基于对比环境的铁路信号监控软件安全测试方法的研究与应用

论文摘要

随着科学技术的不断进步和电子与计算机技术的迅速发展,铁路信号联锁软件也由继电器联锁向计算机联锁过渡,并逐步走向成熟。在计算机联锁系统中,联锁关系用联锁软件实现。但软件的不确定性给整个系统带来危害。因此,对联锁软件进行安全性测试对提高系统的安全性起到了重要的作用。 本文在分析了安全系统软件的安全性和风险度量概念的基础上,详细讨论了黑箱条件下的软件风险度量等问题。接着,针对联锁软件的安全性提出一种基于对比环境的黑箱测试方法,并构建了一个对联锁软件实施安全性测试的测试平台。随后,讨论了测试平台内部的静态数据交换策略及铁路信号仿真技术。最后,本文介绍了测试软件的应用情况。

论文目录

• 前言
• 第一章 联锁系统软件测试技术与策略的研究
• 1.1 联锁系统系统结构
• 1.2 HJ04A计算机联锁系统
• 1.2.1 系统结构和工作原理
• 1.2.2 技术措施
• 1.3 软件测试策略的研究
• 1.3.1 软件测试
• 1.3.2 测试的研究方向
• 1.3.3 测试策略
• 1.3.4 测试的过程
• 1.3.5 测试的步骤
• 1.4 面向对象的软件测试
• 1.5 本章小结
• 第二章 联锁软件的安全性和风险度量
• 2.1 安全性
• 2.2 软件安全性完善度等级
• 2.2.1 等级划分
• 2.2.2 分级的软件安全性
• 2.2.3 软件失效
• 2.2.4 贝叶斯推断
• 2.3 基于测试的软件安全性评估
• 2.4 在黑箱条件下分析安全软件风险
• 2.4.1 基于黑箱测试的软件风险
• 2.4.2 联锁软件的风险分析与计算
• 2.4.3 联锁软件的安全性评估
• 2.4.4 评估参数的选取
• 2.5 本章小结
• 第三章 建立基于对比环境的黑箱测试平台
• 3.1 软件测试
• 3.1.1 白箱测试
• 3.1.2 黑箱测试
• 3.1.3 灰箱测试
• 3.2 基于对比环境的黑箱测试技术
• 3.2.1 基于对比技术的软件黑箱测试过程
• 3.2.2 基于对比技术的软件黑箱测试方案
• 3.3 基于黑箱的安全性测试策略
• 3.3.1 时序可确定系统
• 3.3.2 联锁系统的输入/输出集
• 3.3.3 微机联锁系统的危险侧输出
• 3.3.4 微机联锁系统输入集的分析
• 3.3.5 建立在安全性输出 - 输入关系上的测试策略
• 3.4 测试平台的建立
• 3.4.1 联锁系统软件结构及功能分析
• 3.4.2 数据组织
• 3.4.3 测试平台系统结构
• 3.5 本章小结
• 第四章 静态数据交换策略
• 4.1 平台结构与平台的内部数据交换
• 4.2 平台静态数据结构
• 4.3 CLIENT/SERVER系统与关系数据库的结合
• 4.3.1 CLIENT/SERVER系统
• 4.3.2 数据库的设计
• 4.4 平台静态数据的数据库设计方案
• 4.4.1 联锁表自动生成
• 4.4.2 数据查询
• 4.5 本章小结
• 第五章 铁路信号现场仿真
• 5.1 系统分析
• 5.1.1 信号机模型
• 5.1.2 道岔模型
• 5.1.3 轨道区段
• 5.2 仿真软件构造
• 5.3 本章小结
• 第六章 测试平台的应用
• 6.1 编码
• 6.2 测试软件工作流程
• 6.3 联锁软件安全性定量分析
• 6.4 测试结果比较与分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 结束语
• 参考文献