基于在线一致性测试理论的CBTC车载ATO功能测试研究

摘要：

自动列车驾驶系统(ATO)是CBTC系统的重要组成部分,验证测试其控制功能逻辑的正确性和安全性至关重要.介绍了ATO控制原理和功能,分析了CBTC中典型的两车追踪控制运行场景控制流程,得到了该场景下的列车运行安全需求.结合时间自动机理论,建立了包含列车动力学、车载ATO、ZC以及时钟控制器的两车追踪场景时间自动机网络模型,验证了模型中安全需求的正确性;基于一致性测试理论,定义了被测车载ATO软件与测试环境的可观测输入/输出接口,利用UPPAAL-TRON工具设计了被测车载ATO软件的一致性测试框架,并进行了一致性测试分析.在此基础上,采用变异测试,针对典型的车载ATO软件功能实现错误(错误的安全距离、静态限速、功能逻辑以及命令丢失等)进行了安全性验证.结论表明:该在线一致性测试方法能够及时发现车载ATO软件行为与规范模型的不一致,有效提升了车载ATO功能测试的检错能力.

关键词：在线一致性测试、时间自动机、ATO、UPPAAL-TRON、变异

所属期刊栏目：42

分类号：U283.2(铁路通信、信号)

资助基金：中央高校基本科研业务费;国家重点研发计划;中国工程院咨询研究项目

在线出版日期：2020-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：93-103