随着高速铁路列控系统的自动化程度越来越高,列控车载设备成为列车安全运行、提高运行效率的关键设备。该设备是典型的安全苛求系统,其安全性对于列车的安全至关重要。由于软件是车载设备的主要组成部分,为了保证列控车载设备能安全可靠地工作,对车载设备软件进行测试是必不可少的一环。目前,对于车载设备软件的测试大多依靠专家经验人工编写测试用例,这种测试方法耗时较长,效率较低,且容易造成遗漏。对于系统结构和功能逻辑复杂的列控车载设备,研究基于模型的自动化测试方法对于提高测试的自动化程度具有重要意义。安全状态机(Safe State Machine,SSM)具有层次性和并发性的特点,能对复杂系统进行直观描述。因此,本文研究基于SSM的列控车载设备软件测试用例生成方法,并以CTCS-2级向CTCS-3级等级转换为例说明方法的可行性。本文首先分析了列控车载设备的结构和基本功能,对SSM的基本元素和基本特征进行了介绍,并提出了将SSM模型在车载设备软件测试中应用的方法。其次,本文以等级转换功能为例,对CTCS-2级向CTCS-3级等级转换进行了详细的需求分析。以需求为基础,建立了层次化的CTCS-2级向CTCS-3级等级转换SSM模型。为了自动生成测试用例,本文提出了SSM的平坦化方法将层次化的SSM模型转化为不具有层次的可达图。最后,本文以可达图为基础,采用基于边覆盖的分支限界法生成CTCS-2级向CTCS-3级等级转换模型的测试路径,并与常用的广度优先搜索算法进行了对比分析。在生成测试路径后,本文采用MC/DC覆盖准则将测试路径实例化,自动生成了满足覆盖准则的测试用例,说明了该方法的可行性,对于列控车载设备的自动化测试具有重要意义。