CBTC系統(tǒng)軟件測試自動化的研究.pdf

1、在城市軌道交通領(lǐng)域，基于通信的列車控制(Communication Based Train Control，CBTC)系統(tǒng)是當前信號系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。CBTC系統(tǒng)實現(xiàn)了車地之間的全雙工大容量雙向連續(xù)信息傳輸，保障了通信的實時性與穩(wěn)定性，提高了列車的定位精度與行車效率。CBTC系統(tǒng)作為直接關(guān)系到行車安全的系統(tǒng)，必須符合“故障-安全”的原則。它是一種安全苛求系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)的安全性，整個系統(tǒng)需通過嚴苛的安全認證方可上線。軟件測試是保證系

2、統(tǒng)質(zhì)量的重要一環(huán)，在安全認證的過程中也扮演著重要角色。但在軟件測試中，測試人員的經(jīng)驗對測試效率有很大影響，測試人員水平差異往往會影響測試工作的進度和質(zhì)量。因此，提高軟件測試的自動化水平、減少人為因素對測試質(zhì)量的影響成為了當下軟件測試領(lǐng)域的研究熱點之一。
　　為了提高CBTC系統(tǒng)軟件測試工作的自動化水平，本文提出了一種測試路徑自動生成技術(shù)，并以測試覆蓋率為指標對測試結(jié)果進行度量。測試覆蓋率是度量軟件測試結(jié)果的重要指標，測試人員需要選

3、擇合適的測試路徑以達到覆蓋率要求。測試路徑的選擇要求既不重復(fù)也不遺漏，一般由人工完成測試路徑的選擇，并根據(jù)已選路徑編寫測試案例進行測試。在測試邏輯較為簡單的代碼時，人工選擇測試路徑效率較高。一旦程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在眾多分支及循環(huán)時，人工選擇測試路徑會花費很多時間和精力，而且容易產(chǎn)生重復(fù)或遺漏。本文提出的測試路徑自動生成技術(shù)，為測試人員編寫測試用例時提供了指導(dǎo)，提高了測試的自動化水平。
　　測試路徑的自動生成過程需對程序代碼進行形式化

4、建模。本文基于Petri網(wǎng)理論，將程序代碼轉(zhuǎn)換為形式化的節(jié)點圖，并基于圖的搜索算法編寫程序，完成對被測代碼入口與出口間的所有路徑的搜索，最后將路徑輸出顯示。測試人員根據(jù)自動輸出的路徑編寫測試用例，節(jié)省了尋找路徑的時間，提高了測試工作的效率。本文以CBTC系統(tǒng)的ATP子系統(tǒng)軟件模塊為例，對被測代碼進行形式化建模并自動生成測試路徑，根據(jù)測試路徑編寫測試用例，然后使用LDRA Testbed工具進行實際測試驗證。經(jīng)驗證，按照自動生成的測試路徑