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afc數(shù)據(jù)傳輸軟件是支持實(shí)時(shí)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)AFC數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)軟件或中間件。AFC應(yīng)用軟件是指提供自動(dòng)售檢票，且用于相關(guān)票務(wù)和運(yùn)乘數(shù)據(jù)處理和分析的相關(guān)應(yīng)用軟件，是AFC軟件系統(tǒng)中與核心業(yè)務(wù)關(guān)系最為密切的部分。其他輔助軟件是指保障AFC系統(tǒng)中軟硬件設(shè)備正常工作的其他輔助性軟件，如設(shè)備驅(qū)動(dòng)、監(jiān)控和警戒、網(wǎng)絡(luò)和信息安全等相關(guān)軟件。以上軟件體系中，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、網(wǎng)絡(luò)管理和一些輔助軟件一般直接采購(gòu)相關(guān)的軟件產(chǎn)品或使用成熟的開源軟件以滿足相關(guān)技術(shù)要求。AFC數(shù)據(jù)傳輸軟件由于經(jīng)過幾代的開發(fā)，已經(jīng)形成穩(wěn)定的中間件軟件，演化地相對(duì)成熟。AFC應(yīng)用軟件往往需要根據(jù)新線路的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且涉及和已有線路之間的數(shù)據(jù)交換，因此是軟件開發(fā)任務(wù)最為繁重的部分，也是容易產(chǎn)生軟件質(zhì)量問題的薄弱環(huán)節(jié)，是本文討論的重點(diǎn)。

1AFC應(yīng)用軟件實(shí)施過程管理的必要性

軟件過程管理是提高軟件生產(chǎn)率和保證軟件質(zhì)量的一個(gè)重要方法。軟件過程是為開發(fā)高質(zhì)量軟件所需要完成的任務(wù)框架。研究軟件過程本質(zhì)上是為了突出關(guān)鍵過程以改善軟件的質(zhì)量[2]。在地鐵各系統(tǒng)中，AFC系統(tǒng)往往直接面對(duì)乘客服務(wù)，是體現(xiàn)地鐵服務(wù)質(zhì)量的重要窗口。為了保證AFC系統(tǒng)在地鐵線網(wǎng)開通時(shí)能夠?yàn)槌丝吞峁┌踩⒈憬莺透咝У姆?wù)，需要在設(shè)備樣機(jī)生產(chǎn)到系統(tǒng)開通運(yùn)營(yíng)的各階段對(duì)AFC系統(tǒng)設(shè)備的硬件功能、軟件功能、技術(shù)性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性等進(jìn)行測(cè)試，以保證AFC系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。為此，需要對(duì)AFC系統(tǒng)的應(yīng)用軟件實(shí)施過程管理，以保障提交運(yùn)行的軟件具有較高質(zhì)量。

2AFC應(yīng)用軟件要求及過程管理措施

2.1軟件成熟度模型

軟件成熟度模型是軟件過程管理的模型之一。軟件能力成熟度模型是美國(guó)大學(xué)CamegieMellonUniversity軟件工程研究所提出的一套系統(tǒng)、規(guī)范的對(duì)軟件生產(chǎn)過程進(jìn)行管理的模型，是指一個(gè)軟件過程被明確定義、管理、度量和控制的有效程度。成熟度等級(jí)用來描述某一成熟度等級(jí)上的組織特征，每一等級(jí)都為下一等級(jí)奠定基礎(chǔ)，過程的潛力只有在一定的基礎(chǔ)之上才能充分發(fā)揮。CMM（CapabilityMaturityModel）將軟件過程改進(jìn)的優(yōu)化步驟組織成5個(gè)成熟等級(jí)：初始級(jí)、可重復(fù)級(jí)、可定義級(jí)、已管理級(jí)、優(yōu)化級(jí)[3]。CMM體現(xiàn)出對(duì)軟件開發(fā)和維護(hù)進(jìn)行過程監(jiān)控，使其更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。CMM日益在業(yè)界被廣泛接受，成為軟件開發(fā)管理的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)實(shí)施CMM并評(píng)估可以指導(dǎo)軟件組織提高軟件開發(fā)管理能力，幫助軟件企業(yè)識(shí)別開發(fā)和維護(hù)軟件的有效過程和關(guān)鍵實(shí)踐，降低軟件承包商和采購(gòu)者的風(fēng)險(xiǎn)，增加軟件企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。CMM的有效性已為大量實(shí)踐所證實(shí)，并已成為對(duì)一個(gè)軟件企業(yè)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行衡量的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。建立這樣一個(gè)軟件過程成熟度模型來對(duì)軟件過程進(jìn)行一個(gè)客觀、公正的評(píng)價(jià)，以促進(jìn)軟件開發(fā)組織改進(jìn)軟件過程。

2.2AFC應(yīng)用軟件技術(shù)要求

AFC應(yīng)用軟件的開發(fā)應(yīng)滿足以下指標(biāo)要求。模塊化：應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)采用如面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，各層次的軟件應(yīng)按實(shí)現(xiàn)功能劃分子模塊，各模塊應(yīng)以插/控件的形式存在，降低由于強(qiáng)耦合導(dǎo)致的升級(jí)和再開發(fā)的困難。可擴(kuò)展性：隨著地鐵運(yùn)營(yíng)發(fā)展的需要，當(dāng)需要增加新的功能、新的設(shè)備、新的部件、新的車站時(shí)，新開發(fā)的應(yīng)用模塊可方便的加入到應(yīng)用軟件系統(tǒng)中，而不影響應(yīng)用軟件的正常運(yùn)行。新模塊的開發(fā)只需要知道與其相關(guān)的功能模塊的外部接口即可實(shí)現(xiàn)?？删S護(hù)性：包括軟件配置管理、系統(tǒng)安全管理、軟件開發(fā)接口、調(diào)試與測(cè)試、數(shù)據(jù)庫(kù)性能和交易處理或網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)功能。可移植性：提供一套標(biāo)準(zhǔn)的車站系統(tǒng)應(yīng)用軟件和車站各售檢票設(shè)備應(yīng)用軟件，當(dāng)系統(tǒng)安裝或?qū)碓黾榆囌居?jì)算機(jī)系統(tǒng)或車站售檢票設(shè)備等時(shí)，應(yīng)能使用提供的同一套應(yīng)用軟件進(jìn)行安裝，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)即可完成軟件的移植。當(dāng)硬件或軟件平臺(tái)升級(jí)時(shí)，應(yīng)保證應(yīng)用軟件可快速移植?？芍赜眯裕簯?yīng)用軟件應(yīng)能共用相同功能的子程序，如安全管理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊等。參數(shù)化：應(yīng)用軟件應(yīng)盡量使用參數(shù)化設(shè)置完成功能需求及性能要求。實(shí)時(shí)性：應(yīng)用軟件應(yīng)滿足本系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線查詢的要求。當(dāng)程序因不明干擾而引起錯(cuò)誤或死鎖時(shí)，可以自動(dòng)恢復(fù)。友好性：應(yīng)用軟件應(yīng)為多用戶系統(tǒng)，操作界面應(yīng)采用圖形界面方式、多文檔窗口模式，具有較好的用戶體驗(yàn)。

2.3AFC應(yīng)用軟件過程管理的步驟

AFC應(yīng)用軟件過程管理貫徹于軟件開發(fā)和管理的整個(gè)生命周期，為保證軟件的可靠性，應(yīng)在軟件生命周期的各個(gè)階段盡可能地減少缺陷[5]，具體內(nèi)容如下。1）需求分析階段：全面理解用戶要求，與用戶充分交換意見，制定詳細(xì)、完整的用戶需求書。AFC系統(tǒng)的最終使用者是地鐵乘客。因此要在軟件需求分析之初，就充分考慮到乘客在系統(tǒng)使用上的各項(xiàng)需求。AFC系統(tǒng)的操作者是運(yùn)營(yíng)公司相關(guān)部門人員。他們對(duì)于系統(tǒng)的日常操作、維護(hù)維修，有著各方面的需求和考慮。因而，在軟件需求分析階段，必須及時(shí)溝通，充分調(diào)研，全面了解各方面的需求。這方面工作決不能等到軟件雛形出來后再去征詢各方面意見，要確保用戶需求的穩(wěn)定、明確。2）設(shè)計(jì)階段：特別要考慮，特殊情況及錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的處理方案。要將乘客的各種使用習(xí)慣和非正常操作都納入到軟件設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)考慮范圍。3）編碼階段：要考慮到編碼對(duì)于軟件功能的覆蓋，做到各大功能范圍內(nèi)的各項(xiàng)子功能全面覆蓋。4）測(cè)試階段：編制科學(xué)、合理、完整的測(cè)試用例。模塊測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試，按順序進(jìn)行，要確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)功能均能完全實(shí)現(xiàn)，測(cè)試階段是保障軟件可靠性的重要階段，將在本文第三部分詳細(xì)介紹。5）維護(hù)階段：在軟件交付使用后對(duì)遺留問題或軟件缺陷進(jìn)行整改糾偏，這一階段在AFC系統(tǒng)中非常重要。一般來說，地鐵運(yùn)營(yíng)部門在使用中會(huì)提出一些修改意見或新需求。由于是對(duì)已正式上線運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的修改，必須要嚴(yán)格進(jìn)行需求評(píng)審分析，確認(rèn)對(duì)原程序的影響，待軟件修改后必須反復(fù)、充分地進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，最終方能交付使用，正式上線。6）每個(gè)階段均實(shí)行面向用戶參與的原型演化。在每個(gè)階段的后期，快速建立反映該階段成果的原型系統(tǒng)，通過原型系統(tǒng)與用戶交互，及時(shí)得到反饋信息，驗(yàn)證該階段的成果并及時(shí)糾正錯(cuò)誤，這一技術(shù)被稱為“原型演化”。而不是等系統(tǒng)全部交付時(shí)才與用戶交互。另外，每一個(gè)階段都應(yīng)嚴(yán)格提交與軟件的每一階段相匹配的全面文檔資料，從而保證軟件配置文件的完整性。

2.4軟件過程管理工具的應(yīng)用

為了提升軟件的研制能力成熟度和企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，有必要在軟件過程管理上引入專業(yè)管理軟件。南京地鐵在新線AFC系統(tǒng)軟件項(xiàng)目管理中，將引入軟件過程管理工具，從項(xiàng)目啟動(dòng)、項(xiàng)目計(jì)劃、項(xiàng)目執(zhí)行與跟蹤，到項(xiàng)目收尾，進(jìn)行項(xiàng)目管理全生命周期的管理。

3AFC系統(tǒng)的軟件測(cè)試

軟件測(cè)試是減少軟件錯(cuò)誤、提高軟件可靠性的有效方法和重要保證，在軟件生命周期中有相當(dāng)重要的地位。

3.1軟件測(cè)試主要方法

軟件測(cè)試從測(cè)試方法上可分為手動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)測(cè)試。從源代碼的角度可分為單元測(cè)試和功能測(cè)試。這里主要側(cè)重于軟件性能質(zhì)量的測(cè)試方法[4]。功能測(cè)試：驗(yàn)證測(cè)試軟件功能能否正常按照它的設(shè)計(jì)工作，驗(yàn)證軟件的期望行為是否符合原設(shè)計(jì)。可接受性測(cè)試：是在把測(cè)試的版本交付測(cè)試部門大范圍測(cè)試以前進(jìn)行的對(duì)最基本功能的簡(jiǎn)單測(cè)試。用戶界面測(cè)試：分析軟件用戶界面的設(shè)計(jì)是否合乎用戶期望或要求。“探索或開放”型的測(cè)試：這種測(cè)試是測(cè)試人員在理解該軟件功能的基礎(chǔ)上運(yùn)用靈活多樣的想象力和創(chuàng)造力去模擬用戶的需求來使用該軟件的多種功能。邊界條件測(cè)試:是環(huán)繞邊界值的測(cè)試，通常意味著測(cè)試軟件各功能是否能正確處理最大值，最小值或所設(shè)計(jì)軟件能夠處理最長(zhǎng)的字符串等。性能測(cè)試：驗(yàn)證軟件的性能在正常環(huán)境和系統(tǒng)條件下重復(fù)使用是否還能滿足性能指標(biāo)。回歸測(cè)試:根據(jù)修復(fù)好的缺陷再重新進(jìn)行的測(cè)試。目的在于驗(yàn)證以前出現(xiàn)過但已經(jīng)修復(fù)好的缺陷不再重新出現(xiàn)。強(qiáng)力測(cè)試:它通常驗(yàn)證軟件的性能在各種極端的環(huán)境和系統(tǒng)條件下是否還能正常工作。其他還包括集成與兼容性測(cè)試及裝配安裝配置測(cè)試等。

3.2AFC系統(tǒng)軟件測(cè)試的步驟

隨著軟件功能的強(qiáng)大，軟件的復(fù)雜度也越來越高，這就對(duì)軟件的可靠性提出更高要求，同時(shí)也對(duì)軟件測(cè)試增加了難度。AFC軟件需經(jīng)歷幾大階段的測(cè)試步驟才能最終通過軟件驗(yàn)收。1）單元測(cè)試：對(duì)源程序中每一個(gè)程序單元進(jìn)行測(cè)試，檢查各個(gè)模塊是否正確實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能，從而發(fā)現(xiàn)模塊在編碼中或算法中的錯(cuò)誤。2）集成測(cè)試：各模塊經(jīng)過單元測(cè)試后，將各模塊組裝起來進(jìn)行集成測(cè)試，以檢查與設(shè)計(jì)相關(guān)軟件體系結(jié)構(gòu)的有關(guān)問題。3）系統(tǒng)測(cè)試：將已確定的軟件與其他系統(tǒng)元素結(jié)合在一起進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證系統(tǒng)軟件、硬件功能完全達(dá)到功能要求。其中還分為：?jiǎn)蜗到y(tǒng)集成測(cè)試和聯(lián)合系統(tǒng)集成測(cè)試。4）聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)：除驗(yàn)證本系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備均能滿足合同要求并協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)還驗(yàn)證與其他相關(guān)系統(tǒng)的接口功能。相對(duì)于地鐵其他系統(tǒng)而言，考慮到AFC系統(tǒng)的特殊性，AFC軟件測(cè)試要重點(diǎn)考慮以下問題。1）系統(tǒng)使用者的特殊性。AFC系統(tǒng)的使用者是年齡、習(xí)慣都不確定的地鐵乘客。因而，軟件測(cè)試時(shí)應(yīng)充分考慮到使用者使用習(xí)慣的不確定性，甚至考慮個(gè)別乘客的違規(guī)操作等對(duì)系統(tǒng)的影響。2）大規(guī)模壓力測(cè)試。AFC系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性如何，其最終檢驗(yàn)方式是地鐵開通后乘客的大客流使用。因此，在開通運(yùn)營(yíng)之前，要對(duì)AFC系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的壓力模擬測(cè)試，以檢驗(yàn)壓力測(cè)試下系統(tǒng)的各方面性能是否達(dá)到要求。只有經(jīng)過反復(fù)多次的壓力測(cè)試，系統(tǒng)軟件的某些問題才會(huì)暴露出來，然后進(jìn)行有針對(duì)性糾正，以使系統(tǒng)軟件更加穩(wěn)固。

3.3AFC系統(tǒng)軟件項(xiàng)目管理中引入第三方檢測(cè)的必要性

目前，軟件第三方測(cè)試在國(guó)內(nèi)剛剛起步，但隨著信息化程度的不斷提高，以及人們對(duì)軟件測(cè)試重視程度增強(qiáng)，軟件第三方測(cè)試正逐步被軟件企業(yè)和軟件最終用戶所認(rèn)可。第三方檢測(cè)是促進(jìn)軟件發(fā)展、保證軟件質(zhì)量的重要技術(shù)支持。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在4個(gè)方面：客觀性、專業(yè)性、權(quán)威性、獨(dú)立性。正是意識(shí)到第三方測(cè)試在軟件質(zhì)量保證方面的重要性和體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)，目前南京地鐵已將第三方測(cè)試列入新線的合同范圍，強(qiáng)制要求承包商開展第三方測(cè)試。這也是對(duì)AFC系統(tǒng)軟件質(zhì)量的一個(gè)保障措施，通過第三方的審查和監(jiān)督來確保項(xiàng)目質(zhì)量。值得一提的是，建議第三方測(cè)試介入到軟件開發(fā)階段，而不僅僅是軟件交付前的測(cè)試。我們期待在這一期的項(xiàng)目建設(shè)中，看到第三方測(cè)試在軟件質(zhì)量保證上的成效。

4實(shí)施AFC軟件過程管理主要工作措施

綜上所述，AFC系統(tǒng)的軟件過程管理應(yīng)著重做好以下幾點(diǎn)。1）實(shí)施基于CMM的軟件企業(yè)過程管理制度。將CMM認(rèn)證的級(jí)別作為對(duì)承包商在軟件能力上的要求之一，列入招投標(biāo)的資質(zhì)要求。2）開發(fā)針對(duì)AFC系統(tǒng)應(yīng)用軟件的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試平臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)化和豐富測(cè)試用例，制定規(guī)范全面的測(cè)試流程。3）開展基于第三方檢測(cè)的過程管理，通過合同規(guī)定作為項(xiàng)目驗(yàn)收的必要滿足條件，以保證軟件交付質(zhì)量。4）加強(qiáng)地鐵監(jiān)理單位對(duì)AFC系統(tǒng)軟件的監(jiān)理職能。以往的地鐵監(jiān)理側(cè)重于對(duì)土建或設(shè)備硬件的監(jiān)理，隨著網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)后，AFC系統(tǒng)軟件重要性日益突出，應(yīng)健全監(jiān)理單位在軟件方面的組織結(jié)構(gòu)，建立軟件項(xiàng)目監(jiān)理相關(guān)工作制度，發(fā)揮地鐵監(jiān)理在軟件過程管理方面的監(jiān)督管理職能。只有做到上述幾點(diǎn)，才能有效地抓好軟件開發(fā)的過程管理，最大限度地降低甚至消除AFC系統(tǒng)的潛在缺陷，從而提升軟件產(chǎn)品質(zhì)量。

5結(jié)論

鑒于當(dāng)前AFC應(yīng)用軟件項(xiàng)目管理存在的不足，探討了AFC系統(tǒng)軟件技術(shù)要求和過程管理步驟，介紹了實(shí)施軟件測(cè)試的相關(guān)方法和步驟，明確了引入第三方測(cè)試的必要性，給出了AFC軟件過程管理的主要工作措施，為AFC系統(tǒng)軟件項(xiàng)目的管理提供了參考。在未來工作中，將進(jìn)一步對(duì)本文提出的建立標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試平臺(tái)，以及開展面向提高軟件交付質(zhì)量的相關(guān)管理制度和措施開展研究。

作者：吳娟徐鐘全毛建單位：南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司