• ISSN 0258-2724
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铁路信号系统软件测试建模方法

李耀 张晓霞 郭进 张亚东

李耀, 张晓霞, 郭进, 张亚东. 铁路信号系统软件测试建模方法[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(2): 392-400, 424. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200530
引用本文: 李耀, 张晓霞, 郭进, 张亚东. 铁路信号系统软件测试建模方法[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(2): 392-400, 424. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200530
LI Yao, ZHANG Xiaoxia, GUO Jin, ZHANG Yadong. Modeling Method for Testing Railway Signal System Software[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(2): 392-400, 424. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200530
Citation: LI Yao, ZHANG Xiaoxia, GUO Jin, ZHANG Yadong. Modeling Method for Testing Railway Signal System Software[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(2): 392-400, 424. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200530

铁路信号系统软件测试建模方法

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200530
基金项目: 国家自然科学基金(61703349)
详细信息
    作者简介:

    李耀(1985—),男,博士研究生,研究方向为铁路信号系统安全关键软件测试,E-mail:ly_9967@163.com

    通讯作者:

    张晓霞(1961—),女,教授,研究方向为通信技术可靠性,E-mail:xxzhang@uestc.edu.cn

  • 中图分类号: U283

Modeling Method for Testing Railway Signal System Software

  • 摘要:

    针对铁路信号系统软件测试模型不能系统地描述测试需求的问题,提出风险时间状态机建模方法. 首先,分析铁路信号系统软件测试建模的特点,并提出建模需求;然后,以有限状态机理论为研究基础,在有限状态机的变迁和状态中分别扩展出时钟和风险等级元素,提出风险时间状态机建模方法,满足功能逻辑、时间约束和风险等级3个方面的建模需求,采用Z规格说明语言给出风险时间状态机的形式化定义和格局转移机制;最后,以计算机联锁系统中的道岔转换功能为例,建立风险时间状态机测试模型,并与时间自动机建模方法进行了对比,结果表明,建模方法上,所建立风险时间状态机比时间自动机节省62%的变迁数,描述能力更强,能够满足铁路信号系统软件测试的建模需求.

     

  • 图 1  铁路信号系统软件测试主要过程

    Figure 1.  Main testing process of railway signal system software

    图 2  有限状态机模型

    Figure 2.  Example of finite state machine

    图 3  道岔子系统RTSC模型

    Figure 3.  RTSC model of switch subsystem

    图 4  道岔子系统风险矩阵

    Figure 4.  Risk matrix of switch subsystem

    图 5  道岔子系统TA模型

    Figure 5.  TA model of switch subsystem

    图 6  RTSC模型与TA模型对比

    Figure 6.  Comparison between RTSC model and TA model

    表  1  道岔子系统信号含义

    Table  1.   Meaning of signals in switch subsystem

    信号含义信号含义信号含义
    e1 定位请求 e4 定位需求 e7 道岔定位
    e2 道岔转换 e5 道岔锁闭 e8 转换成功
    e3 转换超时 e6 反位请求 e9 选排一致
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    表  2  DRTSCDTA 对比

    Table  2.   Comparison between DRTSC and DTA

    模型构件/个状态/个变迁/条信号/个
    DRTSC1111911
    DTA4244918
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    表  3  RTSC与测试需求的关系

    Table  3.   Relationship between RTSC and test requirements

    特性功能性实时性风险
    状态迁移 × ×
    层次性 × ×
    并发性 × ×
    时间约束 × ×
    风险等级 × ×
    注:“√”表示RTSC特性满足建模需求;“×”则相反.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-12
  • 修回日期:  2021-01-21
  • 刊出日期:  2021-04-01

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