列车运行控制系统仿真故障注入方法研究

故障注入测试方法对于系统设计缺陷的发现与补救具有重要意义,近年来故障注入在列车运行控制系统的仿真测试领域开始得到越来越多的关注。本文在国内外故障注入研究现状的基础上,针对列车运行控制系统,研究了基于HLA的列控系统故障注入仿真平台的构建方法,利用基于仿真的故障注入方法对目标仿真系统进行关键设备(联锁、RBC等)典型故障注入案例的测试,对典型场景下的速度-距离曲线进行分析比较,并总结分析了该方法的有效性。结果表明该故障注入仿真可以有效地对列控系统做出可靠性评估分析,提高系统安全性能。     

故障注入方法在列车运行控制仿真系统中的应用

故障注入作为一种有效的测试验证手段已在多个领域得到运用,针对列控仿真系统,采用基于仿真的故障注入方法,利用基于HLA设计的故障注入工具,通过关键设备典型故障案例的大量实验,对目标仿真系统进行相关安全性能测试,得到列车运行控制仿真系统的安全性能分析及关键设备的故障概率。实验结果表明,故障注入仿真可以有效对列车运行控制系统做出可靠性评估分析。     

基于故障注入的CTCS-3级列控系统可靠性评估技术研究

CTCS-3级列车运行控制系统的可靠性是保证列车安全高效运行的必要条件,因此,在列车控制系统仿真系统上进行各种测试验证试验至关重要。故障注入技术（Fault Injection）是将系统的有效故障模式样本注入到系统中,以此评价系统的功能设计水平,是系统测试性、安全性以及功能验证研究的重要研究基础。根据CTCS-3级列车控制系统的运行特点和软件故障注入的优势,提出将软件故障注入方法应用在列控系统仿真领域进行可靠性验证,设计并实现了一种软件故障注入系统,给出其中的故障案例描述语言、故障库和故障注入软件算法,构建了软件故障注入系统的总体结构和各部分的详细功能结构。通过仿真结果可以看出,软件故障注入方法应用在CTCS-3级仿真系统中,可以有效地模拟故障并执行注入,进一步提高仿真系统的可靠性和容错性。     

基于仿真平台的列控系统自动测试研究

CTCS-3级列控系统仿真测试是一项非常耗时的工程,恰当的测试方法可以最大限度地提高测试效率,并尽快找到解决问题的对策。在建设国家高速列控系统实验室基础上,提出基于仿真平台的列控系统自动测试方案,通过列控系统功能测试中案例判断与故障诊断的专家系统,给出测试案例执行结果及分类、测试案例故障原因及对策。     

列车运行控制系统故障注入测试方法研究

故障注入测试在对列控系统的功能、安全性验证测试中具有重要作用,通过故障注入测试可以分析列控核心设备对故障-安全的响应行为,以此评价系统功能的设计水平。为解决现有基于仿真的故障注入测试方法可信度不高、通用性较差的问题,以列控设备接口间的通信数据为着眼点,利用铁路信号安全通信协议(RSSP)、借助序列化技术与面向对象编程思想,设计了一种应用于列控系统真实设备的故障注入测试方法。在实验室中利用真实的列控系统环境,通过对典型通信数据错误场景的模拟,完成了对本测试方法的验证。验证结果表明,提出的故障注入测试方法满足故障注入测试的需求,提高了测试结果的可信度,并且在不同的设备接口间具有良好的通用性。     

基于AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台

根据CTCS-3级列控系统的特点,结合欧洲列车运行控制系统(ETCS)测试经验,研发基于通用测试平台AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台CARSTool.CARSTool采用激励—反馈机制实现单系统或多系统的闭环测试,包含测试对象、仿真系统、链路、消息、激励、响应和测试序列等基本元素,具有线路工程数据配置、通信链路配置、站场线路配置、PI Object、仿真系统、列车运行仿真和自动测试序列7个功能模块.以郑西客运专线列控数据为例,采用CARSTool对CTCS-3级列控系统进行仿真测试.测试结果表明:通过规范化语法严格卡控测试步骤,根据CTCS-3级列控系统测试案例库以及激励—反馈信息判断测试项目的执行状态,CARSTool实现了测试计划、执行过程和测试结果的闭环处理;说明CARSTool能够实现CTCS-3级列控系统的自动测试.     

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。     

新型列控系统无线闭塞中心测试平台研究

新型列控系统是对我国列车运行控制系统的最新研究与技术探索,无线闭塞中心作为新型列控系统的地面核心设备,实时控制列车间的追踪间隔,保障管辖范围内列车安全运行。为发掘新型列控系统无线闭塞中心设计中的不足,需利用测试平台对其安全功能进行充分验证。既有无线闭塞中心测试平台由于逻辑及数据结构设计问题,难以适配新型列控系统的工程数据,且无法满足新型列控系统部分功能的测试需求。通过分析新型列控系统工程数据及无线闭塞中心系统功能,对既有测试平台进行升级,将逻辑构建方式由以数据为基础调整为以模型为基础,降低测试平台与工程数据的耦合性;利用真实线路数据及新型列控系统中典型运用场景对该测试平台功能进行验证。验证结果表明,该测试平台解决了适配度不高、数据配置复杂的问题,可以满足新型列控系统无线闭塞中心多场景测试需求。     

列车运行控制系统仿真平台的研究

高速列车运行控制系统是中国铁路信号领域的主要发展方向。高速列控系统仿真平台主要由车载ATP系统、地面仿真平台、GSM-R网络平台以及仿真测试平台构成,面向符合CTCS-3级和CTCS-2级技术规范的车载设备和关键地面设备,实现其相关功能测试和验证。     

基于HLA的分布式三维视景列车运行模拟器的设计与实现

介绍一种基于HLA的三维视景列车运行模拟器.该模拟器可以接入CTCS3列控系统仿真测试平台,以三维视景输出方式,模拟列车运行.同时,模拟器之间可以通过RTI互相连接,仿真多辆列车运行.对该模拟嚣的软件框架设计和各个功能模块实现进行简要介绍.     

CTCS-3级列控中心仿真器建立及功能测试

列车运行控制系统从设计、施工、监控和系统试运行是一个系统的过程,涉及工程量大、投资高、系统复杂,仅仅凭借经验,难以迅速掌握问题,因而不可能对已经建成的某条线路进行长期和全面的技术检验,改进系统的性能。利用计算机仿真技术,搭建列控系统仿真测试平台,成为研究开发下一代列控系统的必经之路。     

基于通信的列车控制系统(CBTC)测试方法研究与设计

系统集成测试是列控系统生命周期中的重要阶段,作为系统验证的最直接有效手段,系统集成测试质量决定了列控系统的研发效果,进而影响系统产品的质量安全水平。基于通信的列车控制系统(CBTC)是当今城轨交通领域占主导地位的列控系统,以CBTC系统需求和方案为出发点,研究CBTC系统仿真测试的特点,分析仿真测试环境的针对性需求和方案特色,提出CBTC系统集成测试理论体系,并结合仿真环境,具体介绍测试案例的设计策略。     

基于故障注入的CTCS-3级列控系统仿真测试的研究

在基于HLA的CTCS-3级仿真测试架构平台上,提出基于故障注入的测试方法,根据概率机制提取故障测试案例,对虚拟系统和实物系统可进行单故障或多故障耦合注入,并在实际线路上测试,效果良好.     

基于Testcase Designer的列车运行控制系统测试方法的研究

针对CTCS-3级列控系统的需求规范，结合欧洲列车运行控制系统（ETCS）的测试经验，研究基于Testcase Designer的CTCS-3级列控系统自动测试方法。Testcase Designer主要用于将测试案例模块化，通过优化编写流程，生成符合测试平台需求的测试序列，为测试项目的执行提供必要的关键数据点。同时，Testcase Designer可供存储、导出及发布。其测试案例中的关键输入输出接口（如BTM、TIU、RTM等）配置信息均已通过配置文件形式实现。以列控系统无线闭塞中心（RBC）切换场景为例，采用Testcase Designer编写该场景的测试案例。研究结果表明:Testcase Designer实现了功能特征、参考需求、测试步骤等元素的集成，编写的测试案例是合理的。     

郑西客运专线CTCS-3级列控系统及其用户需求验证

CTCS-3级列车运行控制系统是中国铁路时速500～550km客运专线的重要技术装备,是保证高速列车运行安全、可靠的核心技术之一.概述了CTCS-3级列控系统的用户需求,简介了郑州一西安客运专线CTCS-3级列控系统、验证用户需求联调联试的实施案例及测试分析方法.并根据郑西线联调联试的试验情况,提出了进一步完善中国CT...     

基于IRM-COM的列车运行控制系统测试用例生成方法

为验证高速铁路列车运行控制系统在多个故障发生时的安全性,针对系统故障降级场景,提出一种基于初始约简矩阵—组合遗漏矩阵(IRM-COM)测试用例生成算法的故障组合注入方法。首先对故障类型进行矩阵形式化描述,然后形成故障注入组合测试表初始矩阵,最后生成测试用例表。仿真结果表明,该组合测试的故障检测率比随机测试和自适应随机测试平均高10.2%,而且测试用例个数比自动高效测试用例生成器(AETG)和基于矩阵重复度的组合测试(CTboMRD)平均少13.4%,验证了所提算法具有更强的约简能力,提高了测试效率。     

客运专线CTCS2级列控中心测试平台的研究探讨

随着列车运行速度的不断提高以及行车密度的加大，客运专线CTCS2级列控系统列控中心的可靠性和安全性显得尤为重要。本文通过对客运专线CTCS2级列控系统列控中心功能和接口进行分析，探讨搭建客运专线列控中心测试平台，并根据安全性和可用性等级对列控中心测试进行了分类分析。     

CTCS-2级车载ATP自动测试脚本的编写方法

在CTCS-2级列控系统中,车载ATP控制列车的运行速度,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,设计了一种CTCS-2级车载ATP自动测试平台,详细描述了该平台中应答器脚本、轨道电路脚本和测试案例脚本的设计和使用方法,通过实验证明该平台结构正确合理,应答器脚本、轨道电路脚本和测试案例脚本的编写方法正确,能够实现对CTCS-2级车载ATP功能的自动测试。     

书讯

正《列车运行控制》正式出版気本书为"轨道交通信号与控制专业系列教材"之一,全面系统地阐述了列车运行控制系统的基本知识、基本组成和基本原理。包括铁路列车运行控制系统综述、CTCS-0级列控系统、CTCS-2级列控系统、CTCS-3级列控系统、列控设备动态监测系统和轨道车运行控制系统等内容。     

基于ROPES的CTCS-3级列控系统车载设备的建模

针对列控系统传统建模方法存在的缺点,在对CTCS-3级列控车载设备进行需求分析、系统分析和对象分析的基础上,引入嵌入式系统的快速面向对象开发过程(ROPES)的建模方法。利用该方法进行CTCS-3级列控系统车载设备的体系架构设计,建立了系统的详细模型。利用Rhapsody工具,将模型转换成基于实时框架技术可执行的代码,自动生成测试案例,对模型进行验证。测试结果表明,该建模方法有效降低了软件设计的复杂度,缩短了车载设备软件的开发周期。