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基于故障注入的CBTC车载测试技术研究.pdf
2010年 8月 铁 道 通 信 信 号 August2010
第46卷 第8期 RAILWAYSIGNALLING COMMUNICATION Vo1.46 No.8
基于故障注入的GBTG车载测试技术研究
穆瑞琦 王 丹 范红梅
摘 要:CBTC车载系统作为安全苛求系统,对其进行完备的硬软件测试具有很高的学术意义和
社会价值,然而 目前国内相关的测试规范非常稀缺,安全评估也有着很大的空白,所以在进入工
程应用之前对其进行严苛的安全性测试就更为重要。本文提出一种 自动化的测试框架,引入故障
注入的测试方法,加强系统的揭错、纠错能力,具有很高的应用价值。
关键词:安全苛求;车载;故障注入 ;测试
Abstract:TheOn—boardsystem ofCBTCisasafety—criticalsystem.Itisofhigh academicsignificance
andsocialvaluetocarryoutacompletehardwareand softwaretesting.Whilerelatednationalstandards
fortestingofsafety--criticalsystemsareveryscarceandthesafetyassessmentofsafety—-criticalsystemsis
lack.So,itisindispensablethatstringentsafetytestingbeconductedbefore engineeringapplication.
Thispaperpresentsanautomatedtestingframeworkandafaultinjectiontestingmethodtoenhancethe
capabilityofexposingfaultanderrorcorrectionofasafety—criticalsystem.
Keywords:Safety-critical;On—boardsystem;Faultinjection;Test
CBTC (基于通信的列车控制)系统的车载设 件严格的测试和评估提供支持 。
备作为一个安全苛求系统,对其软件的质量要求很
1 CBTC车载设备
高,低质量的软件可能带来不同程度的严重后果,
轻者影响系统的正常工作,重者造成事故,甚至生 CBTC车载设备包括 以下几个模块 :车载安全
命财产的损失。然而国内目前对该类软件的测试规 计算机、无线传输模块、应答器传输模块、速度传
范非常稀缺,对其安全评估也有很大的空白,所以 感器模块、数据记录模块、人机界面及专用传输模
在进入工程应用之前,对系统软件进行严苛的安全 块等。
性测试是必不可少 的环节。 CBTC系统车载设备实时接收地面信息,计算
车载设备软件具有大量错误处理与应用级的容 列车当前位置 (LOCation,LOC)、根据轨旁单元
错特性,其软件容错机制主要表现在对意外事件的 发送 的移动授权 (MovingAuthority,MA),实时计
处理、状态恢复、数据的边界值及意外数据处理等 算速度一距离模式曲线,对列车实行超速防护、退
部分,在基本功能性测试 中很少被测到。另外系统 行防护、车门监督、完整性检查等多种功能。在功
自身的缺陷或硬件故障、操作失误等都可能被软件 能测试上主要包括以下几个方面:① 自检功能测
的大量容错机制所掩盖,导致测试过程中对软件缺 试;② 司机操作界面显示;③与 ZC (区域控制
陷难以跟踪定位 。因此在车载设备的软件测试过程 器)、CI(联锁)的数据通信;④列车运行定位;
中,通过故障注
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