面向場景的列車控制系統(tǒng)安全性測試技術研究.pdf

1、軌道交通列車控制系統(tǒng)因其高速、精準的控制行為，要求其構成的多系統(tǒng)間的并發(fā)行為邏輯準確，而在這種典型的分布、實時和并發(fā)的安全苛求系統(tǒng)中，交互行為的時序性成為系統(tǒng)功能、安全性的重要特征。場景是刻畫并發(fā)、分布系統(tǒng)間動態(tài)行為的有效方法，常用于描述系統(tǒng)層行為的安全性需求和功能性需求，是軟件系統(tǒng)架構建模的主要依據(jù)，基于場景刻畫軌道交通列車控制系統(tǒng)已被鐵道總公司定位為行業(yè)規(guī)范標準，成為第三方測試的主要依據(jù)規(guī)范。
　　面向技術規(guī)范的全覆蓋測試需求

2、是這類安全苛求系統(tǒng)安全性測試的基本需求，但由于全覆蓋在實踐上的不可行性，如何產(chǎn)生針對性的測試用例成為業(yè)界研究的熱點，特別是能夠產(chǎn)生面向不同危害級別的層次性測試用例，成為基于場景測試成功應用的關鍵。
　　但在測試的實踐中，面向場景的完備性測試難以實現(xiàn)，而實際測試更多的需求是要求提供一種可行技術，能夠產(chǎn)生滿足特定行為特征覆蓋的測試用例集合，從而能夠快速檢測不同危害級別的系統(tǒng)缺陷。本文基于軌道交通運營場景的交互行為特征，提出一種基于模式

3、的測試技術，能夠快速生成面向指定行為約束的測試用例，從而能夠快速檢測系統(tǒng)的運營場景的違背性或符合性。本文的主要貢獻為:
　　(1)給出軌道交通運營場景的模式分類，并采用LTS、FSM兩種形式定義模式語義，并給出基于模式的覆蓋準則。
　　(2)基于圖論測試技術，提出面向不同模式的測試用例生成技術，并給出算法的正確性證明。
　　(3)給出場景行為分解的方法，基于模式測試技術，給出面向特定場景行為的測試用例生成技術。