基于有色Petri网的车载设备模式转换测试序列生成方法

为高效、自动生成覆盖车载设备所有转换路径的测试序列,根据《CTCS-3级列控系统系统需求规范》,首先基于有色Petri网构建车载设备模式转换(MTCPN)模型,并采用ASK-CTL公式和非标准状态空间查询法对MTCPN模型进行分析和验证,然后根据车载设备模式转换规则,将车载设备的工作模式及其转换路径映射为有向图,采用中国邮路算法求解有向图,生成1条最优邮路,并对该邮路进行二次优化,生成车载设备模式转换的测试目标序列集;将测试目标序列作为MTCPN模型的输入,仿真生成满足全路径覆盖准则的可执行的测试序列集和XML文件。验证结果表明:基于有色Petri网的测试序列生成方法能够满足测试需求,并且避免了既有方法的状态空间爆炸和搜索死循环问题,提高了测试效率。     

CTCS3级列控系统车载设备测试方法研究

重点研究CTCS3级列控系统车载设备的功能测试方法.首先介绍测试系统的组成,然后重点阐述测试案例的设计和基于中国邮路算法的测试序列的设计方法,为实现自动测试奠定基础,最后给出用邮路算法求解测试序列的具体实现.     

基于DRPP的列控车载设备测试序列生成方法

在列控车载设备功能场景的测试序列生成过程中,针对不能充分利用场景以外子序列衔接关系的问题,提出一种基于有向乡村邮路问题的测试序列优化生成方法。将列控车载设备所有功能场景的子序列构建成一个强连通有向图模型,并根据覆盖的功能场景构建需求弧集。利用有下界容量网络最小费用可行流算法,实现以最小成本构建包含需求弧集的欧拉图,再利用Hierholzer算法生成测试序列。以CTCS-2级列控车载设备的功能场景为例并相比于现有方法。结果表明：所述方法能够充分利用所有子序列的衔接关系生成覆盖指定功能场景的最优测试序列,等级转换和模式转换场景测试序列的成本分别降低4.2%和1.4%。     

基于仿真的CTCS-3级列控系统功能测试方法

主要研究在仿真条件下CTCS-3级列控系统车载设备的功能测试方法。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提高测试的效率。重点阐述测试系统的主要构成,测试案例的设计原则和测试序列的设计方法,简要介绍了中国邮路算法在测试序列设计中的应用,并结合武广线综合试验段给出了测试序列举例。     

基于深度学习与遗传算法的动车组与ATP车载设备接口试验测试序列优化生成

接口型式试验验证不同类型ATP车载设备与不同型号动车组之间接口的适配性与安全性,而其测试序列设计和优化对在有限试验资源下高效、安全地完成试验十分重要。目前,接口型式试验的测试序列主要基于经验人工编写形成,测试项的有效性和测试序列的优化衡量等方面存在较多问题。本文研究了接口型式试验的测试序列的优化生成方法,利用深度学习算法与遗传算法,针对测试序列的生成与优化进行建模,设计测试序列的生成与优化两个相互联系的过程,综合地在序列解空间中寻找次优解,以得到期望的测试序列。基于型式试验现场数据进行了仿真与分析,论述了本文策略的有效性。     

考虑顺序和组合关系的列控车载设备测试序列生成方法

在列控车载设备测试过程中,测试案例之间往往存在顺序关系和组合关系,这些关系在实际测试中具有重要作用。为使测试序列以最小的成本覆盖测试案例集、顺序关系集和组合关系集,提出一种测试序列生成方法。首先,通过在有向图中引入弧的关联关系集,提出一种新的弧路径问题—关联弧路径问题,并给出一种基于遗传算法的求解算法。然后,将具有顺序关系和组合关系的测试序列生成问题转化为关联弧路径问题。最后,以CTCS-2级列控车载设备模式转换场景中的部分测试案例为例进行验证分析,生成的测试序列能够同时覆盖测试案例集、顺序关系集和组合关系集;与人工+DCPP方法相比能够有效降低测试序列的总成本;与遗传算法相比,本文算法的性能更优。     

CTCS-3级列控车载设备实验室互联互通测试方法

研究CTCS-3级列控系统互联互通的实际需求,确定车载设备互联互通测试的基本原则;然后针对适用于CTCS-3级车载设备互联互通测试的体系和方法进行研究,分析了CTCS-3级列控系统车载设备互联互通测试平台的结构及功能划分。研究实际开展的车载设备互联互通测试工作,介绍车载设备互联互通测试序列的生成方法,互联互通测试执行的过程,最后对互联互通测试的结果进行总结,提出车载设备互联互通测试结果的管理方法。     

CTCS-2级列控车载设备现场测试序列辅助生成工具

为解决人工编制现场测试序列工作量大、效率低下的问题,设计与开发了CTCS-2级列车运行控制(简称:列控)车载设备现场测试序列辅助生成工具.给出了现场测试序列的设计原则,并分析提出了功能需求.根据功能需求,将软件结构划分为列控基础数据管理、图形界面绘制、测试案例数据管理、测试案例执行距离计算、测试序列生成和测试序列数据管...     

基于UML2.0活动图的车载设备测试用例生成方法研究

重点研究基于UML2.0活动图的CTCS-2级车载设备测试用例生成方法.介绍车载设备的构成和功能,对活动图进行形式化定义,阐述测试用例的设计,包括车载设备活动图建模规则、测试用例的形式化定义、测试覆盖准则的定义、基于深度优先搜索并且带回溯的遍历算法的测试场景生成,以及测试用例的生成算法,最后实现了测试用例生成.     

基于路径优化算法的测试序列自动生成及验证

随着中国铁路运行控制系统的高速发展,列控系统行为功能的正确性与安全性成为业内关注的焦点,本文提出一套完整的测试案例与测试序列自动化生成的方法。制定与系统CPN模型、测试序列相关的定义;利用本文提出的全路径覆盖优化算法和序列优选算法生成XML测试序列;以CTCS-3级列控系统下RBC的切换为例,自动生成测试案例与测试序列,并在RBC测试平台上进行验证。结果表明:本文提出的测试生成方法可实现测试的自动化,针对RBC切换场景生成的测试序列重复度降低了75%,完全覆盖《CTCS-3级列控系统功能需求规范》中的相关内容。     

列控车载设备测试案例辅助管理工具设计

针对列车运行控制（简称：列控）车载设备测试缺乏高效的测试案例辅助管理工具,带来测试需求与测试案例管理不便、测试案例编制效率不高、测试案例统计分析困难等问题,设计了一款列控车载设备测试案例辅助管理工具。以提高测试案例管理效率为目标,建立了工具的总体功能框架,设计与实现了测试需求管理、测试案例辅助编制及管理、测试案例统计分析3大功能模块,构建了测试需求提取、测试案例辅助编制与测试案例分析的一体化测试案例管理流程。以CTCS-2级列控车载设备测试案例管理为例,对工具进行了功能验证。结果表明,采用该工具可以更加方便地管理测试需求和测试案例,提高测试案例编制以及测试统计分析的效率,降低测试过程中人工管理的复杂度。     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

城市轨道交通ATP车载设备测试用例生成方法

根据对城市轨道交通ATP车载设备功能的分析,搭建了模拟车辆外部接口的城市轨道交通ATP车载设备测试环境,确定了测试ATP车载设备的10个安全输入参数和7个非安全输入参数。基于输入参数建立了可变强度覆盖矩阵,并利用回溯搜索算法优化出由20个用例组成的ATP车载设备测试用例集。测试结果表明,给出的测试用例只有穷举测试法的1%,而测试的有效性达90%以上,能够对ATP车载设备功能进行高效和可靠的测试,并大大降低了测试成本,从而验证了ATP车载设备测试用例生成方法的有效性。     

机车车地数据传输通道整合方案研究

针对铁路机车车地传输通道建设存在冗余的现状,提出了一种基于中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)的多系统车地数据传输通道整合方案,该方案对数据传输安全和传输效率进行了加强和优化,并结合实际需求,通过半实物仿真的方式对数据传输过程进行验证。该方案避免了车载设备重复投资、车载天线信号互相干扰的问题,可以减少通信资费与降低管理难度,并为机车数据统一应用提供了技术基础。     

基于粒子群算法的轨道车辆设备布局优化

轨道车辆车上设备布局是轨道车辆设计中一个重要的环节，开展轨道车辆设备布局优化设计对保证轨道车辆的安全运行具有重要作用。考虑轨道车辆设备外轮廓约束、设备干涉约束等，建立了以设备总重心相对于轨道车辆自身中心的距离最小化的轨道车辆布局优化数学模型。根据轨道车辆设备布局优化的特点设计了基于粒子群算法的轨道车辆设备布局数学模型。采用线性递减权值策略，通过改进惩罚因子，有效地引导粒子群算法向全局最优解方向收敛。以轨道工程车辆的设备布局问题为实例，采用本文算法进行了车上设备布局优化设计的实例分析，表明本文方法可有效解决轨道车辆设备布局优化问题。     

STP车载设备检测装置研究

无线调车机车信号和监控系统(STP)近几年在全路大范围使用,对电务车载部门的设备检修和运行维护提出了新课题。本文研究了出入库检测和现场检测2种工况下的STP车载设备检测装置。经现场试用表明,该装置可有效降低人员劳动强度,提高STP车载设备维护管理的智能化和信息化水平。