基于脚本技术的高速铁路列控中心系统安全性自动化测试研究

列控中心系统是实现高速铁路安全运行的关键设备。自动化的黑盒测试是验证其系统功能和确认系统满足系统需求,具有足够安全性防护能力的重要手段。脚本技术是实现软件测试自动化技术的有效方法。测试脚本语言是脚本技术的核心,但是目前没有专门针对列控中心测试的脚本语言。本文结合列控中心测试的特点,提出一种测试策略,设计了场景-事件驱动的测试脚本语言SED_TSL。在本文提出的测试策略中针对安全防护功能,以实际运营场景为核心,利用测试脚本语言SED_TSL定义正常场景与故障场景,测试序列与测试用例,仿真环境,形成分级测试脚本。通过场景变换控制测试逻辑与流程,触发仿真事件加载测试用例实现系统的功能性与安全性测试。本文对测试脚本语言SED_TSL与基于SED_TSL的自动化测试环境的实现机制进行阐述,并实现了基于SED_TSL的高速铁路列控中心系统自动化测试环境,投入到铁道部的列控中心产品制式检测中。实际应用表明:测试脚本语言的描述能力与自动化测试环境符合测试需求,有效地实现了列控中心产品的功能与安全性测试。     

基于LKJ软件测试用例自动生成的技术研究

为解决列车运行监控装置(LKJ)自动化测试中测试用例编辑和维护困难的问题,利用关键信息抽象和图形建模等方法对LKJ软件测试用例自动生成技术进行研究。通过对测试用例进行模块划分、参数设计和程序流程图方式建模,实现测试用例的批量生成。该技术已在LKJ-15S的自动化仿真测试系统中得到应用,经验证,可以提高测试用例编写效率并缩减约90%的冗余用例。     

一种基于模型的形式化测试序列自动生成方法及在ETCS-2中的应用

随着中国铁路列车运行控制系统的发展,对列控系统的研究越来越受到学术界的关注。本文提出一种基于模型的形式化测试案例和测试序列生成方法,并应用于ETCS-2级系统的测试中。首先提出有色Petri网(CPN)的建模规则,保证CPN模型适应测试生成的要求;然后,提出一种自动化的测试生成方法,包括测试案例自动生成算法和测试序列搜索算法。为提高整个测试过程的自动化程度,实现测试生成与测试执行的无缝结合,整个测试生成方法的输出是XML格式文件集。最后,以ETCS-2系统的车载子系统为例,运用CPN Tools工具完成建模,实现相应的算法,实现测试生成过程。结果表明,本文提出的基于CPN的测试方法能够在很大程度上提高测试过程的自动化程度,并且生成的测试案例集能够覆盖CPN模型反映的所有ETCS-2系统需求规范信息。     

基于TCL语言的车载ATP自动测试平台的研究与实现

在CTCS-2级列控系统中,车载ATP控制着列车的运行速度,保证列车运行安全,因此需要对车载ATP功能进行全面严格地测试.为了提高测试效率,降低测试人员的工作强度,提高测试结果的准确度,本文设计了一种基于TCL脚本语言的车载ATP自动测试平台,详细阐述了该平台的工作原理和实现方法,通过实验,证明该平台能够满足测试需求,是一种高效的、先进的车载ATP自动测试平台.     

列车自动化运行故障时的人机协作潜力

1研究背景铁路运输自动化进程始于数十年前。列车运行自动化主要指驾驶功能的自动化,如今已经通过连续式列车自动控制系统(LZB)和自动驾驶与制动控制系统(AFB)实现。近几年来,在欧洲范围内开展了一系列以欧洲列车控制系统(ETCS)为基础的列车半自动运行测试,即列车运行自动化等级2级(GoA 2)测试。测试中,列车驾驶员的任务是在驾驶室中监视行车路线,并随时对列车的牵引和制动控制进行干预,但无需对运行程序进行任何重大改变。而在GoA 4(自动化最高等级,即全自动运行)中无需驾驶员操作。     

列车运行计划仿真模型研究

为借助计算机虚拟技术模拟列车运行计划的实施过程,建立仿真模型描述列车运行环境、状态及规则,用以列车运行仿真平台的开发。以改进Petri网为工具,结合铁路运输组织特点,定义个性托肯表示列车,定义颜色集库所描述路网环境及列车运行信息,定义多种变迁实现列车空间位置的变换及运行信息的传递,定义全局时钟递增变量驱动系统运行;基于部件组合思想和同时考虑线路可双向运行和列车运行过程中随机扰动建立的列车运行仿真模型,可根据需要模拟的列车运行计划及关联路网的数据,快速生成与列车运行环境和列车运行规则对应的仿真框架,在根据相关数据对各静态参数进行初始化后,可按设置的区域范围及时段要求模拟列车运行计划。仿真实例表明,模型直观且易于编程实现,仿真结果基本符合客观实际。     

基于嵌入式脚本的列控中心报文自动测试研究

采用人工的方式对列控中心报文进行测试效率低下,需要消耗大量的人力物力.提出了一种基于嵌入式脚本语言的CTCS-2级列控中心报文自动化测试方案,利用该脚本语言能够嵌入到C或C++中执行的特点,做到了测试逻辑同测试数据的分离,并且能够灵活定制测试逻辑.通过实验表明,该方案使测试效率大幅提高,取得了良好的效果.     

列车控制仿真测试平台中模拟临时限速服务器研究

本文以列车控制中心为测试对象,研究了临时限速服务器仿真系统的软件结构,采用手动或者自动方式对列车控制中心报文选择功能进行验证.提出了基于参数化分界点的测试用例生成方法,实现了用例逻辑和车站数据的分离,能够大幅度提高测试效率.该系统应用于高速铁路CTCS-2级车站列车控制中心的软件仿真测试中,取得了良好的效果.     

基于80C196列车超速防护系统测试仪的研制

采用80C196微处理器研制的新型列车超速防护系统测试仪不仅可用于列车运行控制系统的研制和生产过程中,而且也可用于现场维护,可模拟列车各种运行环境及可能出现的故障,可手动测试也可自动测试,随时给出被测系统的工作状况。作者主要介绍这种测试仪的功能,系统结构和实现方式。     

Ruby在监控装置运行记录数据分析系统中的应用

监控装置运行记录数据是对列车运行过程中多项关键信息的实时记载,为方便、快速、自动地提取出这些关键信息,提出了一种基于内嵌脚本语言Ruby的自动化分析方案构架,初步试验证明这是一种新的可选方案.     

一种应用于SCADE的联合仿真平台

介绍一种能辅助SCADE(Safety-Critical Application Development Environment)自动生成仿真所需数据的联合仿真平台。该平台采用Tcl/Expect脚本语言设计,通过脚本驱动生成仿真交互所需数据,同时能够回归执行所有脚本,实现自动化联合仿真。     

下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统关键技术

结合国内外城市轨道交通的发展需求、自动无人驾驶列车运行控制系统的现状及技术发展战略,参考IEC 62279标准对列车运营自动化等级的分级定义,提出Bi TRACON型下一代地铁车辆全自动无人驾驶信号系统解决方案,该系统由综合自动化系统、轨旁控制器、车载控制器、计算机联锁和通信系统等组成,除具备传统的列车驾驶模式外,新增全自动列车自动驾驶模式和蠕动模式,无需工作人员值守,可以进行全自动列车运行控制;并且给出新增驾驶模式和既有驾驶模式之间的转换。Bi TRACON系统解决方案相比传统的轨道交通信号系统解决方案,在实现全过程的列车运行安全防护、灵活的运营组织、高效和节能、高度一体化和深度集成等方面有了显著提升。     

自动测试过程控制实现方式分析

为实现铁路列控相关产品的自动化测试,针对自动化测试软件的开发,根据自动控制的分类探讨自动测试过程控制的两种实现方式,即时间轴控制的自动测试与状态机控制的自动测试,举例分析两种方式的实现方法与优缺点,对铁路列控系统的测试与研发有重要意义.     

新型高可靠性列车运行监控装置

新型列车运行监控装置以控制器为中枢,在网络结构上分为控制层和通信层,通过网络分层保证控制功能的完整性;根据对冗余方式可靠性分析和比较,提出模块级冗余、硬件冗余切换电路和智能化模块式的输入输出模块设计方案;采用大容量CF卡作为地面基础数据转储的载体,运用MD5码校验技术和数据冗余存储技术,实现了一次性自动完成车载主机和显示器中地面基础数据的更新,提高了列车运行监控装置更新地面基础数据的安全性和易用性。地面测试和装车运行试验表明,该装置已基本满足现行列车运行需求,能保证控制列车运行安全。     

新一代分散自律调度集中系统技术(五)

5 控制计划编制基本原理。控制计划编制是基于DMIS的列车运行调整系统的分散自律调度集中(CTC)实现自动控制的前提。列车运行调整是行车指挥自动化的重要内容，但在分散自律调度集中系统中，计划的编制和调整考虑因素更多、更加细致。控制计划的编制是否合理准确，将直接影响列车进路的自动控制、列车运行的效率和安全。     

CTCS2+ATO列控车载设备测试平台设计

列车运行控制系统测试平台是列车运行控制系统研发、生产及调试的重要支撑。通过分析车载设备的测试需求,提出测试平台解决方案,并进行了设计实现。研究成果可为城际铁路列控系统的测试提供一定的参考。     

隧道自动化系统研究与探讨

以瑞士勒奇山铁路隧道自动化系统为例,介绍在隧道发生灾害时,隧道自动化系统与信号列车运行控制系统的结合控制方式,由此引申探讨和研究未来我国铁路隧道自动化系统与CTCS结合配置的可能性。     

铁路网运营仿真与列车时刻表优化的研究

C—TimeTable软件可用来分析列车实际或者模拟列车运行数据，C—Track软件可模拟铁路运营并仿真列车运行状况，C—TimeTable和C—Track的结合，加快了时刻表编制过程。并利用Web服务方式及基于RailML语言的数据传输技术，使列车时刻表编制过程自动化，并能生成最佳的列车时刻表。     

LKJ数据智能校核模拟系统的研究

由于机车运用交路的变革和乘务员值乘方式的改变以及线路等基础设施施工频繁,带来列车运行监控装置(LKJ)基础线路数据的频繁修改、更新。目前的工作方式是在PC机上编辑修改数据,编译生成LKJ使用的芯片写入文件,然后写入测试设备(LKJ2000型列车运行监控装置或LKJ2000型便携式测试装置),人工设定运行参数,观察LKJ调用数据,确认数据的修改是否正确。由于LKJ     

列车运行监控系统软件仿真测试的研究

为实现高效、准确、公正地对列车运行监控系统(LKJ)软件进行测试,结合LKJ设备实际应用环境,展开了LKJ软件仿真测试系统的技术研究;详细阐述了LKJ软件仿真测试系统的框架、硬件设计及测试实施方案等。该研究成果已在新一代LKJ软件仿真测试系统中试用,从效果上看,已实现了LKJ软件自动化仿真测试的目标。