CBTC系統(tǒng)軟件測(cè)試自動(dòng)化的研究.pdf

1、在城市軌道交通領(lǐng)域，基于通信的列車控制(Communication Based Train Control，CBTC)系統(tǒng)是當(dāng)前信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。CBTC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了車地之間的全雙工大容量雙向連續(xù)信息傳輸，保障了通信的實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性，提高了列車的定位精度與行車效率。CBTC系統(tǒng)作為直接關(guān)系到行車安全的系統(tǒng)，必須符合“故障-安全”的原則。它是一種安全苛求系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)的安全性，整個(gè)系統(tǒng)需通過(guò)嚴(yán)苛的安全認(rèn)證方可上線。軟件測(cè)試是保證系

2、統(tǒng)質(zhì)量的重要一環(huán)，在安全認(rèn)證的過(guò)程中也扮演著重要角色。但在軟件測(cè)試中，測(cè)試人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)測(cè)試效率有很大影響，測(cè)試人員水平差異往往會(huì)影響測(cè)試工作的進(jìn)度和質(zhì)量。因此，提高軟件測(cè)試的自動(dòng)化水平、減少人為因素對(duì)測(cè)試質(zhì)量的影響成為了當(dāng)下軟件測(cè)試領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　為了提高CBTC系統(tǒng)軟件測(cè)試工作的自動(dòng)化水平，本文提出了一種測(cè)試路徑自動(dòng)生成技術(shù)，并以測(cè)試覆蓋率為指標(biāo)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行度量。測(cè)試覆蓋率是度量軟件測(cè)試結(jié)果的重要指標(biāo)，測(cè)試人員需要選

3、擇合適的測(cè)試路徑以達(dá)到覆蓋率要求。測(cè)試路徑的選擇要求既不重復(fù)也不遺漏，一般由人工完成測(cè)試路徑的選擇，并根據(jù)已選路徑編寫測(cè)試案例進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試邏輯較為簡(jiǎn)單的代碼時(shí)，人工選擇測(cè)試路徑效率較高。一旦程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在眾多分支及循環(huán)時(shí)，人工選擇測(cè)試路徑會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間和精力，而且容易產(chǎn)生重復(fù)或遺漏。本文提出的測(cè)試路徑自動(dòng)生成技術(shù)，為測(cè)試人員編寫測(cè)試用例時(shí)提供了指導(dǎo)，提高了測(cè)試的自動(dòng)化水平。
　　測(cè)試路徑的自動(dòng)生成過(guò)程需對(duì)程序代碼進(jìn)行形式化

4、建模。本文基于Petri網(wǎng)理論，將程序代碼轉(zhuǎn)換為形式化的節(jié)點(diǎn)圖，并基于圖的搜索算法編寫程序，完成對(duì)被測(cè)代碼入口與出口間的所有路徑的搜索，最后將路徑輸出顯示。測(cè)試人員根據(jù)自動(dòng)輸出的路徑編寫測(cè)試用例，節(jié)省了尋找路徑的時(shí)間，提高了測(cè)試工作的效率。本文以CBTC系統(tǒng)的ATP子系統(tǒng)軟件模塊為例，對(duì)被測(cè)代碼進(jìn)行形式化建模并自動(dòng)生成測(cè)試路徑，根據(jù)測(cè)試路徑編寫測(cè)試用例，然后使用LDRA Testbed工具進(jìn)行實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證。經(jīng)驗(yàn)證，按照自動(dòng)生成的測(cè)試路徑