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基于禁忌搜索的列车运行控制系统测试用例生成方法研究

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铁道学报 2024年第5期46卷 66-75页

作者：邢毅赵一莉张雁鹏左兴中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070

当采用故障注入方法对高速铁路列车运行控制系统功能进行组合测试时,系统容易受到输入参数之间约束关系的影响,产生无效测试用例。为了应对多个故障间的耦合作用,以临时限速场景为例,提出一种基于禁忌搜索算法的测试用例生成方法。首先... 详细信息

当采用故障注入方法对高速铁路列车运行控制系统功能进行组合测试时,系统容易受到输入参数之间约束关系的影响,产生无效测试用例。为了应对多个故障间的耦合作用,以临时限速场景为例,提出一种基于禁忌搜索算法的测试用例生成方法。首先,提取临时限速场景的设备故障特征作为故障注入输入参数,分析设备间的约束关系,建立约束满足模型;然后,依据信号设备的特点,改进禁忌搜索算法的初始解生成方式和邻域搜索过程,生成满足约束关系的测试用例;最后,依托京张智能高速铁路列车运行控制系统仿真测试平台,结合现场线路数据和实际设备信息,验证所提算法的有效性。实验结果表明:临时限速场景中加入约束后的测试用例个数比加入约束前在覆盖维度为2、3、4时分别减少了7.7%、7.0%、4.5%;所提算法生成的测试用例个数比IPOG、IPOG-F、mAETG、TS算法分别降低了32%、30.1%、24.5%、3.7%,且组合覆盖率比随机测试和自适应随机测试提高了9.5%和3.7%。该研究成果可为列车运行控制系统优化及安全性验证提供一定的参考。

关键词：中国列车运行控制系统禁忌搜索测试用例临时限速组合测试

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一种针对全自动运行系统的测试用例生成方法

铁路通信信号工程技术 2024年第1期21卷 76-82页

作者：梁君海李春峰万里杨毅峰薛一鸣中车成都机车车辆有限公司西南研发中心成都610511 西南交通大学信息科学与技术学院成都610097

针对全自动运行系统测试指定路径覆盖的测试需求,基于时间自动机建模理论提出满足指定路径覆盖和边覆盖的全自动运行系统测试用例自动生成算法。研究时间自动机建模理论,建立全自动运行系统的时间自动机模型;为表征全自动运行系统指定... 详细信息

针对全自动运行系统测试指定路径覆盖的测试需求,基于时间自动机建模理论提出满足指定路径覆盖和边覆盖的全自动运行系统测试用例自动生成算法。研究时间自动机建模理论,建立全自动运行系统的时间自动机模型;为表征全自动运行系统指定路径覆盖的测试需求,提出基于时间自动机模型的标记变量建模方法;结合Yggdrasil的测试用例生成机制,提出全自动运行系统测试用例生成方法,同时满足全自动运行系统测试的指定路径覆盖和边覆盖准则;以全自动运行系统的模式转换功能为例,建立时间自动机模型并生成测试用例。结果表明,测试用例100%覆盖测试人员指定的测试需求和时间自动机模型所有的边,能够满足全自动运行系统指定路径覆盖的测试要求。

关键词：全自动运行系统指定路径覆盖时间自动机 Yggdrasil 测试用例

基于时间自动机的CTCS-3级列控等级转换场景测试用例生成方法研究

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自动化与仪器仪表 2024年第3期 264-267页

作者：易翠英四川铁道职业学院成都610000

为了提高列控等级转换系统测试效率和自动化程度,以时间自动机为基本依据,研究设计了一种中国列车运行控制系统-2级转中国列车运行控制系统-3级列控等级转换系统进行模型信息提取,并自动生成测试路径,从而生成具体的测试用例。结果表明... 详细信息

为了提高列控等级转换系统测试效率和自动化程度,以时间自动机为基本依据,研究设计了一种中国列车运行控制系统-2级转中国列车运行控制系统-3级列控等级转换系统进行模型信息提取,并自动生成测试路径,从而生成具体的测试用例。结果表明,列车转换时间主要集中在62 s~75 s。转换时间为80 s时,转换成功概率为99.7%以上。等级转换过程,结合获得的测试路径,最终得到测试用例153条。在测试路径基础上,依据逻辑覆盖准则,得到各谓词条件的变量取值范围,结合已有测试路径,最终生成了具体测试用例。该方法的测试用例有效提高了软件开发效率,缩短开发周期,降低了出错率,提高测试自动化程度。该方法提高了列控等级转换系统测试效率和自动化程度,对列控系统等级转换场景软件开发高效性研究具有重要意义。

关键词：时间自动机 CTCS-3级等级转换测试用例逻辑覆盖准则

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基于变量的动态测试用例模型及工具研究

信息技术与标准化 2024年第1期 65-69页

作者：王盛义上海宝信软件股份有限公司

为了解决产品出厂测试时大量微服务测试用例在不同环境下不可复用、测试耗时较长、发布效率低等问题,提出了基于变量的动态测试用例模型(DTCM)。通过该模型将测试用例进行抽象,屏蔽不同运行环境与不同参数对测试用例的影响,同时构建一... 详细信息

为了解决产品出厂测试时大量微服务测试用例在不同环境下不可复用、测试耗时较长、发布效率低等问题,提出了基于变量的动态测试用例模型(DTCM)。通过该模型将测试用例进行抽象,屏蔽不同运行环境与不同参数对测试用例的影响,同时构建一套自动化测试工具,该工具可以维护测试用例定义、环境信息等,可以生成测试用例自动化执行并生成测试报告,为企业测试用例的抽象及动态适应提供了参考和借鉴。

关键词：测试用例环境变量自动化测试

利用函数影响力的相似程序间测试用例重用与生成

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电子学报 2022年第7期50卷 1696-1707页

作者：钱忠胜宋佳俞情媛成轶伟孙志旺江西财经大学信息管理学院江西南昌330013

在回归测试过程中,用例重用是一项很重要的工作,其充分利用软件升级变更前的已有资源,提高测试的效率.从已有研究来看,回归测试的研究大部分侧重于用例优化方面,少部分提到利用程序升级变更前后的相似性来重用测试用例以提高用例生成效... 详细信息

在回归测试过程中,用例重用是一项很重要的工作,其充分利用软件升级变更前的已有资源,提高测试的效率.从已有研究来看,回归测试的研究大部分侧重于用例优化方面,少部分提到利用程序升级变更前后的相似性来重用测试用例以提高用例生成效率.针对回归测试用例重用问题,提出一种重用变更前相似程序的测试信息,并通过设计的适应度函数为变更后程序进化生成新用例的方法.该方法利用构建的函数调用图进行程序相似部分的检测,并根据函数影响力设计适应度函数来调整个体的适应度值,保留适应度值高的优秀个体;再通过重用变更前相似部分的用例,以及进化生成的变更后的部分用例,来构成回归测试中新程序的用例.实验结果表明,在目标路径覆盖率上,对于中小规模和大规模工业程序,本文方法比经典方法分别可提高8%和17%.

关键词：测试用例程序相似性函数影响力关键函数回归测试

面向5G通信基站管理系统性能评估的测试用例分布规律研究

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西安交通大学学报 2023年第3期57卷 193-201页

作者：李怿臻孙一丁邹金孜刘宇航秦涛李欢杨小燕梁涛涛西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室西安710049 华为技术有限公司西安研究所西安710075

针对通信基站管理系统目前多采用融合人工经验的测试方法,无法模拟长周期且发生时间合理的测试用例问题,提出了一种基于基站告警日志的测试用例建模方法。首先,以基站日志产生时间间隔为研究对象,从数据整体、设备类型、日志类型、设备... 详细信息

针对通信基站管理系统目前多采用融合人工经验的测试方法,无法模拟长周期且发生时间合理的测试用例问题,提出了一种基于基站告警日志的测试用例建模方法。首先,以基站日志产生时间间隔为研究对象,从数据整体、设备类型、日志类型、设备和日志类型等维度分析发现日志产生时间间隔服从幂律分布的规律;然后,对比分析最小二乘法、极大自然估计与最大后验估计3种不同的参数估计算法,以估算误差为依据,发现最小二乘法的拟合度更高且残差最小,拟合优度与平均绝对百分误差的平均值分别为0.96和3.5%;最后,采用最小二乘法对日志时间间隔进行幂指数估算,保留局点拟合优度大于0.7的告警组成测试用例。该模型应用于全国多个不同城市通信基站的告警日志间隔分布估算,实验结果表明:所提模型可以实现85%以上日志分布规律计算,为编排贴近实际运行环境的测试用例奠定基础,进一步提升测试结果的可靠度。

关键词：通信基站管理系统测试用例幂律分布参数估计最小二乘法

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针对缺陷根源定位的测试用例生成技术

计算机科学 2023年第7期50卷 10-17页

作者：杜昊王允超燕宸毓李星玮信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001

缺陷根源定位是软件调试的重要阶段,基于频谱的缺陷根源定位方法是软件自动化调试研究中的热点问题,但其定位效果很大程度上取决于测试用例的质量。不同类型软件的测试输入通用性差,随机生成的测试输入则存在过拟合或混杂项过多的问题,... 详细信息

缺陷根源定位是软件调试的重要阶段,基于频谱的缺陷根源定位方法是软件自动化调试研究中的热点问题,但其定位效果很大程度上取决于测试用例的质量。不同类型软件的测试输入通用性差,随机生成的测试输入则存在过拟合或混杂项过多的问题,导致分析结果误差较大,致使目前该类技术的应用场景有限。针对测试用例生成问题,提出了基于崩溃路径的分阶段探索方法Dgenerate,并实现原型工具Dloc。首先利用二进制插桩手段在程序执行输入阶段于基本块中插桩路径信息,根据此信息将原始测试输入划分为普通型和引导型;然后利用动态能量调度算法探索崩溃相关路径生成高质量的测试用例;最后在原始程序中执行测试用例并追踪执行时信息,通过统计分析的方法有效地定位到程序缺陷根源的位置。文中选取了6个不同类型软件中的15个真实CVE漏洞进行实验,结果显示Dloc生成的测试用例与已有技术相比可以将定位效率平均提升75%,并且Dloc能够以87%的准确性在评分前五的位置中输出缺陷根源相关代码片段,验证了所提方法系统的可行性和实用性。

关键词：根源定位测试用例程序频谱统计分析定向模糊测试

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基于本体的信息安全测试用例库模型研究

信息安全研究 2023年第10期9卷 1008-1014页

作者：刘迎龙郭荣华吴迪苗泉强中国人民解放军63891部队河南洛阳471003

在信息安全测试活动中,信息安全测试用例对测试结果的客观性、有效性起着至关重要的作用,信息安全测试用例库的构建是开展信息安全测试并实现测试自动化的重难点之一.目前,尚无一个适用的信息安全测试用例库可以有效支撑信息安全测试活... 详细信息

在信息安全测试活动中,信息安全测试用例对测试结果的客观性、有效性起着至关重要的作用,信息安全测试用例库的构建是开展信息安全测试并实现测试自动化的重难点之一.目前,尚无一个适用的信息安全测试用例库可以有效支撑信息安全测试活动的开展.基于本体的信息安全测试用例库模型,在信息安全测试用例形式化描述的基础上,对信息安全测试用例领域知识进行了分类,构建了一个共享、重用、可扩展的信息安全测试用例本体模型.根据构建的本体模型,对Web应用安全测试中的SQL注入测试用例进行知识获取,验证了模型的正确性与有效性.

关键词：信息安全测试测试用例本体测试用例模型安全测试知识

基于UML活动图的测试用例自动生成方法的研究

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基于UML活动图的测试用例自动生成方法的研究

作者：陈文杰北京交通大学

学位级别：硕士

随着软件产业的不断发展,软件测试对于软件开发产生着难以忽视的影响,软件测试能有效地保证软件质量。测试用例是软件测试的核心内容,手工设计测试用例效率较低,而自动生成测试用例能够有效地使软件测试效率提高。UML是标准化的统一建... 详细信息

随着软件产业的不断发展,软件测试对于软件开发产生着难以忽视的影响,软件测试能有效地保证软件质量。测试用例是软件测试的核心内容,手工设计测试用例效率较低,而自动生成测试用例能够有效地使软件测试效率提高。UML是标准化的统一建模语言。从UML模型中提取信息可以用于生成测试用例。基于UML模型生成测试用例的方法也逐渐变成了软件测试中的热门研究方向。本研究分析了UML各动态模型图的优势与缺陷,并选择基于UML活动图生成测试用例。本文研究内容主要包括:(1)对系统进行活动图建模,建模完成后,分析活动图中的不同种类结构,并且使活动图规范化。考虑到UML是半形式化语言,因此需要对活动图进行形式化定义,还要简化活动图,再依据相应的转换规则,将简化活动图转换为有向图。(2)为满足测试充分性要求同时减少测试的盲目性,借鉴白盒测试的思想,提出节点覆盖准则、转移边覆盖准则、路径覆盖准则。针对活动图中的并发结构特点,制定更适合并发结构的测试用例覆盖准则。(3)本文采用基于图论搜索算法和改进式反蚁群算法的两级测试场景架构,实现了涵盖大量并发活动的基于活动图的测试用例生成方法。首先,从活动图出发,采用图论的搜索算法形成初级测试场景。然后,结合并发活动间约束关系,使用改进式反蚁群算法,并通过划分位置带的方式搜索有向图得到次级测试场景。接下来,整合初级测试场景和次级测试场景,并加以优化,最后将测试数据和测试场景进行有机组合,从而得到相应的测试用例。(4)将本文研究的基于UML活动图的测试用例生成方法应用到系统实例中,以普通用户活动图为例,通过分析生成测试用例的结果,验证了该方法的可行性和有效性。本文的创新性工作体现在:采用两级测试场景架构来设计基于活动图的测试用例生成方法,通过改进式反蚁群算法形成并发结构的测试场景,并引入分层级划分位置带的方法。测试结果表明,本文方法不需要多次划分位置带,故而更加方便且所生成的测试用例具有更高的覆盖率。进一步说,该方法在保证效率的同时,还满足了一定的覆盖率,并能有效解决活动图中所包含的大量并发活动可能引发的路径数量爆炸问题。

关键词：软件测试 UML活动图测试用例自动生成测试场景