轨道交通车辆软件开发过程中的质量保证措施论文_侍凡

轨道交通车辆软件开发过程中的质量保证措施论文_侍凡

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引言

现如今,我国的车辆发展十分迅速,车辆软件系统作为列车运行安全的关键系统,承担着传送列车运行控制命令、监测列车状态信息、诊断设备故障数据及在线计算等多种任务。软件开发全过程质量控制是保证其产品质量安全可靠的重要手段。如何实施软件全生命周期质量管控,减少软件产品缺陷,降低软件开发成本,已成为轨道交通车辆软件研发必须面临的关键性课题。

1软件开发团队

轨道交通车辆软件开发团队组织应符合中ISO9000系列标准中的质量体系要求。该体系覆盖整个生命周期的所有质量活动,包括计划、开发、执行、管理、测试及问题报告等。该质量体系要求涉及管理者职责、质量体系、质量评审、设计控制、文件和资料控制、产品标志与可追溯性、过程控制、试验、纠正及预防措施、质量记录的控制、内部审核、培训等方面内容。软件开发团队应按照相关的规程和准则实施。如开发的软件产品具有安全完整性等级,其软件开发团队成员中设计员、执行员、验证员和确认员之间都必须具有相对独立性。设计员、执行员和验证员可通过项目经理进行管理,确认员与评估员应独立于项目经理,其中确认员对软件产品有批准和发布权。不存在约束条件的软件产品其软件开发团队设计员,执行员、验证员和确认员可以是同一个人。轨道交通车辆软件开发团队的组织架构如图1所示。

图1轨道交通车辆软件开发组织架构

2软件开发过程中质量保证措施

2.1系统的技术开发路线

系统的开发按照以下步骤进行:1)建立系统的工作环境。以MicrosoftVisualBasic6.0为程序设计工具。2)数据准备。任何一个具有牵引计算功能的系统,都离不开线路数据。对于本系统来说,由于时间的原因,系统没有设计好完善的与牵引计算系统的接口程序,因此,线路数据采用他人的数据实现。在本系统中,将其分别保存在Access数据库和数组中,各种实体的属性数据均以实体名称简略表示,在显示分析结果时,从数组中提龋3)完成系统牵引计算功能。作为相对独立的子系统,获取的原始数据只有线路坡段起始点里程,线路曲线起始点里程、车站数据,因此,必须通过牵引计算获得线路各个主点的坐标、里程、速度、能耗,才能得到整个线路的数据信息,为以后的结果数据分析提供数据基矗4)自动绘制计算结果曲线。计算结果图是后面数据分析的视图基础,所以要根据上面得到的整个线路的数据信息编制程序,实现自动绘制线路结果图。5)系统的综合测试。这个阶段的关键任务是通过各种类型的测试使软件达到预定的设计目标。如果测试没有达到预定目标,就要继续修改设计,直到目标完全实现。6)系统维护与升级。任何一个软件开发都是一个逐步完善的过程,是通过对系统的维护来完成的。

2.2软件设计质量

软件系统设计阶段分为软件架构设计与软件组件(模块)设计,包含下列内容:软件组件应追溯到软件架构设计;软件组件与环境的接口描述;软件组件之间的接口描述;组件功能的划分;主要算法和顺序;确定可追溯到上一级别的所有最低层软件组件;与环境以及其它具体输入输出模块的详细接口;详细的算法和数据结构;每个软件模块应可读、易于理解和可测试。为保证软件的安全性与可靠性,在轨道交通车辆软件设计阶段,应基于EN50128标准选用表2中的技术方法与措施,其中包括形式化方法、模块化方法、结构化编程等技术措施。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采取适合轨道车辆软件不同系统的设计技术措施组合,使其软件架构设计与模块设计达到相应软件安全等级,从而保障软件设计质量满足轨道车辆用途要求。

2.3软件测试质量

软件测试阶段应执行软件模块测试、软件集成测试和软件/硬件集成测试。为保证软件测试达到预期结果,在软件测试计划中应描述测试阶段所使用的标准、技术及工具,明确测试过程中所涉及人员的角色和职责,标志测试环境、测试工具、软件编码、测试用例及相关配置程序版本,完整记录测试数据结果与错误或缺陷。基于EN50128标准的测试技术包括概率测试、静态分析、动态分析、软件错误影响分析等措施。选取适合的软件测试技术能最大限度满足测试用例覆盖率的要求,从而可提高测试效率,保证测试过程的正确性与完整性。

2.4系统的功能设计

作为一个子模块系统还应该具有一定的独立性。主要功能设计如下:1)自动绘制结果曲线功能。通过设计原始线路数据得到的结果数据自动绘制结果曲线,为后继分析提供相关数据。2)自动进行牵引计算功能。在这项功能中用户可以根据需要输入不同的编组方式,得到不同的计算结果。3)保存结果数据功能。在这项功能中,系统可以将计算结果以excel表格形式进行保存。

2.5软件维护变更质量

软件产品投入运营后应建立完善的软件变更与版本升级流程。软件发布后须提供软件发布说明相关文件。该文件应描述已解决的问题,已知但仍未得到解决的问题,增加或更改的功能、要求及设计变更,相关软件文档的修改和文件审查的证据,测试计划和测试结果的说明等。软件发布说明应包含软件全生命周期文件及文件版本。记录和可交付的每个软件应从其初次发布开始处于配置控制下。维护变更管理系统还应包括在全寿命周期期间使用的软件开发环境,应包括所有的工具、编译器、数据和试验文件、参数文件和支持硬件平台。

3软件质量评审

质量管理团队应执行定期的软件质量审核。在审核前应向软件开发团队提供软件审核计划。软件审核计划包括软件审核时间、地点、审核依据的标准及内容等信息。进行软件审核时,软件开发团队应向审核人员提供所有与软件活动相关的人力资源配置、软件工具、开发文件、软件质量管理体系资质等材料。质量管理团队要对软件安装记录与软件配置清单进行核对,以确认所安装软件版本的正确性,同时将软件配置清单纳入车辆履历,并做到动态管理。

结语

本文针对轨道交通车辆软件系统开发过程质量保证活动,提出建立软件全生命周期质量管理体系:组建符合国际标准认证的软件研发团队,深入论述软件需求阶段、软件架构设计、软件编码、软件测试和维护变更管理阶段质量保证措施;基于EN50128标准,制定符合轨道交通车辆软件开发全过程质量检查单;选取合理的软件设计技术措施,执行定期软件质量评审。遵循上述质量管控策略可有效减少软件产品缺陷,降低软件开发过程后续成本,对提高轨道交通车辆软件产品质量具有一定的指导实践意义。

参考文献

[1]张权范.软件工程基础[M].北京:北京交通大学出版社,2009.

[2]黎照,黎连业,王华,等.软件工程项目管理实用技术与常用模板[M].北京:清华大学出版社,2012.

[3]孙国庆,李舒扬,李晖.TMIS工程软件开发过程中的质量控制和质量保证[J].铁路计算机应用,2005,14(7):50.

[4]张根红.软件开发过程质量保证策略研究[J].计算机与网络,2010,36(11):47.

论文作者:侍凡

论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期

论文发表时间:2019/7/18

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