车路协同系统仿真测试序列生成及优化方法研究

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1、学校代码：密级：公开交乂綮硕士学位论文车路协同系统仿真测试序列生成及优化方法研究作者姓名杨森学科专业交通信息工程及控制指导教师蔡伯根教授培养院系电子信息工程学院二零一五年三月如交乂攀硕士学位论文车路协同系统仿真测试序列生成及优化方法研宄作者：杨森导师：蔡伯根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、缩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

2、复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名：签字日期；疒年月义签字曰期：年月曰学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文车路协同系统仿真测试序列生成及优化方法研究作者姓名：杨森学号：导师姓名：蔡伯根职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研宄方向：智能交通技术北京交通大学年月致谢伴随着研究生学习生活的结束，这篇论文为这两年半年划上了一个句号，同时也代表了一个新的起点。首先感谢我的指导教师蔡伯根教授，本文是在导

3、师蔡伯根教授的悉心指导下完成的。在研宄生学习期间，蔡老师以严谨的治学态度以及开阔的专业视野指导着我的科研方向，使我在学习过程中受益匪浅，因此，衷心感谢蔡老师这两年半的时间里的悉心指导与帮助。然后感谢实验室的上官伟副教授、王剑副教授、王忠立副教授、刘江副教授，是他们教会了我如何学习、如何做人、如何做事，正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此，我要向他们表示为由衷的敬意，并祝老师们培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下。感谢实验室的柴琳果、李四辉、郑子茹、王丛丛、郭弘倩，在我的日常工作和学习中对我的支持和帮助，使我更好的完成我的学业

4、和工作。特别感谢我的家人，是他们对我无私的爱和关心支持我顺利的完成学业，是他们对我的一如既往的支持给了我无限的动力。谨以此文献给我最爱的父母，祝愿他们永远幸福安康。摘要摘要车路协同系统是一个涉及到多因素和多层次复杂关系的大规模实时分布式系统，基于系统级的架构制定以及部件级的车载路侧关键设备的研制与开发，基于系统级的数据处理与数据分析研究，均需要对所设计开发的系统架构本身，以及实际系统功能、性能等关键特性进行测试、评估与验证。本文通过对车路协同系统进行功能需求分析，构建了包含多交叉路口、多路段、多车的车路协同系统典型应用仿真场景，并对典型

5、场景利用故障树分析的方法进行功能特征分析得到系统的功能特征列表，从而建立基于系统功能特征的系统测试用例。生成的测试用例进行带端口标记的时间输入输出自动机建模，并用建模工具完成建模实现，利用建模工具的测试序列生成模块，完成基于带端口标记的时间输入输出自动机的测试序列的自动生成，得到针对车路协同系统仿真测试的测试序列。本文设计了的基于萤火虫算法的测试序列优化方法，对由时间自动机建模生成的车路协同系统测试序列进行序列优化，并与基于遗传算法的测试序列优化进行对比。结果分析证明基于萤火虫算法的测试序列优化方法在测试冗余的降低上是卓有成效的，且萤火

6、虫算法较遗传算法而言能够更快更有效的降低测试冗余。本文结合基于的车路协同系统仿真平台的开发，以典型应用场景管理联邦为实例，从测试案例库的构建到测试序列的生成到测试条件的注入再到测试结果的跟踪分析，全面展示了基于车路协同系统的仿真测试过程，表明了所提出的针对车路协同系统仿真的从测试用例生成到测试序列优化的方法的可行性。关键词：车路协同系统；功能特征；故障树分析；测试序列；时间自动机；；萤火虫算法ABSTRACTABSTRACTIntelligentvehicleinfrastructurecooperativesystem(I-VICS)

7、isalarge-scaledistributedreal-timesystem.Itisrelatedtomulti-factor，，：目录目录鞭弓研宂背景与意义研究现状测试用例的生成方法研究现状测试序列的生成及优化方法研宄现状车路协同系统测试研宄现状论文的章节组织结构车路协同系统测试基础测试方法简介测试用例建模方法顺序图建模状态图建模时间自动机建模测试序列优化方法遗传算法蚁群优化算法萤火虫算法本章小结车路协同系统仿真的测试用例及测试序列的生成车路协同系统仿真的测试用例生成车路协同系统功能需求分析车路协同系统功能特征分析车路协同系统测

8、试用例生成车路协同系统仿真的测试序列生成基于时间输入出自动机的建模描述车路协同系统车载设备模型车路协同系统路侧设备模型北京交通大学硕士学位论文车路协同系统控制测试模型测试序列的生成及验证测试序列的生成测试建