[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

技術領域

本發(fā)明涉及一種高速列車運行控制系統(tǒng)功能的動態(tài)測試方法，屬于高速列車運行控制系統(tǒng)技術領域。

背景技術

高速列車運行控制系統(tǒng)功能測試主要目的是驗證被測高速列車運行控制系統(tǒng)是否符合系統(tǒng)功能規(guī)范。傳統(tǒng)的高速列車運行控制系統(tǒng)功能測試以靜態(tài)測試方法為主，在測試時遇到了測試覆蓋率低、測試結果準確率低等問題，針對靜態(tài)測試方法的問題，一些學者在協(xié)議一致性測試領域中率先提出了動態(tài)測試方法，動態(tài)測試方法通過測試執(zhí)行之前生成一個更大規(guī)模的待選測試序列集，在測試執(zhí)行的時候根據(jù)已執(zhí)行的測試序列和測試結果動態(tài)地選擇下一個要執(zhí)行的測試序列，以提高測試的覆蓋率和測試結果的準確率。在測試執(zhí)行過程中，測試序列的選取不僅和已經(jīng)執(zhí)行的測試序列相關，還和已檢測到的缺陷相關。現(xiàn)有的動態(tài)測試方法主要存在測試序列生成開銷大，測試序列執(zhí)行開銷大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種高速列車運行控制系統(tǒng)功能的動態(tài)測試方法，通過基于參數(shù)化自動機模型建立高速列車運行控制系統(tǒng)的動態(tài)測試模型，在執(zhí)行測試過程中動態(tài)生成測試序列，并執(zhí)行測試，提高測試覆蓋率，并使測試結果更準確，而且測試序列生成和執(zhí)行的開銷小，便于實現(xiàn)。

本發(fā)明提出的高速列車運行控制系統(tǒng)功能的動態(tài)測試方法，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＝p[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；