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  1黑盒测试概述

  黑盒测试是在不知晓程序内部情况的前提下对系统进行的测试,它是基于需求和功能的技术。测试主要从用户角度出发,针对软件确认和系统功能,验证产品的功能是否实现以及能否满足用户要求。

  1.1黑盒测试方法

  (1)等价类划分法:根据输入数据产生效果的异同,将输入数据分成不同的数据等价类,进而生成测试用例。

  (2)边界值分析法:测试中许多错误并非在正常输入范围内产生,而是在一些较为特殊的边界区域,设计测试案例时以边缘区域设计为重点。

  (3)错误猜测法:猜测被测试程序容易出现错误的地方,设计测试用例。它通常依据测试人员的经验,因此,这种方法只是一种辅助方式。

  (4)因果图法:它是一种被简化的逻辑图,使用因果图可清晰地表示出输入和输出之间的关系,使测试人员更关注与程序功能有关的输入组合。

  1.2黑盒测试目标

  采用黑盒测试主要是在已知系统应该具备的功能基础上,完成以下目标:

  (1)从用户方出发,以输入与输出的数据关系为目标进行测试。

  (2)检查系统功能是否按照规定正常使用,测试各功能是否完善,能否满足检测性能等要求。

  (3)对人机交互和数据结构的对错进行检测,测试系统程序是否能正常收到输入数据并生成正确结果。

  1.3黑盒测试计划

  (1)根据需求,实施净测试。(2)根据需求,加入结构化测试。(3)根据需求,增加数据流覆盖测试。(4)执行未覆盖到的域测试。(5)根据需求,进一步进行特殊测试。

  2城市轨道交通信号系统总体结构

  城市轨道交通信号系统由列车运行自动控制(AutomaticTrainControl,ATC)系统组成,它是列车运行的指挥和控制系统,ATC系统由ATS(AutomaticTrainSupervision)子系统、ATP(AutomaticTrainProtection)子系统和ATO(AutomaticTrainOperation)子系统组成。

  目前,城市轨道交通领域主要应用基于通信的列车运行控制(CommunicationBasedTrainControl,CBTC)系统,该系统采用先进的双向无线通信技术、计算机技术及移动闭塞技术,用无线通信媒体实现列车和地面设备的双向通信,用以代替轨道电路作为媒体实现列车运行控制,突破了用轨道电路检测列车占用、固定或准移动闭塞的局限性。CBTC系统由中心和车站的列车自动监控系统(ATS)、骨干数据通信系统(DataCommunicationSystem,DCS)、计算机联锁系统(ComputerInterlocking,CI)、地面ATP(ZC+DSU)、维护支持系统(MSS)及车载设备(ATP+ATO)构成。

  3黑盒测试在系统工程测试中的应用

  测试CBTC的系统功能是城市轨道交通信号系统测试的核心内容。对其中的工程数据进行验证,测试其是否满足需求,即为系统级黑盒测试。在实际的测试中,黑盒即为CBTC系统的车载设备,输入为地面设备的输出信息,输入数据包括应答器报文信息、列车信号信息及无线报文消息等,测试人员根据车载设备输出的结果对系统行为进行评价。

  本文以昌平线CBTC系统监理验收过程测试计划为例,对黑盒测试进行分析。

  3.1测试方案设计

  CBTC系统的监理验收测试过程如下:

  (1)通过研究规格说明书,监理验收需要根据功能要求和性能指标,确定测试需求。

  (2)对测试需求进行分析,分解为不同的可执行测试过程,选用与之相对应的测试用例,确定方案及预期结果;按照已制定的'测试方案执行测试案例,发现问题进行记录及管理。

  (3)结合量化的测试覆盖域及缺陷跟踪报告,对于系统的质量进行综合评价,作为工程竣工验收监理评估报告组成部分。

  检验系统功能是否满足需求规范,能转变成测试用例是最终目的。如果对各项需求都生成测试用例,会导致测试用例数量过大。为此,要提取出功能特征,包含系统的各项需求。

  在测试方案的设计过程中,应满足以下几个方面的要求:(1)在系统既有接口上测试规范中的需求。(2)测试用例要具有代表性、判定性、可再现性,能够包含且覆盖各种不同状况的数据输入,操作和环境设置等。(3)每一个测试用例都必须有相应的期望测试结果,且同种测试用例的结果必定相同。(4)从CBTC系统的全局考虑,减少相应测试用例的数量。(5)尽量提取独立的、不可分割的功能特征,减少测试案例的复杂性和测试时间。(6)需要有对系统性能进行整体评估的相关方案。

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