• 6.2.5 測試用例生成模塊77-79
• 6.2.6 一致性測試分析模塊79-81
• 6.3 實驗結果81-87
• 6.3.1 讀取需求說明文檔82-83
• 6.3.2 生成變量影響關系圖83-84
• 6.3.3 生成變量狀態(tài)遷移圖84
• 6.3.4 生成測試用例和測試腳本84-85
• 6.3.5 一致性測試85-87
• 第七章 總結與展望87-91
• 7.1 本文總結87-88
• 7.2 未來展望88-91
• 參考文獻91-94
• 致謝94-95
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文和參與科研情況95

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本文編號：658983