探索白盒测试方法在cbtc车载系统测试中的研究与应用

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1、北京交通大学硕士学位论文白盒测试方法在CBTC车载系统测试中的研究与应用姓名：任军申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：宁滨20090601中文摘要摘要：城市轨道交通在城市公共交通中所起的作用越来越重要，CBTC(CommunicationBasedTrainControl，基于通信的列车控制)以其高运行效率、易于扩展的特点逐渐成为城市轨道交通信号系统的首选解决方案。在CBTC系统中，车载控制系统要求高度的安全性与可靠性．，必须在应用前对其进行测试。传统的测试不能满足高效和全面的要求，借助于计算机软件测试技术能很好的解决这些问题。本文从开

2、发人员的角度出发，研究改进的白盒测试方法在车载系统中的应用。本文通过对传统的白盒测试方法进行比较分析，选取分支覆盖作为测试方法，之后对分支覆盖测试加以改进。通过功能分割得到一个个独立逻辑单元，在结构上将属于独立逻辑单元内部的分支合并，看作一个分支，减少分支数量，以达到结构简化的目的。测试时，先对每个逻辑单元进行测试，然后对逻辑单元组合而成的系统进行测试。以分阶段测试的方式，达到提高测试效率与测试覆盖度的目的。接着针对此改进的分支覆盖测试方法，研究测试过程中测试输入与测试输出的选择、测试用例的生成与排序、测试的执行与分析等各个环节的详细实施方案。最后将研

3、究得出的改进分支覆盖测试方法应用于车载系统的测试中。在测试过程中，对车载系统应用软件功能上进行模块划分，利用划分得到的模块简化系统结构。然后，结合车载系统的特性选出测试输入变量和测试输出变量。分别设计独立功能模块的测试用例及模块集成后的分支测试用例，并对测试用例进行优先级排序。在测试执行阶段，分阶段对组成系统的各独立功能模块和模块集成后的系统进行测试，其中，在模块集成测试阶段搭建了通用的测试环境，以提高测试工作效率。在测试执行之后，通过测试分析，对应用软件内部的缺陷进行定位。通过对车载系统的实际测试，验证了此改进的分支覆盖测试方法可以有效减少测试工作量

4、，提高测试效率。关键词：CBTC车载控制系统；白盒测试；分支覆盖；测试用例；分类号：U284．91ABSTRACTABS’I。RA‘了I-．Theroleofurbanrailwaytransportationinurbanpublictrafficsystemhasbecomemoreandmoreimportant．CBTCsystem(CommunicationBasedTrainContr01)，foritshighefficiencyandeasyexpandability,isgraduallyconsideredasthefirstcho

5、iceforsignalsystemsusedinurbanrailwaytransportationsystem．Vehicleon-boardsystemrequireshighdegreeofsafetyandreliability，SOitmustbetestedbeforebeingputintorealapplication．Whiletraditionaltestingmethodscannotmeettherequirementsofefficiencyandsufficiency,softwaretestingtechnique，on

6、theotherhand，iscapableofsolvingthisproblem．Thispaperstudiestheapplicationofwhite-boxtestingmethodinvehicleon-boardsystemfromtheviewpointofadeveloper．Aftercomparingandanalyzinggeneralwhite-boxtestingmethods，branchcoveragetestingischosentobethetestingmethodinthispaper．Thenimprovem

7、entonthebranchcoveragetestingisdetailed．Thisimprovedmethodmakesthetestingworkeasierbydividingthesystemintoaseriesofindependentlogicunitsaccordingtothepartitionofsystemfunction,andbytakingbranchesbelongingtothesamelo百cunitasawholetoreducethenumberofbranches．Duringtesting,eachlogi

8、cunitistestedfirstlyandthentheintegratedsystemi