基于故障注入的CBTC车载测试技术研究

CBTC车载系统作为安全苛求系统,对其进行完备的硬软件测试具有很高的学术意义和社会价值,然而目前国内相关的测试规范非常稀缺,安全评估也有着很大的空白,所以在进入工程应用之前对其进行严苛的安全性测试就更为重要。本文提出一种自动化的测试框架,引入故障注入的测试方法,加强系统的揭错、纠错能力,具有很高的应用价值。     

列车MVB总线故障注入方法研究

为了提取不同运行状态下列车通信网络的故障数据特征量,测试不同程度退化的网络性能,以便于对车载网络进行故障诊断和健康管理的研究,设计了一种基于FPGA的MVB网络故障注入设备。通过研究网络故障的发生原理,实现了MVB网络阻抗不匹配、间歇性断路、数据帧错误等故障注入;同时以锁存器(latch)亚稳态结构作为随机数熵源,提出基于"LFSR+latch"结构的真随机数生成模型,模拟偶发性、随机性故障的发生;最后搭建了MVB网络测试平台,通过采集各故障模式下的MVB网络波形数据,提取特征量,进一步验证故障注入方法的可行性。     

船舶动力定位系统级故障诊断技术

针对松散耦合的船舶动力定位系统分布式体系结构，提出了一种基于改进的二值PMC模型约分布式系统级故障诊断算法。采用自诊断与互诊断相结合的方法，给出了分布式诊断算法、图论模型、诊断内容及算法中使用的报文种类、故障向量。基于软件故障注入思想设计了四种故障，并对该算法进行了诊断验证。结果表明：改进的PMC模型适用，所提出约分布式系统故障诊断算法正确，故障诊断与验证应用程序可靠、实用。     

城市轨道交通CBTC系统验收测试方法

CBTC(基于通信的列车控制)系统是一个安全苛求系统,其系统功能以及系统的可靠性和安全性,直接影响到城市轨道交通运营效率和行车安全。研究了在试验室条件下CBTC系统功能验收测试方法。简要介绍了CBTC系统的组成和各子系统功能,重点阐述了测试案例的设计原则和方法、实验室仿真测试平台的构成以及故障-安全功能测试方法。该方法和工具已在实际工程中得到了应用。     

列控车载ATP设备操作培训平台关键技术研究与软件实现

为提高列控车载ATP设备的操作培训质量,考虑培训设备操作反应真实、故障模拟场景丰富、司机视角显示准确等需求,提出一种基于真实列控车载ATP设备应用软件的操作培训平台设计方案。通过运行脚本和软件插桩2种故障注入方式,实现操作培训平台的故障模拟;设计基于PID控制的司机视角同步跟踪显示算法,对司机视角的显示内容进行精准控制,并从视觉显示流畅度和列车位置准确度两方面验证算法的可行性。该培训平台与现场真实设备反应一致,具备模拟多种故障场景、沉浸式操作等优点,可为其他类似培训平台的设计提供参考。     

牵引电机转子断条故障注入实现

针对高速列车牵引电机故障模拟不能在真实列车上进行的特殊性,提出一种基于等效电路参数的牵引电机转子断条故障注入方法,通过建立牵引电机转子断条故障与等效电路参数之间的关系,设计一种故障注入器模拟转子断条故障.在高速列车半实物仿真平台上测试了不同故障程度下的故障注入结果,验证了所提转子断条故障注入方法的有效性.     

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。     

自动化测试系统在控制单元黑盒故障注入测试中的应用

介绍乘用车电子控制单元的黑盒故障注入测试的主要内容及故障注入自动化测试系统的硬件和软件搭建方案。通过某控制单元的自动化故障注入的测试执行和测试效果,进一步阐述了该系统的优势。     

基于故障注入的ATP系统测试设计

本文研究了基于故障注入的ATP系统测试方法.通过对ATP系统进行安全性分析寻找系统的故障来源;结合抽象描述的方式对故障进行建模,并提取测试案例;在特定事件触发点将案例注入到ATP系统中,实现测试的自动执行,从而达到对运行环境中故障状态的系统反馈实现监测、分析、及定位的目的.     

乘用车转向功能安全主客观测试评价方法

文章依托某款转向系统装配有电动助力转向系统（EPS）的车型,根据ISO26262-10:2018定义的功能安全测试要求,对其转向系统进行危害分析、定义安全目标和导出测试用例,通过故障注入的方法对转向系统的安全机制进行客观有效性和符合性验证;设计了合理有效的主观评价打分标准,驾驶员依据真实驾驶感受对安全机制触发后转向操作的舒适性和可操控性进行评价;实验结果表明,通过主客观相结合的测试评价方法,可以实现对转向系统功能安全的综合验证和评估。