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城市轨道交通运营管理系统测试与评价方法研究

作 者: 宋建斌
导 师: 黄斐
学 校: 苏州大学
专 业: 管理科学与工程
关键词: 系统可信性 系统运行剖面 贝叶斯统计推断 最大熵
分类号: TP311.52
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 27次
引 用: 1次
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内容摘要


随着苏州市地铁土建工程的逐步推进,城市轨道交通运营管理系统建设已经提到议事日程。在国内地铁信息化建设中,大部分还仅限于实现地铁各个单项子系统的具体功能。从整个系统的角度出发,把这些分散的子系统有效地集成起来的测试,在国内外地铁研究领域基本处于空白。系统级可靠性的测试相对滞后,已成为制约系统可信性水平进一步发展的瓶颈,同时也严重阻碍了城市轨道的建设。在对城市轨道交通运营管理系统这类高可信软件进行测试时,如果能在保证系统可靠性指标不变的情况下有效地降低测试用例量,不但能保证系统的可信性,还能降低测试的成本,因此这一研究具有很强的实际意义。本文重点针对可信性的基本属性——可靠性的测试与评价展开研究,提出了一套基于系统体系结构的城市轨道交通运营管理系统的可靠性测评方法。论文的主要研究内容如下:(1)分别从系统测试用例的产生、系统可靠性验证测试方法和系统可靠性测评方法三个方面,对当前的轨道交通运营管理系统测试以及系统测评的发展现状进行分析研究,并发现其存在的不足之处。(2)研究系统可信性和可靠性的关系,并在轨道交通运营管理系统可靠性验证测试过程中,讨论如何产生测试用例的问题。论文重点研究了目前常用的两种测试用例产生方法,并在此基础上,总结、归纳和比较了这两种软件可靠性测试用例产生方法。(3)在研究了无先验信息贝叶斯的可靠性评价方法后,提出了一种基于先验信息贝叶斯的可靠性评价方法。实验数据表明,该方法在保证相同的可靠性指标下能有效地减少所需测试用例量,降低测试成本。(4)通过研究城市轨道交通运营管理系统的体系结构,提出了一种基于系统体系结构的可靠性测评框架,并依据该框架给出一种基于最大熵原理的系统级软件可靠性测评方法。同时以财务管理多模块系统为例,具体阐述了如何利用基于系统体系结构的可靠性测评框架对轨道交通系统进行可靠性测评。

全文目录


中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 论文的背景及研究意义  9-10
  1.2 国内外研究背景  10-11
  1.3 论文主要研究内容  11-12
  1.4 论文组织结构  12-14
第二章 软件可靠性测试理论  14-28
  2.1 软件可靠性相关概念  14-19
    2.1.1 软件可靠性参数  16
    2.1.2 软件可靠性测试  16-17
    2.1.3 软件可靠性测试的过程  17-18
    2.1.4 可靠性测试与软件统计测试  18-19
  2.2 基于运行剖面的测试用例产生方法  19-22
    2.2.1 软件运行剖面的提出  19
    2.2.2 软件运行剖面的创建  19-20
    2.2.3 测试用例的生成  20-21
    2.2.4 运行剖面的可靠性度量  21-22
  2.3 基于用户使用模型的测试用例产生方法  22-25
    2.3.1 Markov 模型的提出  22-23
    2.3.2 软件使用链的构建  23-24
    2.3.3 测试用例的生成  24
    2.3.4 统计测试的可靠性度量  24-25
  2.4 两种可靠性测试用例产生方法的比较  25-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 系统可靠性验证测试方法比较分析  28-40
  3.1 系统可靠性验证测试  28-29
    3.1.1 可靠性验证的分类  28-29
    3.1.2 系统可靠性验证测试过程  29
  3.2 固定期可靠性验证测试分析  29-33
    3.2.1 拉普拉斯连续性验证方法  30
    3.2.2 塞耶可靠性验证测试方法  30-31
    3.2.3 生命期验证测试方法  31-32
    3.2.4 固定期可靠性验证测试方法比较  32-33
  3.3 非固定期可靠性验证测试分析  33-38
    3.3.1 概率比序贯验证测试方法  33-34
    3.3.2 单风险序贯验证测试方法  34-37
    3.3.3 非固定期可靠性验证测试方法比较  37-38
  3.4 本章小结  38-40
第四章 基于经验贝叶斯统计学的可靠性测试验证方法  40-51
  4.1 经验贝叶斯方法的基本思想  40-42
    4.1.1 贝叶斯公式  41
    4.1.2 先验分布的选取  41-42
    4.1.3 基于先验知识对高可信性软件进行推断的必要性  42
    4.1.4 贝叶斯估计方法的分类  42
  4.2 离散经验贝叶斯可靠性验证方法  42-47
    4.2.1 离散贝叶斯方法参数的确定  42-45
    4.2.2 实验比较  45-47
  4.3 连续经验贝叶斯可靠性验证方法  47-50
    4.3.1 连续贝叶斯方法参数的确定  47-49
    4.3.2 实验比较  49-50
  4.4 本章小结  50-51
第五章 城市轨道交通运营管理系统的可靠性测评方法  51-67
  5.1 城市轨道交通运营管理系统的概述  51-54
  5.2 轨道交通运营管理可靠性测评框架  54-57
  5.3 最大熵原则可靠性测评方法  57-60
    5.3.1 最大熵法  57
    5.3.2 先验分布的求解方法及参数求解流程图  57-59
    5.3.3 基于最大熵原理的测评方法  59-60
  5.4 轨道交通运营管理系统可靠性测评方法  60-66
    5.4.1 财务管理系统介绍  61-62
    5.4.2 基于Markov 模型的系统可靠性  62-63
    5.4.3 系统可靠性分配  63-64
    5.4.4 系统可靠性测评  64-66
  5.5 本章小结  66-67
第六章 总结与展望  67-69
  6.1 工作总结  67-68
  6.2 工作展望  68-69
参考文献  69-73
攻读硕士期间发表(录用)的论文和参加的科研项目  73-74
致谢  74-75

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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