轨道交通系统需求分析与一致性测试

发布时间：2017-08-12 00:34

  本文关键词：轨道交通系统需求分析与一致性测试

  更多相关文章： ATP 需求分析 一致性测试 需求验证 测试用例生成 场景测试

【摘要】：列车自动防护系统(Automatic Train Protection, ATP)是轨道交通领域的列车运行控制系统,该系统对安全性和可靠性的要求非常严格。然而目前,在该领域,对这些性质的验证是通过一些零散的手工测试的方法,并没有一套完整的自动化方法,去测试系统实现与需求的一致性,从而去保证这一系统的安全性和可靠性。为了弥补这一缺陷,本文在模型驱动的测试方法之上,提出了一整套的针对ATP系统的安全性和可靠性的测试方法,该方法从需求分析,到软件测试,提供了一套完整的一致性测试流程。本文的主要内容及贡献如下需求说明的形式化分析。本文采用模型驱动的测试方法,定义了一种针对ATP系统的需求描述语言C ASDL(CAsco Specification Description Language)。通过对使用该语言书写的ATP系统的需求说明文档进行解析和形式化分析,可以得到需求的两个模型侧面图：变量影响关系图和状态迁移图。这两张图可以很好的帮助测试人员去分析需求,从而去验证需求的逻辑正确性。测试用例的自动生成。该方法可以根据不同的覆盖准则比如,MC/DC和Branch,从需求模型中自动生成相应的测试用例。除此之外,本文还提出了一种基于场景的测试方法。该方法可以产生测试人员真正关心的测试数据,从而有针对性的进行测试。针对这种方法,本文提出了一种场景描述语言CASSL(CASco Scenario Language),该语言可以很好的描述测试人员脑海中的测试场景,并通过对这样的场景文件自动进行分析和计算,从而生成驱动测试平台运行的测试脚本。测试平台经过执行这样的测试脚本,便可以得到系统实现的测试结果。一致性测试与分析。为了验证系统实现的测试结果与需求的一致性,需要得到需求的预期测试结果。该方法通过自动的模拟需求的执行,从而产生需求的预期测试结果。通过将系统实现的测试结果与预期测试结果进行比对和统计分析,最终会生成ATP系统的一致性报告。这样的一致性报告将系统实现与需求所不一致的地方呈现给测试人员,使得测试人员可以迅速的发现和定位不一致,从而及时地消除这些不一致性。目前,相应的工具已经被实现出来,并且被应用在了轨道交通系统实际的测试工作当中。这款工具有效地提升了测试效率,并获得了测试人员的认可和好评。
【关键词】：ATP 需求分析 一致性测试 需求验证 测试用例生成 场景测试
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.53
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 引言13-18
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 相关工作14
• 1.3 研究内容14-17
• 1.4 本文结构17-18
• 第二章 需求分析与一致性测试方法概述以及需求描述语言CASDL18-33
• 2.1 需求分析与一致性测试方法概述18-20
• 2.1.1 方法概述18-19
• 2.1.2 技术难点19-20
• 2.2 需求描述语言CASDL20-33
• 2.2.1 语法与语义22-30
• 2.2.2 解析与执行30-33
• 第三章 CASDL需求模型的形式化分析33-42
• 3.1 合法性检查33-34
• 3.2 形式化分析34-42
• 3.2.1 数据流分析方法34-35
• 3.2.2 变量影响关系图35-39
• 3.2.3 状态迁移图39-42
• 第四章 测试用例的自动生成42-55
• 4.1 根据不同的覆盖准则生成测试用例44-47
• 4.1.1 MC/DC44-46
• 4.1.2 分支覆盖46-47
• 4.2 测试场景转化为测试数据47-55
• 4.2.1 场景描述语言CASSL48-53
• 4.2.2 测试场景转化为测试脚本53-55
• 第五章 一致性测试与分析55-67
• 5.1 需求执行器57-62
• 5.2 一致性比对62-64
• 5.3 一致性结果分析64-67
• 5.3.1 判定与分类64-65
• 5.3.2 统计65-66
• 5.3.3 可视化66-67
• 第六章 工具实现与实验结果67-87
• 6.1 代码架构68-74
• 6.1.1 需求模型类图68-71
• 6.1.2 分析类图71-74
• 6.2 具截图74-81
• 6.2.1 工具主界面74
• 6.2.2 需求文档读取模块74
• 6.2.3 变量影响关系图生成模块74-76
• 6.2.4 状态迁移图生成模块76-77
• 6.2.5 测试用例生成模块77-79
• 6.2.6 一致性测试分析模块79-81
• 6.3 实验结果81-87
• 6.3.1 读取需求说明文档82-83
• 6.3.2 生成变量影响关系图83-84
• 6.3.3 生成变量状态迁移图84
• 6.3.4 生成测试用例和测试脚本84-85
• 6.3.5 一致性测试85-87
• 第七章 总结与展望87-91
• 7.1 本文总结87-88
• 7.2 未来展望88-91
• 参考文献91-94
• 致谢94-95
• 攻读硕士学位期间发表论文和参与科研情况95

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