● 摘要
自动测试系统目前已经成为复杂系统与设备可靠运行的必要保证，在航空、航天、航海等各个领域都得到了广泛的应用。测试任务调度可以降低系统开发成本、提高系统工作效率，进而提升被测试设备的检测效率，是各种装备自动测试系统性能提升的关键。目前测试任务调度已经成为下一代测试系统技术水平的重要衡量标准。本文重点对多目标测试任务调度问题开展研究工作，具体研究内容如下：1.针对测试任务调度问题的特性建立了整数规划模型，包括问题描述、约束关系和目标函数三个部分。其中问题描述部分细化了原有的数学模型，并新增了测试时间相关变量和资源占用变量等内容。约束关系部分为资源约束和任务优先级约束分别建立了约束关系模型。目标函数部分提出了一种新的目标函数——各步平均负荷。该模型简洁、全面，能够正确地反映现实需求。2.本文以测试时间和各步平均负荷为优化目标，研究多目标测试任务调度方法。针对该问题搜索空间巨大，计算复杂度高，且存在许多局部最优点的特性，提出了一种基于混沌的多目标优化算法。该算法利用了混沌的遍历性、初值敏感性和类随机特性，提高了算法跳出局部最优的能力。标准测试函数集和测试任务调度实例的实验结果表明该算法有效，能够得到更优解。3.针对测试任务调度问题中的两类约束关系分别提出了处理方法。在资源约束方面提出了一种资源约束满足方法。该方法可以直接产生满足约束的调度结果。在任务优先级约束方面，利用多目标优化法和基于拓扑排序的约束处理技术来处理约束。通过与其他方法比较发现，基于拓扑排序的约束处理技术在寻优率和平均搜索时间等方面有明显优势。4.在决策阶段利用层次分析法来从Pareto解集中选出最满意调度方案。设计了一种变尺度判断矩阵生成算子，将决策信息定量化，使得决策过程中的不确定性可控，容易通过一致性检验，无需考虑标度选择问题，弥补了决策者的主观判断、选择和偏好对层次分析法的决策结果影响过大的缺点。最后，在VS2008和DB2开发环境下搭建了自动测试系统多目标任务调度仿真平台。该平台包括用户管理、实例维护、数据导入、调度算法和决策阶段等多个模块，数据存储可扩展、软件设计模块化、用户界面友好，调度过程直观易懂。