[發(fā)明專利]一種高速列車運行控制系統(tǒng)功能的動態(tài)測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010605560.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102096410A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 吉吟東;王帥;周暐;孫新亞;董煒
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京全路通信信號研究設計院
• 主分類號: G05B23/00
• 分類號: G05B23/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種高速列車運行控制系統(tǒng)功能的動態(tài)測試方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)建立一個高速列車運行控制系統(tǒng)功能的測試模型：A_p＝(M，W，B)，其中，

M為根據(jù)高速列車運行控制系統(tǒng)的功能規(guī)范構造的有限狀態(tài)自動機，

W是有限狀態(tài)自動機M的狀態(tài)轉(zhuǎn)移權重向量，用于表示動態(tài)測試過程中狀態(tài)轉(zhuǎn)移的執(zhí)行代價，W＝[w₁，…，w_i，…，w_n]，其中，n是狀態(tài)轉(zhuǎn)移個數(shù)，w_i表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_i的執(zhí)行代價，定義：正常狀態(tài)轉(zhuǎn)移的執(zhí)行代價為1，錯誤狀態(tài)轉(zhuǎn)移的執(zhí)行代價為∞，有限狀態(tài)自動機M的初始權重向量為W＝[1，…，1，…，1]，

B是有限狀態(tài)自動機M的狀態(tài)轉(zhuǎn)移標識向量，B＝[b₁，…，b_j，…，b_n]，b_j為{-1，0，1}中的一個值，定義b_j＝0，表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_j已經(jīng)被測試過，且可根據(jù)測試結果判斷狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_j的正確性，b_j＝-1，表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_j已經(jīng)被測試過，且不可根據(jù)測試結果判斷狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_j的正確性，b_j＝1表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_j未被測試過，有限狀態(tài)自動機M的初始標識向量為B＝[1，…，1，…，1]；

(2)將上述根據(jù)高速列車運行控制系統(tǒng)的功能規(guī)范構造的有限狀態(tài)自動機M作為高速列車運行控制系統(tǒng)功能動態(tài)測試的參考模型；

(3)根據(jù)上述測試模型，對高速列車運行控制系統(tǒng)的功能進行動態(tài)測試，包括以下步驟：

(3-1)根據(jù)有限狀態(tài)自動機M中狀態(tài)轉(zhuǎn)移引導序列的長度，對所有狀態(tài)轉(zhuǎn)移由短到長依次進行編號，得到t₁，t₂，…t_n；

(3-2)從對高速列車運行控制系統(tǒng)的功能進行動態(tài)測試開始至測試結束，依次進行：

(3-2-1)在測試過程的時刻k生成一個測試序列ts_k＝ts_pre；t_k；ts_post，其中t_k為被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移，ts_pre為被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_k的引導序列，ts_post為被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移t_k的尾狀態(tài)驗證序列，

(3-2-2)根據(jù)上述測試序列，分別向上述參考模型和被測高速列車運行控制系統(tǒng)輸入與功能測試相關的信號，分別得到參考模型的測試輸出o₁，…，o_l，…，o_m和被測高速列車運行控制系統(tǒng)的測試輸出

(3-2-3)將上述參考模型的測試輸出o₁，o₂，…，o_m與被測高速列車運行控制系統(tǒng)的測試輸出進行比較：

若參考模型的測試輸出與被測高速列車運行控制系統(tǒng)的測試輸出相同，則判斷被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移為正確；

若參考模型的測試輸出與被測高速列車運行控制系統(tǒng)的測試輸出不相同，則對測試序列ts_k進行錯誤定位，得到被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的判斷結果；

(3-2-4)根據(jù)上述判斷結果，若被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移為正確，則被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的權重值不變，并將被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的標識值賦值為b_k＝0，若被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移為錯誤，則將被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的權重值賦值為無窮大w_k＝∞，并將被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的標識值賦值為b_k＝0，若被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移為不可根據(jù)測試結果判斷狀態(tài)轉(zhuǎn)移的正確性，則被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的權重值不變，并將被測狀態(tài)轉(zhuǎn)移的標識值賦值為b_k＝-1；

(3-2-5)若所有被測的狀態(tài)轉(zhuǎn)移標識值均為0，或?qū)俗R值不為0的被測的狀態(tài)轉(zhuǎn)移已經(jīng)不存在可執(zhí)行測試序列，則停止動態(tài)測試過程。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步驟(3-2-3)的錯誤定位方法包括以下步驟：

(2-1)定義：參考模型的測試輸出與被測高速列車運行控制系統(tǒng)的測試輸出不一致的情況為一個癥狀，即從一個測試序列tsk中識別出所有癥狀，得到一個癥狀集為：

S_k＝{s_k，1，…，s_k，g，…s_k，h}；

(2-2)對上述癥狀集中的每個癥狀s_k，g：確定相應的沖突集為：

C_k，g＝{c¹_k，g，…，c^u_k，g，…，c^p_k，g}；

其中，c^u_g，k是一個沖突，沖突的定義為：被測高速列車運行控制系統(tǒng)的一個功能與參考模型中相應的狀態(tài)轉(zhuǎn)移不相符；

(2-3)根據(jù)上述沖突集得到測試序列ts_k的初始診斷候選集IDS：

IDS_k＝C_k，1∩C_k，2∩…∩C_k，h

根據(jù)沖突c^u_k，g中狀態(tài)轉(zhuǎn)移的歷史輸出，刪除上述初始診斷候選集IDS中與歷史輸出不相符的診斷候選，并根據(jù)沖突cⁱ_k，j中狀態(tài)轉(zhuǎn)移的歷史尾狀態(tài)，刪除上述初始診斷候選集IDS中與歷史尾狀態(tài)不相符的診斷候選，得到最終診斷集FDS，若最終診斷集FDS中存在一個診斷候選，則判斷該診斷候選中包含的狀態(tài)轉(zhuǎn)移為錯誤，若最終診斷集FDS中存在多個診斷候選，則不可根據(jù)測試結果判斷狀態(tài)轉(zhuǎn)移的正確性，采用產(chǎn)生癥狀的狀態(tài)轉(zhuǎn)移序列t_k，v，t_k，v+1…，t_k，v+j描述測試序列的錯誤信息，定義產(chǎn)生癥狀的狀態(tài)轉(zhuǎn)移序列Fss_k＝t_k，v，t_k，v+1…，t_k，v+j為錯誤子序列；

(2-4)若不可根據(jù)測試結果判斷狀態(tài)轉(zhuǎn)移的正確性，則將上述錯誤子序列添加到錯誤子序列集合中：

FssS_k＝FssS_k-1∪{Fss_k}。