基于XML和UML的列控车载设备测试脚本设计与实现

摘要

列车运行控制系统（简称列控系统）是保障高速铁路行车安全、提高运输效率的核心。为了确保列控系统在正式运营前具备系统需求要求的所有功能和性能，必须对其进行完备的测试。目前，我国还缺乏这样的测试平台。论文就是针对列控车载设备测试平台开发中的关键技术之一-测试脚本的设计与实现而展开的。 论文在深入研究国内外列控系统及其测试现状的基础上，结合对列控车载设备测试平台系统结构的分析，提出了列控车载设备自动测试，其关键部分就是测试脚本生成系统。在分析了各种测试脚本适用范围、生成效率以及其他性能指标的前提下，提出了设计测试脚本的方法，该方法通过对现有的由统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）生成XML模式的过程进行改进，将其应用在列控车载设备XML脚本模式的生成中，并利用XML脚本模式生成和验证XML（eXtensible Markup Language）脚本。 论文以列控车载设备测试中所需的无线消息脚本为例，对论文提出的从UML生成XML脚本模式的三层转换方法进行详细的阐述。该方法首先利用UML类图中的标准元素对无线消息脚本模式建立概念模型；然后利用UML中的构造型将得到的无线消息脚本模式概念模型转换为无线消息脚本模式逻辑模型；最后将无线消息脚本模式逻辑模型转换为无线消息XML脚本模式物理模型。论文分析了在转换过程中可能存在的问题并提出了相应的解决办法。 论文利用前述三层转换方法，在开源工具hyperModel的辅助下，实现了列控车载设备XML脚本模式的半自动化生成。利用这种方法不仅生成的测试脚本模式易于修改和维护，而且提高了生成XML脚本模式的效率，大大提高了自动测试平台的开发速度。 论文将XML脚本模式成功应用于列控车载设备XML脚本的生成和验证中。首先根据列控车载设备XML脚本模式，利用XML Spy工具生成XML脚本框架，然后将该框架应用在列控车载设备测试脚本生成与验证系统中，成功地实现了XML脚本的生成。最后，编写了XML脚本的验证算法，实现了XML脚本的验证，从而说明了这种方法在列控车载设备测试平台中的适用性。

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论文说明:图目录

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致谢

1 引言

1.1 课题研究的背景与意义

1.1.1 课题背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 列控系统的发展概况

1.2.2 列控车载设备测试技术的概况

1.2.3 脚本及脚本生成技术概况

1.3 本文结构

2 列控车载设备测试平台的脚本选择

2.1 列控车载设备测试平台的设计

2.1.1 列控车载设备测试平台整体结构

2.1.2 列控车载设备自动测试

2.2 测试脚本的选择

2.2.1 脚本语言的选择

2.2.2 脚本模式语言的选择

2.3 XML脚本模式生成方法的选择

3 基于UML的XML脚本模式设计方法

3.1 利用UML生成XML脚本模式的总体思路

3.2 测试脚本模式概念模型设计方法

3.3 测试脚本模式概念模型到逻辑模型转化方法

3.3.1 属性的数据类型转化方法

3.3.2 类转换方法

3.3.3 类间关系转换方法

3.3.4 构造XML脚本模式根元素

3.4 测试脚本模式逻辑模型到物理模型转化方法

4 列控车载设备XML脚本模式的实现

4.1 测试脚本模式概念模型实现

4.2 测试脚本模式逻辑模型实现

4.3 测试脚本模式物理模型实现

5 列控车载设备XML脚本模式的应用

5.1 列控车载设备XML测试脚本的生成

5.2 列控车载设备XML测试脚本的验证

6 总结与展望

参考文献

作者简历