高速铁路CTCS-3级系统功能测试必要性研究

高速铁路CTCS-3级列控系统测试包括软件白盒测试(含静态测试、单元测试、集成测试)、产品功能测试和系统功能测试等阶段。目前,软件白盒测试、产品功能测试等方法已经广泛应用,但实践中通过了这些测试方法的CTCS-3级列控系统设备仍然存在一些问题。系统功能测试采用基于C3半实物仿真测试平台,验证CTCS-3级列控系统中的核心设备满足技术条件、系统需求和总体技术方案的功能要求。通过分析系统功能测试的内容和测试平台,根据实践中发现的各种场景、问题,分析系统功能测试的特点,研究高速铁路CTCS-3级系统功能测试必要性。     

基于TTCN-3的CTCS-3级车载设备虚拟分布式测试框架研究及应用

分析了客运专线CTCS-3级列控系统车载设备软件的功能测试需求和现状,以及TTCN-3测试语言在基于消息黑盒测试领域的优势;在此基础上提出了基于TTCN-3语言的分布式虚拟车载设备测试框架;并根据CTCS-3级规范中提取了车载设备的功能需求作为测试案例,在TTWorkbench环境中实现了对仿真车载设备的功能测试和实时性测试,对测试数据收集分析,验证了测试框架的可行性和优势。     

基于黑盒测试技术的CTCS-3级列控系统联调联试研究

CTCS-3级列控系统是高速列车安全、可靠、高效运行的关键技术之一。为检验列控系统的总体设计方案和功能需求,在系统集成工作完成后,应在动态条件下,对系统设计方案、总体功能需求和系统接口关系与安全性等进行联调联试。CTCS-3级列控系统联调联试属于典型的黑盒测试,武广高速铁路CTCS-3级列控系统联调联试以黑盒测试技术为基础,将测试模型、测试案例、测试数据、缺陷管理与试验环境充分结合,促进了列控系统联调联试技术的发展。     

CTCS-3级列控系统无线闭塞中心功能需求研究

本文重点研究CTCS-3级列控系统无线闭塞中心(RBC)的功能需求及外部接口等.通过对CTCS-3级列控系统系统需求规范进行深入分析,得出RBC应具有的主要功能.在仿真平台中实际应用表明,本文所述的RBC功能需求、信忽流及外部接口等能够满足CTCS-3级列控系统仿真测试平台建设需求.     

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。     

基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法研究

依据CTCS-3级列控系统技术规范,研究基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法。以《CTCS-3级列控车载设备补充技术规范(暂行)》为例,选取部分功能需求为依据,以ATP车载设备为被测对象,编写符合规范场景的测试案例并运行测试序列,对被测设备进行测试,验证了基于CRCCTst的CTCS-3级列控系统测试方法的可用性。     

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。     

上海动车段试验线列控车载设备测试系统

主要介绍上海动车段试验线车载设备测试系统的功能、系统组成、控制原理及主要控制流程,举例介绍测试场景及测试方法,系统满足CTCS-2级列控系统车载设备动态测试功能需求,预留CTCS-3级列控系统车载设备动态测试条件。     

CTCS-2级与CTCS-3级列控系统兼容性仿真研究

CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的兼容性问题包括应答器设置、级问切换、降级过程和临时限速的传迟执行.本文重点研究了CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统应答器设置和降级切换过程.并利用HLA建立了兼容性测试模型,使用数据驱动的方法设计了兼容性测试案例.     

基于场景法的列控系统等级转换功能测试用例设计

为了改善当前列控系统等级转换功能测试用例覆盖不全面的问题,以CTCS-2级转CTCS-3级功能为研究对象,采用场景法分析转换逻辑,设计测试用例。首先,分析CTCS-2级转CTCS-3级的功能逻辑;然后,介绍场景法设计测试用例的过程及基本流和备选流划分原则;最后,采用场景法对CTCS-2级转CTCS-3级过程中的基本流和备选流进行划分,确定基本流和备选流有向图,设计测试用例。结果表明,该方法设计的测试用例能够提高列控系统功能性和安全性测试的完备性,从而保障列控系统产品的质量。     

基于TTCN-3的CTCS-3级列车运行控制系统自动测试方法

提出了基于TTCN-3语言的CTCS-3级列车运行控制系统的自动测试方法;该方法在考虑分布式实时系统自身复杂性和实时性等特点的前提下,首先将CTCS-3系统分解为多个实体,针对每个实体,根据功能需求规格说明书利用LPTIOA进行带时间约束信息的模型描述;然后,根据相应的算法得出测试序列及测试集;再将得到的测试序列及测试集根据规则转换成TTCN-3语言描述的测试序列和测试集;最后在基于TTCN-3测试平台中对被测实体进行测试。     

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。     

CTCS-3级列控系统RBC控车场景建模与验证

应用统一建模语言UML与模型检验工具PHAVer(Polyhedral Hybrid Automaton verifier)相结合的方法,研究CTCS-3级列控系统RBC控车场景:列车注册与启动、行车许可、等级转换、列车注销的混成性。首先通过UML支持的扩展机制,引入构造型(Stereotype)对UML进行面向混成性的扩展,建立RBC控车场景UML模型,实现对RBC控车场景混成性的描述。然后依据UML到PHAVer的转换规则,将UML模型转换成PHAVer模型。最后,依据CTCS-3级列控系统需求规范,总结RBC控车场景的功能需求,运用PHAVer进行验证,证明CTCS-3级列控系统需求规范的正确性。     

基于SCADE需求分析和用例设计在新型列控系统RMU子系统的应用

针对新型列控系统(C4D-I)的地面核心设备(Resource Manage Unit,RMU)是没有明确技术规范的创新产品,提出基于SCADE需求分析和用例设计方法,该方法以SCADE architect模块为依托,对需求和用例进行建模.该方法避免传统人工进行需求分析带来的需求不完整、模糊和缺失等问题;同时为用例设计...     

列车运行控制技术的发展与系统研究

本文通过对列车控制技术的目标、定义以及基本需求的描述,详细介绍了国内外列车控制自动技术、智能技术的研究现状和发展方向,并对我国列车控制系统的发展作了展望.     

高铁列控系统大号码道岔试验场景研究

通过研究当前列控系统关于大号码道岔的相关技术规范以及车载处理逻辑,突破传统试验内容,增加大号码道岔试验场景.     

基于Multi-Agent的列控系统复杂运营场景建模与仿真方法研究

针对高铁列控系统的并发性、混成性、交互性等特点,基于列控系统技术规范,结合Multi-Agent理论、Prometheus建模方法以及仿真技术,提出基于Multi-Agent的高铁列控系统复杂运营场景建模与仿真方法。最后,以CTCS-3级列控系统的RBC切换场景为例,构建基于Multi-Agent的RBC切换场景模型,并利用Multi-Agent仿真工具对模型进行仿真。仿真结果表明,该方法能够满足列控系统并发、混成、交互的复杂特性,可为列控系统复杂运营场景建模仿真与安全分析提供技术支撑。     

基于IECP的CTCS-3列控车载TSM曲线完备性测试用例集生成方法研究

作为CTCS-3级列控系统的核心安全功能,速度-距离模式曲线具有参数输入域规模大、故障模式复杂等特点,如何完备地测试列控车载设备速度-距离监控曲线功能异常困难。提出了一种基于输入等价类划分测试理论的CTCS-3级列控车载目标速度监控曲线完备性测试用例生成方法。首先,结合CTCS-3级列控系统需求规范,建立了满足司机制动优先和设备制动优先两种不同制动优先级情况下的TSM有限状态机模型,并利用反应式状态迁移系统的形式化语义,描述了不同输入情况下模型的内部状态迁移过程。其次,利用I/O等价原理和等价类划分理论,得到了两种不同制动优先情况下的输入等价类划分。在此基础上,通过引入了被测系统的故障模型和故障域范围,采用W-method测试用例集生成方法,在满足模型故障域的条件下,最终得到两种不同制动优先的目标速度监控曲线模型完备测试集。设备制动优先情况生成的测试用例数量高于司机制动优先约33.3%,且所需测试时间和内存消耗更多。     

和谐号动车组基础制动装置

和谐号动车组基础制动装置是高速列车在制动系统其他制动措施失效情况下的最后一道安全保障。在分析高速动车组基础制动装置基本要求的基础上,介绍了和谐号动车组基础制动装置的工作原理、组成、选型原则及试验方法。