基于改进蚁群算法的测试序列优化算法

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于改进蚁群算法的测试序列优化算法作者姓名胡乃文学科专业智能交通工程指导教师郑伟副教授培养院系电子信息工程学院二零一五年三月硕士学位论文基于改进蚁群算法的测试序列优化算法作者：胡乃文导师：郑伟北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、縮印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密

2、后适用本授权说明）签字日期：立年斗月日签字日期：对■年外月日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于改进蚁群算法的测试序列优化算法作者姓名：胡乃文学号：导师姓名：郑伟称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：智能交通工程研究方向：高速铁路列车运行控制北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师郑伟教授的悉心指导下完成的，郑伟教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。并于学习和生活方面都给予了我很大的帮助。在此衷心感谢两年多来郑伟老师对我的关心和指导，以及在本论文的撰写过程中提供的大量宝贵建议和意见。在实验室

3、的科研工作中，我得到了袁磊老师、刘雨老师、魏国栋老师和付强老师的悉心指导，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，梁茨、王睿、韩娟、赵晶晶、孙永振、任德旺、王利样等同学对我的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表示感谢。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。最后向所有关心和帮助过我的其他老师同学致以衷心的感谢！摘要近几年，伴随着中国铁路运行控制系统的高速发展，稳定性与安全性的提高已经成为列控系统发展的焦点。为提高系统的可靠性并保证其顺利开通运行，必须在其投入正式使用前进行大量测试，以避免不必要的损失。

4、进行列控系统现场测试需要消耗大量的人力财力，系统测试周期也相对较长，而且完全由人工做出测试案例和测试序列可能会出现一些漏洞和缺陷。因此，为了确保列控系统行为功能正确性，提高测试效率，基于模型自动化测试方法已成为备受关注的新型自动化测试方法。这篇论文主要采用了改进蚁群算法（和老鼠迷宫算法，对基于模型的测试案例和测试序列自动生成方法进行深入的研究。选择了切换、自动过分相、注册与启动、注销四个功能场景为例，结合测试平台对所提出的方法进行了科学的验证和详尽的阐述。论文的主要工作如下：针对本文研究对象列控系统测试的国内国外研究现状进行综述，指出本

5、文所要研究的问题和意义。对于论文中涉及到的相关概念进行了必要简介，包括测试方法的研究、传统算法的分析，然后，介绍了相关概念和建模工具。提出了改进蚁群算法的基本原理和方法，并结合流程图详述了测试案例和测试序列生成及优化的过程。同时对于建立模型的过程进行了详细的解释，且通过状态空间可达图详述了生成优化序列的过程并展示了生成的结果。根据本文所提出的改进蚁群算法利用语言编写了测试序列生成软件，该软件主要包括需求模块、测试模块、运行模块、结果模块。通过运行该软件得出的优化结果，与利用序列优选算法（和传统深度优先搜索算法（生成的测试序列结果进行对比

6、，最终证明了改进蚁群算法的优越性。为了满足实际运行需求，加入了故障、并行测试的思想，且分别编写了基于故障的测试序列生成工具和并行测试序列生成工具，并对相应生成的测试序列结果进行了分析比对。最后，通过连入测试平台，验证生成的测试序列的可实用性。通过验证，得出改进蚁群算法具有良好的可行性，该算法不仅去掉了测试序列中的冗余部分，也大大减小了重复度，而且该测试基本覆盖了列控系统需求规范中相关内容。关键词：建模；改进蚁群算法；测试序列优化；测试平台分类号：北京交通大学硕士学位论文，，，，，，ABSTRACTresultsofusingtheseq

7、uencepriorityselectedalgorithm(SPS)andthetraditionaldepthfirstsearchalgorithm(DFS),thesuperiorityoftheproposedM-ACAalgorithmisultimatelyproved.Inordertomeettheneedsoftheactualoperation,thefaultandparalleltestmethodsareadded,andthetestsequencegenerationtoolbasedonfaultand

8、paralleltestsequencegenerationtoolaremade.Theresultsofcorrespondinggeneratedtestsequencesarecomparedand