探索测试用例自动生成算法在车载atp中的研究与应用

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1、北京交通大学硕士学位论文测试用例自动生成算法在车载ATP中的研究与应用姓名：雷小玲申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：宁滨20090601中文摘要摘要：为确保列车运行安全，提高运输效率并增强市场竞争力，铁路部门提出了发展适于我国国情的CTCS(ChineseTrainControlSystem)系统策略。目前关于CTCS一3级列控系统的研究正在逐步进行和完善之中。作为一个安全苛求的铁路控制系统，CTCS必须要进行一系列完整功能的测试，以确保对系统的全面验证。功能测试是确保系统安全最重要的部分

2、，其目的在于验证系统是否满足需求规范。作为整个列车的控制核心，车载子系统功能测试的重要性也就不言而喻。测试是一项非常耗时的工程，恰当的测试方法可以提高测试效率。测试用例是测试全部过程的核心，同时也是测试执行环节的基本依据。测试自动化的趋势使得测试用例自动生成成为该领域的关键问题与难题之一。由于不同的测试数据发现错误的能力存在很大差异，为了提高测试效率降低测试成本，应该选用高效的测试数据。因此，本文主要针对CTCS．3级车载ATP(AutomaticTrainProtection)子系统的测试方法和测试用例自

3、动生成展开研究。本文首先从传统测试理论出发，分析了这些测试手段自身的优点与不足。由于单纯的黑盒测试和白盒测试各自的不完备性，选用混合测试方法对两者进行优势互补，并详细阐述了混合测试方法的原理和具体实施过程。选取混合测试方法所体现出的逐步测试思路为测试用例的良好设计提供了基础。其次，研究了混合测试方法下的测试用例自动生成技术。经验和实践表明，两两组合覆盖测试是一种实际而有效的用例生成方法。所以本文结合测试领域组合覆盖的思想，重点研究了基于网络模型两两覆盖的组合测试用例自动生成算法，并就参数排序策略对该算法性能

4、的影响进行了分析与评价，进而提出了相应的解决措施。最后，以CTCS．3级车载ATP子系统为研究对象，对其被测功能进行了需求分析。基于车载ATP速度监督功能的测试需求，在不同工作模式下对被测功能进行了层次划分；在一定的参数选择及排序策略下，利用组合测试用例自动生成算法完成了不同模式、层次的测试用例自动生成及约减，以及所生成用例的管理及维护等。用例生成结果表明，在恰当的参数选取及排序策略下，本文所述测试用例自动生成算法能够在保证测试覆盖率的同时具备较高的用例约减率，该方法将对提高测试效率具有重要的积极意义。关键

5、词：CTCS．3；车载筒rP；混合测试方法；组合测试；测试用例自动生成分类号：U284．91ABSTRACTABSTRACT：Inordertoguaranteethesafetyoftrainoperation，improvethetransportationefficiencyandmarketcompetitiveness，thesystemstrategyofCTCS(ChineseTrainControlSystem)isproposedbyrailwaydepartmentbasedonthen

6、ationalsituations．TheresearchonCTCS一3isgraduallyperformedandimproved，and嬲asafetycriticalrailcontrolsyStem，thereshouldbecompletetestforCTCStoensuethecomprehensiveverificationofthesystem，inwhichthefunctionaltestisthemostimportantpartforthesystemsafety,withth

7、eaimatverifyingwhetherthesystemcouldmeetthesystemrequirementspecifications．Andasthekeypartoftraincontrol，itisofgreatimportanceforthefunctiontestofonboardsubsystem．Testisatimeconsumingproject，andappropriatetestmethodwillimprovetheefficiency．Thetestcaseisthe

8、coreofthewholetestingprocess，andisalsothefundamentalbasisofthetestexecution．Withthedevelopmentoftestautomation，thegenerationoftestcasehasbecomeoneofthekeyproblems．Theabilityofdetectionforerrorswouldvarywithte