探析铁路信号系统安全关键软件故障注入技术研究

《探析铁路信号系统安全关键软件故障注入技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京交通大学硕士学位论文铁路信号系统安全关键软件故障注入技术研究姓名：张洋申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：王化深201012中文摘要摘要：铁路信号系统安全关键软件采用故障．安全设计安全功能来保障列车安全、高效运行，由于故障是多种事件的组合并且具有潜伏期，传统测试方法难以重现所有安全设计防护的故障来验证系统安全性。故障注入测试通过对被测系统的注入故障加速系统失效，能有效实现系统安全性测试。软件故障注入低成本、安全、多模式注入的特点成为研究热点，但是由于故障和被测系统的复杂性等问题制约，软件故障注入一直

2、缺少通用的测试工具。本文重点研究了软件故障注入安全性测试方法，将其应用于列车车载安全计算机安全关键软件系统中，对系统进行了详细研究并设计了故障注入系统。以此故障注入系统为基础，本文提出一种结合LabVIEW图形化编程和ⅥsualC++动态调试功能的快速开发方法，设计并实现了三模冗余车载安全计算机安全关键软件故障注入仿真测试平台，能够通过一台仿真计算机支持三个安全计算机主机软件平行、同步运行和信息交换通信，实现对系统的静态故障注入、动态故障注入测试，可以导入xML脚本完成自动测试，以及动态调试程序定位缺陷。最后，通过实验

3、验证仿真测试平台主要功能，为车载安全计算机安全关键软件的提供可靠的安全性测试工具。本文研究设计的车载安全计算机安全关键软件故障注入方法和工具在实际系统中取得良好的测试效果，并将为铁路信号系统其他安全关键软件系统安全性测试工具开发提供宝贵经验和方法理论。关键词：安全关键软件；安全性测试；安全计算机；故障注入；LabVIEw仿真；自动测试分类号：TP391．9ABSTRACTABSTRACT：Tbensu】rethesaI．eande丘icientop洲onof仃ajlls，tlles疵锣criticaJsofhvarei

4、11railwaysignalsyStemadoptSf葡1．sa侥todesi霉皿securi僻劬ctioIls．Becausetllef．auhisacomb协ationofvariouseventsandhascertail】delitescence．itisdimcultfbrtⅨlditionaJteStingmemodstosiIIlulateall也ef-aultsprevemedbysecuritydesignwhenal】t11entiCatingtllesystemsaf．e雠The洲tiIliec

5、tiontestisabletorealizesystemsecu订tyteStingbyeiectingfIaultSiIltotargetsystemtoaccelerateitSinvalidation．ThesomⅣaref．alllti11iectionhaSbecomeahotresearchtopicforitspositivefea_tllresiIllowcoSt，鼢fe臼，andmultiple．modeiIliection．However，dllet0tlleComplexitiesoffIaul

6、ts锄dtargetsystem，锄dotllerproblems，Ⅱlereisnogeneraltestillgtoolsforsoftwaref．allltil巧ection．T11ispaperpresentS也esec证tytestingmemodofsofhvaref．aultinjectionandutilizesitiIltllesaf．etycritic2Llsoftwaresystemillmil、vayvellicleon—boaI．dsaf．e时computertoconductdeta订edr

7、ese龇．chont11issvstem锄ddesig皿af．aultinjectionsystem．ThenbaSedon廿lisfIaulti玛ectionsystem，mispaperproposesaf_aStdeVelopingmemodbythecombillationofmeLabVIEW汀aphicpro汀ammeaIldtlleⅥsualC++dynanlicdebuggingfacili吼designsaIldaccomplishesa‘Sof晒areFault坷ectionSiIIlulation

8、1’estiIlgPla_tfomof、／色hicleOn-board秭pleModuleRedun妇lcySaf砸ComputerSa佗母CriticalSo行IVareSystem’．1hroughasimulatingcompmer，nlisplatfo珊caIlsupportthep酬lelandsynchronousop