因果圖測試法在地鐵網絡應用軟件合格性測試中的應用

文/黃帥

因果圖測試法在地鐵網絡應用軟件合格性測試中的應用

文/黃帥

隨著社會經濟的不斷發展，我國鐵路事業也取得了顯著進步，鐵路交通能否正常運行，這與應用軟件質量高低有直接關系，為了對網絡應用軟件有效測試，將因果圖測試法應用其中。本文首先對這一方法進行了簡要介紹，然后以TCMS（長沙地鐵2號線）為例，分析該方法在網絡軟件中的具體應用。

因果圖測試法 地鐵網絡 軟件測試應用

現如今，人們對地鐵交通工具的使用要求逐漸提高，進而鐵路部門要想及時滿足乘客需要、確保乘鐵安全性，針對地鐵網絡應用軟件全面測試是極為必要的，因此，因果測試法被有及時應用。這對網絡應用軟件性能提升、地鐵交通有序運行具有重要意義。

1 因果圖測試法介紹

軟件黑盒測試中的測試方法多樣，本文應用的這一方法只是其中一種，該方法主要通過繪制因果圖、生成判定表、用例分析來完成，具體操作有五步，第一步：針對軟件進行說明了解，同時，明確原因（Ki）、結果（Ei）以及節點（0/1）的標識符。第二步：掌握語義內容，同時連接因果圖。第三步：部分原因-結果受語法影響不會出現，進而對這類情況進行約束條件標明；第四步：依據狀態條件實現因果圖→判定表間的轉換。第五步：有針對的設計測試用例。

Ki與Ei間的關系具體表現為：Ki出現，則Ei出現；Ki不出現，則Ei不出現；Ki出現，Ei不出現；Ki不出現，Ei出現；多個Ki中僅出現一個Ki，則Ei出現；多個Ki不出現，則Ei不出現；多個Ki出現，則Ei出現；多個Ki僅有一個Ki不出現，則Ei不出現。

Ki與Ei間的約束條件主要存在互斥、包含、唯一、要求和屏蔽五種，并且每一種約束條件均用相應的符號來表示，依次為E、I、O、R、M。

2 TCMS應用軟件分析

TCMS在運行的過程中主要運用DTECS系統實現列車控制、信息顯示、通信管理、故障分析和事件記錄。它能夠借助信號采集模塊，根據已獲得的操作指令和提示，對列車運行狀態、運行計算全面掌握和分析，明確指出各個部件相應的操作指令，進而部件能夠在指令的提示下實現車門系統、監控系統、供電系統、制動系統和信號系統間的數據交換。其中，列車網絡監控系統需求規格：首先，司機室占用端現狀。地鐵運行后，被啟動的鑰匙信號即占用端，這時非占用端則為另一司機室。然后，司機室被占用的狀態借助診斷系統進行信號傳輸，當MMI設備接收到這一信號后，列車方向指令能夠通過模塊采集、邏輯處理來生成，同時這一方向指令進行DCU設備傳輸。最后，地鐵交通設備方向指令主要有三種，第一種為零位，第二種為向前，第三種為向后，在特定時間內僅有一種方向。

3 因果圖測試法的具體應用

以上述TCMS網絡監控需求分析為基礎，應用因果圖測試法進行應用設計。具體設計步驟如下：

（1）全面分析1車（TCMS1）和2車（TCMS2）網絡應用軟件，明確該軟件的輸入條件、Ki、Ei和節點。輸入條件和Ki表現形式為：TCMS1鑰匙方向、TCMS2鑰匙方向、TCMS1方向向前、TCMS2方向向后、TCMS2方向向前、TCMS1方向向后。節點狀態：司機室A正常占用、司機室B正常占用、司機室A和司機室B存在占用沖突。Ei種類：TCMS1輸出指令為方向向前并鎖存、TCMS1輸出向前方向撤銷、TCMS1輸出指令為方向向后并鎖存、TCMS1輸出向后方向撤銷、TCMS1輸出向前方向撤銷、TCMS1方向零位、TCMS1方向手柄錯誤播報、TCMS2輸出指令為方向向前并鎖存、TCMS2輸出向前方向撤銷、TCMS2輸出指令為方向向后并鎖存、TCMS2輸出向后方向撤銷、TCMS2輸出向前方向撤銷、TCMS2方向零位、TCMS2方向手柄錯誤播報。

（2）根據Ki與Ei間的關系，進行因果圖繪制，同時明確顯示約束關系。

（3）在分析因果圖的基礎上，對其進行判定表轉換，其中，判定表數據能夠為接下來的生成測試提供數據依據。

（4）全面分析判定表內容，與此同時，充分結合該地鐵的軟件測試環境，針對判定表數據有效處理，為測試用例提供編制依據。分別對TCMS1和TCMS2網絡監控功能進行測試用例編制，確保所編制的測試用例與判定表相對應。

（5）在網絡監控功能的引導和提示下，全面整合上述測試用例，并對不同輸入組合形式及其對應的場景全面考慮，以此實現應用軟件在不同環境下的測試檢驗，同時，記錄不同環境下應用軟件的響應表現。

4 測試意義

從上述因果測試方法在TCMS的應用中能夠看出，網絡應用軟件存在測試復雜性性，并且需要考慮的組合情況較多，應用因果測試法能夠對上述復雜的組合情況全面覆蓋，并且生成豐富的、可供參考的測試數據，進而促進所得的測試結果更全面、準確。此外，測試人員分析因果圖的過程中，能夠對軟件需求全面了解和掌握，還能對設計和需求間的出入點具體分析，選擇適合的組合關系，以此對組合關系中存在的不足問題有效解決。

5 結論

綜上所述，在地鐵網絡應用軟件合格性測試中應用因果圖測試法，這不僅符合現階段地鐵正常運行的測試需要，而且還能起到軟件質量優化、地鐵運行效率提升的重要作用，這對地鐵交通工具持續發展具有重要意義。此外，還應對因果測試法不斷深入研究，提高該方法在大量測試用例數據中的應用效果。

[1]劉鵬翔,李文波,費巧玲,周巧蓮.網絡控制應用開發軟件合格性測試淺析[J].機車電傳動,2013(06)：101-104.

[2]陳帆,謝洪濤.基于貝葉斯網絡的地鐵施工安全技術創新績效研究——以BIM技術創新為例[J].技術與創新管理,2015(02)：108-115.

[3]唐輝.基于Wireshark二次開發的地鐵信號系統應用協議解析插件[J].交通與運輸(學術版),2016(01)：84-88.

作者單位 株洲中車時代電氣股份有限公司 湖南省株洲市 412001