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基于TAIO变异的CTCS-3列控系统测试案例生成方法

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西南交通大学学报 2020年第5期55卷 937-945,962页

作者：魏柏全吕继东陈柯行唐涛王唯北京交通大学轨道交通运行控制系统国家工程研究中心北京100044 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

为了研究高覆盖已知故障集的中国列车运行控制系统三级(CTCS-3)测试案例生成方法,提出了一种基于输入输出时间自动机(TAIO)变异分析的测试案例生成方法.结合列控系统模式转换的故障特点,设计了包含模式转换已知故障的8种变异算子(改变... 详细信息

为了研究高覆盖已知故障集的中国列车运行控制系统三级(CTCS-3)测试案例生成方法,提出了一种基于输入输出时间自动机(TAIO)变异分析的测试案例生成方法.结合列控系统模式转换的故障特点,设计了包含模式转换已知故障的8种变异算子(改变行为、改变目标位置、改变源位置等),形成了15106个变异体;利用输入输出一致性关系(tioco)和k-Bounded模型检验方法生成了10843个测试案例;应用一致性关系分数(CRS)、平均一致性关系分数(ACRS)和加权一致性关系分数(WCRS)进行了故障覆盖度的分析.研究结果表明:该方法设计和生成的测试案例能够有效覆盖改变行为、改变不变量和增加sink位置3种故障模式,而对于约束取反和复位取反的故障模式覆盖度不高,需通过额外的观测信息来检测故障.

关键词： CTCS-3级列控系统输入输出时间自动机(TAIO) 变异分析模式转换测试案例

列控车载设备现场测试案例执行距离估算方法研究

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铁道学报 2022年第7期44卷 55-62页

作者：张亚东袁榆淞饶畅郭进西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

针对当前列控车载设备现场测试案例的执行距离估算主要依赖于人工经验,易产生较大偏差,导致列车在测试过程中发生空跑等问题,提出一种基于列车动力学模型的现场测试案例执行距离估算方法。首先,根据列车在测试过程中的动力学状态演变关... 详细信息

针对当前列控车载设备现场测试案例的执行距离估算主要依赖于人工经验,易产生较大偏差,导致列车在测试过程中发生空跑等问题,提出一种基于列车动力学模型的现场测试案例执行距离估算方法。首先,根据列车在测试过程中的动力学状态演变关系,构建车载设备的测试过程模型。其次,对于给定的现场测试案例,基于测试过程模型将案例的执行过程进行离散划分,映射得到模型的有向图路径。然后,根据有向图路径刻画的列车动力学状态演变轨迹,依次计算每个状态节点下的列车速度变化规律和走行距离,最终得到现场测试案例的执行距离。以CTCS-2级列控车载设备现场测试案例为例,基于车载测试平台对本方法进行检验。检验结果表明:本方法能有效估算测试案例的执行距离,为高效合理串接现场测试序列提供了有力依据。

关键词：测试案例执行距离车载设备现场测试动力学分析

基于梦境蚁群算法的车载VOBC测试案例约减策略研究

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铁道科学与工程学报 2020年第4期17卷 832-840页

作者：何涛王婧兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省工业交通自动化工程技术研究中心甘肃兰州730070

测试案例作为CBTC通用测试平台的基础,研究其约减策略,构建高效完备的测试案例集更加有助于CBTC系统的测试。提出梦境蚁群算法,在传统蚁群算法的信息素更新方式中引入做梦因子,并将其运用在车载VOBC的测试案例约减中,利用CBTC通用测试... 详细信息

测试案例作为CBTC通用测试平台的基础,研究其约减策略,构建高效完备的测试案例集更加有助于CBTC系统的测试。提出梦境蚁群算法,在传统蚁群算法的信息素更新方式中引入做梦因子,并将其运用在车载VOBC的测试案例约减中,利用CBTC通用测试平台所用的有关测试案例集以matlab作为仿真平台对其进行验证,结果表明梦境蚁群算法能有效地减少测试案例数量,减少测试时间,节约测试成本,且减少比例比使用蚁群算法提高了10%。该算法为测试案例约减研究提供了新的方法,同时该算法扩大了解的搜索空间,能很好改善传统方法易产生局部最优的缺点,而且考虑了需求覆盖度和测试代价两重因素,使最后所得的测试案例集易行全面。

关键词： CBTC通用测试平台车载VOBC 梦境蚁群算法测试案例约减

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无线闭塞中心测试案例生成方法

交通运输工程学报 2011年第4期11卷 114-122页

作者：苟晨曦蔡伯根唐涛上官伟北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

应用基于功能特征的测试案例生成方法,研究了无线闭塞中心的功能结构,提取了无线闭塞中心的功能特征,得到了无线闭塞中心的功能特征列表。针对无线闭塞中心的每个功能特征,编制了测试案例,将测试案例串联成电子化的测试序列。根据中国... 详细信息

应用基于功能特征的测试案例生成方法,研究了无线闭塞中心的功能结构,提取了无线闭塞中心的功能特征,得到了无线闭塞中心的功能特征列表。针对无线闭塞中心的每个功能特征,编制了测试案例,将测试案例串联成电子化的测试序列。根据中国高速铁路列车运行控制系统的规范和要求,构建了无线闭塞中心的仿真测试平台,编写了试验步骤和XML程序文件。在无线闭塞中心测试平台上,测试了包含注册与启动、行车许可、停车与注销、通信网络故障、RBC切换5个运行功能的3个测试序列。测试结果表明:在常温常压下,列车速度低于350 km.h-1且仅有一趟列车运行的条件下,无线闭塞中心可不间断工作至少90 min,功能正常。可见,方法有效。

关键词：高速列车运行控制系统无线闭塞中心功能测试功能特征测试案例测试序列

基于RailBERT的列控车载ATP测试案例事件抽取方法研究

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北京交通大学学报 2024年

作者：程烨李开成魏国栋北京交通大学自动化与智能学院

在列控系统车载ATP的实验室测试中，测试案例的数量庞大、复杂性高并存在大量列控领域专业术语，现有方法和模型由于缺乏列控领域知识，难以准确解析其语境信息并自动生成详细的结构化表示。针对这一问题，提出一种基于RailBERT模型的... 详细信息

在列控系统车载ATP的实验室测试中，测试案例的数量庞大、复杂性高并存在大量列控领域专业术语，现有方法和模型由于缺乏列控领域知识，难以准确解析其语境信息并自动生成详细的结构化表示。针对这一问题，提出一种基于RailBERT模型的测试案例事件抽取方法。首先，通过新词挖掘算法扩展列控领域的专业术语并构建语料库，在此基础上采用基于全词遮蔽的RWWM训练任务训练出针对铁路列控领域的RailBERT模型，以增强模型对领域语境的理解；然后，提出一种基于事件抽取的方法来自动提取车载ATP测试案例的预期结果，通过预定义事件类型及事件论元，实现全方位地解析和表征测试案例中的预期结果；最后，将RailBERT与BiLSTM和CRF结合，以增强模型捕捉序列信息和标签之间的依赖关系的能力，从而更有效地从测试案例中提取事件。实验结果表明：在测试案例事件抽取数据集中，其F1值达到90.3%，能够准确地从测试案例中提取预定义的事件，进而生成测试案例预期结果的结构化表示，为实现自动测试奠定了基础。

关键词：车载设备测试案例自然语言处理事件抽取预训练模型

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高速铁路信号安全软件自动测试案例建模研究

铁道学报 1997年第S1期19卷 110-117页

作者：徐中伟吴芳美上海铁道大学

以微机联锁安全软件测试为例，提出了划分高速铁路微机控制铁路信号设备安全软件输入空间的一种方法。在此基础上，根据所需进行的功能测试、可靠性测试、安全性测试的要求，得到静态和动态两种适于自动生成，可被连续加载的测试案例。... 详细信息

以微机联锁安全软件测试为例，提出了划分高速铁路微机控制铁路信号设备安全软件输入空间的一种方法。在此基础上，根据所需进行的功能测试、可靠性测试、安全性测试的要求，得到静态和动态两种适于自动生成，可被连续加载的测试案例。最后，讨论了旨在减少测试案例数目，提高测试效率的测试案例自动生成优化策略。

关键词：微机联锁安全软件软件测试测试案例

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中药提取工艺仿真系统测试案例的研究

中药提取工艺仿真系统测试案例的研究

作者：崔世博北京化工大学

学位级别：硕士

动态过程系统仿真软件的测试验证是仿真建模和开发过程中不可缺少的环节,可以确保仿真软件的可信性。本文针对中药提取工艺仿真系统进行测试,需要针对不同的单元设备及工艺流程的仿真系统进行测试。通过对校核、验证和验收(Verification... 详细信息

动态过程系统仿真软件的测试验证是仿真建模和开发过程中不可缺少的环节,可以确保仿真软件的可信性。本文针对中药提取工艺仿真系统进行测试,需要针对不同的单元设备及工艺流程的仿真系统进行测试。通过对校核、验证和验收(Verification,Validation and Accreditati on,简称VV&A)的研究,确定针对仿真软件的测试思路,从而确定不同的测试环节下具体的测试方法,完成测试案例收集。测试方法的确定是本文的难点,针对不同的设备和化工工艺选择不同的测试级别和测试方法很重要。本文以中药提取工艺不同的单元设备和中药提取工艺过程为实例进行研究。为了完成测试案例的收集,根据对VV&A方法的研究,确定仿真验证的数学模型,提出多层分步验证的思路。第一步,定性验证化工仿真模型,通过定性的验证测试确定仿真系统软件建模的正确性;第二步,在稳态过程,定量验证化工仿真软件;第三步,在动态过程中通过最大值、最小值、斜率、拐点等,定量验证仿真模型的正确性和可信度;第四步,在动态化工过程中,可能出现多因素复杂工况,如主副反应、气液平衡等现象,在多因素多级别的情况下验证,验证仿真软件的自适应能力;第五步,在实际生产中不可避免会出现设备失效,验证仿真软件在设备失效时对生产过程的影响。通过对课题的研究,完成对蒸发器、精馏塔、中药提取工艺的建模和仿真,同时确定在不同验证步骤下以及工艺要求下测试验证的方法,完成对中药工艺中的单元设备储罐、蒸发器、精馏塔、吸收设备、反应器以及中药提取工艺不同工段仿真系统的测试案例的研究。

关键词：测试案例 VV&A 仿真中药提取

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计算机联锁软件测试案例自动生成

计算机联锁软件测试案例自动生成

作者：曹阿俊西南交通大学

学位级别：硕士

铁路信号是指为保证列车运行安全、提高列车运行效率、改善作业人员劳动条件的技术设备总称。计算机联锁系统通过对站内信号机、道岔、轨道电路等信号设备逻辑动作的实时控制,保证列车站内安全、高效运行。在计算机联锁软件投入实际站... 详细信息

铁路信号是指为保证列车运行安全、提高列车运行效率、改善作业人员劳动条件的技术设备总称。计算机联锁系统通过对站内信号机、道岔、轨道电路等信号设备逻辑动作的实时控制,保证列车站内安全、高效运行。在计算机联锁软件投入实际站场使用之前,需要对软件系统进行功能测试,保证站内信号设备的逻辑动作正确,进而确保列车站内安全运行。任何一套软件系统的测试应给出相应的测试案例,即在输入集中任取一个输入,在软件设计满足需求的条件下给出一个预期结果,实际测试过程中通过比对实际结果和预期结果之间的异同判别软件功能的完备性。目前,计算机联锁软件的功能测试主要由人工完成,联锁工程师人工编制测试案例,将测试案例分解成测试序列自动或手动逐步执行。测试过程中,测试案例的编制与测试的执行严重依赖人为因素,存在工作量巨大且易错、效率低下等问题。因此,建立一套联锁功能测试辅助软件十分有必要。本文通过对联锁功能测试相关标准规范进行研究,结合现有计算机联锁软件,根据计算机联锁功能测试大纲要求,在Visual Studio 2017环境下使用C#语言设计计算机联锁测试案例自动生成软件。该软件以站场联锁表作为基本输入数据,实现了联锁软件测试案例的自动生成,同时将本系统输出的测试案例数据作为计算机联锁自动测试系统的输入,实现联锁软件的自动测试。一方面提高了计算机联锁系统的自动化程度,同时增强了联锁功能测试的完备性。本文主要研究内容如下:1.对计算机联锁系统和计算机联锁软件自动测试系统进行整体介绍,明确联锁测试案例自动生成系统功能需求,设计软件系统框架和工作流程。2.输入、输出数据确定及数据处理;根据计算机联锁软件功能测试规范确定数据格式以及软件实现过程中的数据结构,同时结合自动测试系统预留相关接口和数据格式。3.对软件框架中各个模块进行详细设计,实现输入、输出数据处理、通用测试进路设计、联锁进路遍历、人机交互以及数据输出功能。4.根据软件工作流程,对联锁测试案例自动生成软件实现的功能进行展现,结合自动测试系统进行联调联试;结果表明:联锁软件测试案例自动生成软件可快速、准确、完备地生成联锁软件功能测试的测试案例,具有较好的稳定性和较高的自动化程度。

关键词：铁路信号计算机联锁测试案例自动生成 C#

CTCS-3级列控系统测试案例本体构建与应用研究

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CTCS-3级列控系统测试案例本体构建与应用研究

作者：宋洋北京交通大学

学位级别：硕士

CTCS-3级列控系统是我国目前最先进的列控系统,已成功应用于武广、郑西、京沪等多条300km/h以上高速铁路。该系统在投入运营前,必须进行一系列测试,包括实验室仿真测试、现场测试、联调联试和互联互通测试等。这些测试都是以铁道部颁布... 详细信息

CTCS-3级列控系统是我国目前最先进的列控系统,已成功应用于武广、郑西、京沪等多条300km/h以上高速铁路。该系统在投入运营前,必须进行一系列测试,包括实验室仿真测试、现场测试、联调联试和互联互通测试等。这些测试都是以铁道部颁布的((CTCS-3级列控系统测试案例（v3.0）》作为依据。目前,对测试案例的管理和查询是基于传统数据库方式实现的,这种方式仅解决了测试案例文档的电子化管理问题,未能实现测试案例中所蕴含知识的管理,不利于测试案例的高效检索和使用。本论文尝试将本体概念引入CTCS-3级列控系统测试案例的知识库构建中,具有如下优势：便于知识的获取,并能精确地定义领域内概念之间的相互关系;便于知识间的语义信息存储,并以一种机器可以理解和处理的方式表达语义信息,可以借助有关工具完成智能化的知识管理工具的开发;便于知识的重用,在将测试案例本体构建并编码后,可以满足CTCS-3级列控系统测试案例知识集成化和共享化要求。论文完成的主要工作有：（1）在分析CTCS-3级列控系统测试案例知识结构的基础上,按照本体构建步骤并采用可视化本体构建软件protege构建了测试案例本体,给出了测试案例的知识表示实例,并将构建完成的测试案例本体以OWL语言进行描述,从而实现基于本体的语义描述;（2）根据CTCS-3级列控系统测试方法,结合CTCS-3级列控系统的基本原理,提取了测试案例推荐使用的有关规则,并按照应用程序Jena推理机要求的规则文件格式对提取的规则进行表示和储存,实现了对CTCS-3级列控系统测试领域规则知识的归纳和总结;（3）基于测试案例本体的知识表示和规则推理,研究开发了测试案例推荐系统,并通过实例对系统功能进行了检验,达到了预期的效果。

关键词： CTCS-3 列控系统测试案例本体基于规则的推理知识管理