[发明专利]一种高速列车运行控制系统功能的动态测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速列车运行控制系统功能的动态测试方法，属于高速列车运行控制系统技术领域。

背景技术

高速列车运行控制系统功能测试主要目的是验证被测高速列车运行控制系统是否符合系统功能规范。传统的高速列车运行控制系统功能测试以静态测试方法为主，在测试时遇到了测试覆盖率低、测试结果准确率低等问题，针对静态测试方法的问题，一些学者在协议一致性测试领域中率先提出了动态测试方法，动态测试方法通过测试执行之前生成一个更大规模的待选测试序列集，在测试执行的时候根据已执行的测试序列和测试结果动态地选择下一个要执行的测试序列，以提高测试的覆盖率和测试结果的准确率。在测试执行过程中，测试序列的选取不仅和已经执行的测试序列相关，还和已检测到的缺陷相关。现有的动态测试方法主要存在测试序列生成开销大，测试序列执行开销大等问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种高速列车运行控制系统功能的动态测试方法，通过基于参数化自动机模型建立高速列车运行控制系统的动态测试模型，在执行测试过程中动态生成测试序列，并执行测试，提高测试覆盖率，并使测试结果更准确，而且测试序列生成和执行的开销小，便于实现。

本发明提出的高速列车运行控制系统功能的动态测试方法，包括以下步骤：

(1)建立一个高速列车运行控制系统功能的测试模型：A_p＝(M，W，B)，其中，

M为根据高速列车运行控制系统的功能规范构造的有限状态自动机，

W是有限状态自动机M的状态转移权重向量，用于表示动态测试过程中状态转移的执行代价，W＝[w₁，…，w_i，…，w_n]，其中，n是状态转移个数，w_i表示状态转移t_i的执行代价，定义：正常状态转移的执行代价为1，错误状态转移的执行代价为∞，有限状态自动机M的初始权重向量为W＝[1，…，1，…，1]，

B是有限状态自动机M的状态转移标识向量，B＝p[b₁，…，b_j，…，b_n]，b_j为{-1，0，1}中的一个值，定义b_j＝0，表示状态转移t_j已经被测试过，且可根据测试结果判断状态转移t_j的正确性，b_j＝-1，表示状态转移t_j已经被测试过，且不可根据测试结果判断状态转移t_j的正确性，b_j＝1表示状态转移t_j未被测试过，有限状态自动机M的初始标识向量为B＝[1，…，1，…，1]；

(2)将上述根据高速列车运行控制系统的功能规范构造的有限状态自动机M作为高速列车运行控制系统功能动态测试的参考模型；

(3)根据上述测试模型，对高速列车运行控制系统的功能进行动态测试，包括以下步骤：

(3-1)根据有限状态自动机M中状态转移引导序列的长度，对所有状态转移由短到长依次进行编号，得到t₁，t₂，…t_n；

(3-2)从对高速列车运行控制系统的功能进行动态测试开始至测试结束，依次进行：

(3-2-1)在测试过程的时刻k生成一个测试序列ts_k＝ts_pre；t_k；ts_post，其中t_k为被测状态转移，ts_pre为被测状态转移t_k的引导序列，ts_post为被测状态转移t_k的尾状态验证序列，

(3-2-2)根据上述测试序列，分别向上述参考模型和被测高速列车运行控制系统输入与功能测试相关的信号，分别得到参考模型的测试输出o₁，…，o_l，…，o_m和被测高速列车运行控制系统的测试输出

(3-2-3)将上述参考模型的测试输出o₁，o₂，…，o_m与被测高速列车运行控制系统的测试输出进行比较：

若参考模型的测试输出与被测高速列车运行控制系统的测试输出相同，则判断被测状态转移为正确；