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基于HLA与混合测试方法的ATO测试仿真平台研究

作　者: 黄勍
导　师: 郜春海
学　校: 北京交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 列车自动驾驶测试仿真高层体系结构混合测试方法测试管理器
分类号: U284
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着我国城市轨道交通的不断发展,作为城市轨道交通系统中保障运行安全的信号系统的重要性越发凸显。而对于信号系统的研发来说,测试环节尤为重要。信号系统实际测试具有周期长、投资高等特点,测试难度较大。借助计算机手段对测试环境进行仿真,对信号系统进行“虚拟测试”,可以替代一部分实际测试的工作,缩短信号系统测试的周期,降低系统的造价。论文的研究正是从此点展开,立足于对信号系统中的列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统测试仿真平台的研究。论文按照从体系结构设计到功能实现的思路进行平台设计。首先分析平台建立存在的问题,找到建立平台的理论依据从而进行平台构架;然后为平台关键部分——测试管理器的实现选择合适的测试方法,建立测试管理器并对其功能进行仿真验证。体系结构设计环节上,论文通过比较分析,首先确定利用多领域建模仿真方面有突出优势的高层体系结构(High Level of Architecture,HLA)作为平台构架的理论基础。然后进行了ATO测试仿真平台的框架设计,定义了外部接口并分析了各模块的功能并给出了模块实现的一般方法。在功能实现环节上,论文将混合测试方法应用在ATO测试仿真平台的测试管理器中并结合了ATO系统的特点进行了混合测试方法的应用分析,说明了基于混合测试方法的测试管理器的工作原理。最后,在功能验证部分,利用MATLAB7.0对测试管理器进行仿真,通过测试案例的产生、冗余案例的减少、案例的显示以及输出,模拟了测试管理器的功能实现并验证了混合测试方法可以有效的减少测试案例,特别是针对系统查错功能而产生的测试案例。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-20
  1.1 研究背景简介  11-15
    1.1.1 列车运行自动控制系统(ATC)发展  11-13
    1.1.2 ATO系统介绍  13-14
    1.1.3 课题来源  14-15
  1.2 研究现状  15-17
    1.2.1 ATO系统研究现状  15
    1.2.2 ATO仿真研究现状  15-17
  1.3 研究意义  17-18
  1.4 论文主要工作  18-20
2 ATO测试仿真平台研究思路  20-33
  2.1 功能分析  20-21
  2.2 研究面临问题  21-22
  2.3 应用方法比较  22-32
    2.3.1 多领域建模及仿真方法比较  23-28
    2.3.2 测试方法比较  28-32
  2.4 研究思路  32-33
3 基于HLA的ATO测试仿真平台研究  33-44
  3.1 HLA概述  33-35
    3.1.1 HLA组成  33
    3.1.2 HLA规则  33-34
    3.1.3 HLA接口规范  34
    3.1.4 HLA对象模型模版(OMT)  34-35
  3.2 ATO测试仿真平台开发和执行过程模型  35-39
  3.3 ATO测试仿真平台的对象模型模版  39-42
    3.3.1 SOM的设计  39-41
    3.3.2 FOM设计  41-42
  3.4 ATO测试仿真平台运行支撑环境设计  42-43
  3.5 本章小结  43-44
4 ATO测试仿真平台设计  44-55
  4.1 系统总体结构  44-45
  4.2 运行管理模块  45-48
    4.2.1 运行支撑环境  45-47
    4.2.2 外部接口  47-48
  4.3 功能实现模块  48-54
    4.3.1 测试管理器  48-52
    4.3.2 评估分析器  52-54
  4.4 本章小结  54-55
5 基于混合测试方法的ATO测试仿真平台测试管理器研究  55-68
  5.1 混合测试方法说明  55-60
    5.1.1 混合测试方法概述  55
    5.1.2 系统分割与测试案例分级  55-56
    5.1.3 相关变量定义与减少  56-57
    5.1.4 输出定义与监测  57-58
    5.1.5 测试案例的生成与减少  58-60
    5.1.6 优先级排序与执行  60
  5.2 混合测试方法在测试管理器中的应用  60-67
    5.2.1 ATO系统分割  60-63
    5.2.2 ATO系统输入变量的定义与减少  63-64
    5.2.3 ATO系统分割单元输出定义  64-65
    5.2.4 测试案例的生成与减少  65-67
    5.2.5 优先级排序与执行  67
  5.3 本章小结  67-68
6 测试管理器的仿真验证  68-78
  6.1 测试案例集的选取原则  68-69
  6.2 总体测试案例的减少  69-72
  6.3 系统单元测试案例的减少  72-75
  6.4 测试管理器的仿真实现  75-77
    6.4.1 测试案例的生成  75
    6.4.2 测试案例的显示  75-76
    6.4.3 测试案例的输出  76-77
  6.5 本章小结  77-78
7 总结与展望  78-80
  7.1 总结  78-79
  7.2 展望  79-80
参考文献  80-82
图索引  82-85
学位论文数据集  85

基于HLA与混合测试方法的ATO测试仿真平台研究

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