用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法
2023-06-23 04:11:41 3
專利名稱：用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法
技術領域：
本發明涉及一種用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，屬於自動測試 技術領域。
背景技術：
自動測試是測試領域內非常重要的研究內容，因為測試自動化程度的提高可顯著 提高測試效率並降低測試成本，而測試過程建模是測試自動化中的重要環節。當前用於高 速鐵路列車控制系統功能測試的解決方案一般是開發一個基於某種腳本語言的自動測試 平臺，然後由測試人員用該腳本語言編寫測試腳本，或者用其提供的圖形化工具配置生成 測試腳本，最終在該測試平臺上自動執行測試腳本所定義的測試流程。已有的主要測試平 臺有龐巴迪公司的Test Script Editor產品，但它在實現自動測試時是基於數據層次抽象 的，在測試過程中需要輸入大量的線路數據，使用起來十分不方便，費時費力。因此，研究如何通過測試過程建模方法提高測試自動化的效率和降低測試成本， 是十分必要的。
發明內容
本發明的目的是提出一種用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，通過 把模型驅動架構引入到高速鐵路列車運行控制系統仿真測試平臺的測試過程建模中，以提 高功能測試的自動化程度和測試效率。本發明提出的用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，包括以下步驟(1-1)建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的三元組系統無關模型PIM = ( θ , D, V),其中θ為改變高速鐵路列車控制系統狀態的抽象測試動作集合，D為高速鐵路列車控制系統測試流程的描述信息，V為改變高速鐵路列車控制系統狀態的參數集合；(1-2)建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的四元組系統相關模型為PSM = (B, S, Ds, Vs)其中Β為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中的基本動作，包括發送信號、接 收信號、等待信號、對參數賦值和終止測試，S為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中的流程動作，包括條件判斷、測試步驟 循環、測試步驟依次進行和測試步驟同時進行，流程動作的結構形式為流程開始動作、多 個基本動作、流程結束或開始動作、多個基本動作、流程結束或開始動作，依次循環後最後 為流程結束動作，Ds為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中包含了測試系統實現信息的測試流 程描述信息，Vs為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中包含了測試系統實現信息的改變高速鐵路列車控制系統狀態的參數集合；(1-3)通過下述變換，將上述三元組系統無關模型變換成四元組系統相關模型
、σ5 0 ξ、A= 0 0 fd 0
J r Of」按照上式，則PSM = PIMX Λ其中013是從抽象測試動作集合θ中提取基本動作，並在基本動作中加入消息和屬性 信息，消息為按照被測功能的業務含義劃分的業務域的集合，屬性為業務域的內容，(^是從抽象測試動作集合θ中提取流程動作，! 為用戶設定的改變高速鐵路列車控制系統狀態的參數集合V的引用關係的向 量，形式為(10 11…0)，其中，1表示需要對應的參數，0表示不需要對應的參數，fd是將高速鐵路列車控制系統測試流程的描述信息D變換為與系統相關的標準化 格式信息，fv是將高速鐵路列車控制系統測試流程的參數集合V變換為與系統相關的標準化 格式參數，ξ為由用戶設定的抽象測試動作集合θ的引用關係的向量，形式為(10 11… 0)，其中，1表示需要對應的抽象測試動作，0表示不需要對應的抽象測試動作。上述建模方法中，步驟(1- 的從抽象測試動作集合θ中提取基本動作和提取流 程動作包括以下步驟(2-1)將抽象測試動作集合θ中的動作按順序裝入隊列Q，設動作R為該隊列中 的第一個動作，設流程動作S為空，設動作集合C為空，取出隊列Q中動作R的下一個動作， 記為I;(2-2)對隊列Q進行判斷，若I為空，則表明隊列Q中無抽象測試動作，轉至步驟 0-8)，若I不為空，則轉至步驟0-3)；(2-3)對取出的動作R進行判斷，若動作R是流程開始動作，則轉至步驟0-4)，若 動作R不是流程開始動作，則將R放入集合C中，並使動作R成為動作I，使動作I成為隊列 Q中的下一個動作，轉至步驟0-2)；(2-4)對動作I進行判斷，若動作I是流程開始動作，則轉至步驟(2-5)，若動作I 不是流程開始動作，則轉至步驟0-6)；(2-5)將動作集合C中的動作放入流程動作S中，並使動作集合C為空，重複步驟 (2-1)至步驟0-8)，重複過程中，改變步驟的初始狀態，使動作R』成為動作I，設動 作集合C』為空，在步驟(2-2)至0-8)中，使用R』、C』替代R、C，並根據步驟(2-6)返回的 位置偏移量，使動作I成為隊列Q中從動作I開始向後偏移該量的動作；(2-6)對動作I進行判斷，若動作I是流程結束動作，則將動作集合C中的動作放 入流程動作S中，使動作集合C為空，並將動作I與動作R在隊列Q中的位置偏移量返回至 步驟0-5)，動作I不是流程結束動作，則轉至步驟0-7)；(2-7)將動作I放入動作集合C，使動作I成為隊列Q中與動作I相鄰的下一個動作，轉至步驟0-2)；(2-8)對隊列Q進行判斷，若隊列Q中還剩多個動作，則結束動作提取，若隊列Q中 只剩一個動作，則將該動作放入流程動作S中，再結束動作提取。本發明提出的用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，首先根據測試需 求定義並實現測試過程建模所需的系統無關模型、系統相關模型，然後建立系統描述框架 引入系統信息，實現從系統無關模型到系統相關模型的自動化變換，即把模型驅動架構引 入到測試過程建模中，因此大大提高了測試的自動化程度和測試效率。使用本發明方法建 立的測試模型，測試人員可以不必關心測試實現信息，從而集中精力於測試業務領域的建 模，而對測試實現過程定義一次即可多次復用；使用本發明方法建立的模型，能夠使測試人 員有效應對測試系統的變動，模型的可移植性強。
圖1是本發明方法中從抽象測試動作集合θ中提取基本動作和提取流程動作的 流程框圖。
具體實施例方式本發明提出的用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，包括以下步驟(1-1)建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的三元組系統無關模型PIM = ( θ , D, V),其中θ為改變高速鐵路列車控制系統狀態的抽象測試動作集合，D為高速鐵路列車控制系統測試流程的描述信息，V為改變高速鐵路列車控制系統狀態的參數集合；(1-2)建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的四元組系統相關模型為PSM = (B, S, Ds, Vs)其中Β為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中的基本動作，包括發送信號、接 收信號、等待信號、對參數賦值和終止測試，S為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中的流程動作，包括條件判斷、測試步驟 循環、測試步驟依次進行和測試步驟同時進行，流程動作的結構形式為流程開始動作、多 個基本動作、流程結束或開始動作、多個基本動作、流程結束或開始動作，依次循環後最後 為流程結束動作，Ds為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中包含了測試系統實現信息的測試流 程描述信息，Vs為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中包含了測試系統實現信息的改變高 速鐵路列車控制系統狀態的參數集合；(1-3)通過下述變換，將上述三元組系統無關模型變換成四元組系統相關模型
K σ5 0 ξ、A= 0 0 fd 0
J r Of」按照上式，則
PSM = PIMX A其中013是從抽象測試動作集合θ中提取基本動作，並在基本動作中加入消息和屬性 信息，消息為按照被測功能的業務含義劃分的業務域的集合，屬性為業務域的內容，(^是從抽象測試動作集合θ中提取流程動作，! 為用戶設定的改變高速鐵路列車控制系統狀態的參數集合V的引用關係的向 量，形式為(1 0 1 L··· 0)，其中，1表示需要對應的參數，0表示不需要對應的參數，fd是將高速鐵路列車控制系統測試流程的描述信息D變換為與系統相關的標準化 格式信息，fv是將高速鐵路列車控制系統測試流程的參數集合V變換為與系統相關的標準化 格式參數，ξ為由用戶設定的抽象測試動作集合θ的引用關係的向量，形式為(10 11… 0)，其中，1表示需要對應的抽象測試動作，0表示不需要對應的抽象測試動作。以下結合附圖，詳細介紹本發明的詳細內容。關於高速鐵路列車運行控制系統功能測試的相關背景介紹如下為了實現高速鐵 路列車運行控制系統所需功能測試的自動化執行，特別設計和開發了仿真平臺和自動測試 環境。仿真平臺是對高速鐵路列車運行控制系統中各個設備進行建模與仿真的綜合平臺， 自動測試平臺是在仿真平臺基礎之上建立起來的用於自動化執行功能測試的測試平臺。自 動測試平臺由測試過程建模工具、測試引擎、測試監控工具等幾部分組成。各部分之間的通 訊是基於一種自定義的測試腳本語言，即測試過程描述語言，該語言設計的核心是定義了 一套基於XML文件的數據描述格式，對系統框架和測試流程信息進行全面的描述。本發明的建模方法中，首先定義並實現測試過程的系統無關模型。測試過程的系統無關模型的業務內容含義可抽象為一個六元組
權利要求
1.一種用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，其特徵在於該方法包括以下 步驟(1-1)建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的三元組系統無關模型 PIM = ( θ , D, V),其中θ為改變高速鐵路列車控制系統狀態的抽象測試動作集合， D為高速鐵路列車控制系統測試流程的描述信息， V為改變高速鐵路列車控制系統狀態的參數集合；(1-2)建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的四元組系統相關模型為 PSM = (B, S, Ds, Vs)其中Β為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中的基本動作，包括發送信號、接收信 號、等待信號、對參數賦值和終止測試，S為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中的流程動作，包括條件判斷、測試步驟循 環、測試步驟依次進行和測試步驟同時進行，流程動作的結構形式為流程開始動作、多個 基本動作、流程結束或開始動作、多個基本動作、流程結束或開始動作，依次循環後最後為 流程結束動作，Ds為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中包含了測試系統實現信息的測試流程描 述信息，Vs為高速鐵路列車控制系統功能測試過程中包含了測試系統實現信息的改變高速鐵 路列車控制系統狀態的參數集合；(1-3)通過下述變換，將上述三元組系統無關模型變換成四元組系統相關模型
2.如權利要求1所述的建模方法，其特徵在於其中所述的步驟(1-3)中，從抽象測試動 作集合θ中提取基本動作和提取流程動作，包括以下步驟(2-1)將抽象測試動作集合θ中的動作按順序裝入隊列Q，設動作R為該隊列中的第 一個動作，設流程動作S為空，設動作集合C為空，取出隊列Q中動作R的下一個動作，記為 I ；(2-2)對隊列Q進行判斷，若I為空，則表明隊列Q中無抽象測試動作，轉至步驟0-8)， 若I不為空，則轉至步驟0-3)；(2-3)對取出的動作R進行判斷，若動作R是流程開始動作，則轉至步驟0-4)，若動作 R不是流程開始動作，則將R放入集合C中，並使動作R成為動作I，使動作I成為隊列Q中 的下一個動作，轉至步驟0-2)；(2-4)對動作I進行判斷，若動作I是流程開始動作，則轉至步驟0-5)，若動作I不是 流程開始動作，則轉至步驟0-6)；(2-5)將動作集合C中的動作放入流程動作S中，並使動作集合C為空，重複步驟(2-1) 至步驟0-8)，重複過程中，改變步驟的初始狀態，使動作R』成為動作I，設動作集合 C』為空，在步驟(2-2)至0-8)中，使用R』、C』替代R、C，並根據步驟(2-6)返回的位置偏 移量，使動作I成為隊列Q中從動作I開始向後偏移該量的動作；(2-6)對動作I進行判斷，若動作I是流程結束動作，則將動作集合C中的動作放入流 程動作S中，使動作集合C為空，並將動作I與動作R在隊列Q中的位置偏移量返回至步驟 0-5)，動作I不是流程結束動作，則轉至步驟0-7)；(2-7)將動作I放入動作集合C，使動作I成為隊列Q中與動作I相鄰的下一個動作， 轉至步驟0-2)；(2-8)對隊列Q進行判斷，若隊列Q中還剩多個動作，則結束動作提取，若隊列Q中只剩 一個動作，則將該動作放入流程動作S中，再結束動作提取。
全文摘要
本發明涉及一種用於高速鐵路列車控制系統功能測試的建模方法，屬於自動測試技術領域。本發明方法首先建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的三元組系統無關模型，然後建立一個高速鐵路列車控制系統功能測試的四元組系統相關模型，通過變換，將三元組系統無關模型變換成四元組系統相關模型。本發明方法根據測試需求定義測試過程建模所需的系統無關模型、系統相關模型，然後實現從系統無關模型到系統相關模型的自動化變換，提高了測試的自動化程度和測試效率。
文檔編號G05B23/00GK102073317SQ201010607940
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者吉吟東, 周暐, 孫新亞, 張桐, 王帥, 董煒 申請人:北京全路通信信號研究設計院, 清華大學