CN102991535B - 联锁系统中进路区段解锁逻辑的自动测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联锁系统中进路区段解锁逻辑的自动测试方法，包括：将轨道区段划分为一个或多个行车区段；对仿真列车的车长、速度、加速度、运行方向、车头所处行车区段以及车头偏移量进行初始化，并设定列车走行的周期时长；计算仿真列车在一个周期内的走行距离；计算仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段以及车头偏移量；将期末车头所处行车区段转换为对应的轨道区段，并将所述轨道区段的状态信息置为占用；将轨道区段的状态信息作为输入数据，对进路区段解锁逻辑进行测试。本发明的技术方案能够解决传统测试方法存在的需要人工参与、效率低下、测试过程不完备、无法精确还原测试过程以及不能客观反映实际行车状态的问题。

Description

联锁系统中进路区段解锁逻辑的自动测试方法

技术领域

本发明涉及列车运行控制技术领域，具体涉及铁路联锁系统，特别涉及一种进路区段解锁逻辑的自动测试方法。

背景技术

为了保证行车安全，通过技术方法，使进路、道岔和信号机之间按照一定程序、一定条件建立起的既相互联系又相互制约的关系，即为联锁。联锁系统是铁路信号系统的重要组成部分。

联锁的核心是进路控制，而进路控制的核心是进路区段的锁闭与解锁。如果进路区段错误解锁可能会导致严重的安全事故。以往进路区段解锁逻辑通过人为设置区段占用/空闲状态进行测试。这种传统的测试联锁区段解锁逻辑的方法存在如下缺陷：

1、测试过程需要人工参与，由于人的主观因素或错误操作方式，可能导致测试过程存在风险，造成测试过程不完备，进而影响系统质量；

2、手工测试时，需要人为设置区段占用/空闲状态，要消耗大量的时间与精力，尤其是当软件多轮回归时，每次测试过程都是人为地进行重复性操作，效率低下；

3、手工测试，由于人的主观因素存在，精确地还原测试过程存在风险，不利于软件缺陷的再现与定位；

4、手工设置区段占用/空闲状态不能客观地反映实际的行车状态（实际列车行驶时从一个区段到另一个区段，由于速度不同，导致区段占用、出清时机不同），测试方式存在潜在风险。

鉴于进路区段正确解锁对行车安全的重要性，研究进路区段解锁逻辑的自动化测试方法具有重要意义。

发明内容

（一）所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种进路区段解锁逻辑的自动测试方法，以解决传统测试方法存在的需要人工参与、效率低下、测试过程不完备、无法精确还原测试过程以及不能客观反映实际行车状态的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种联锁系统中进路区段解锁逻辑的自动测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

S1、将线路中的每一个轨道区段划分为一个或多个行车区段，为每个行车区段分配唯一的行车区段编号，并建立行车区段与轨道区段的映射关系；

S2、对仿真列车的车长、速度、加速度、运行方向、车头所处行车区段以及车头偏移量进行初始化，并设定所述仿真列车走行的周期时长；

S3、根据所述仿真列车的速度、加速度以及所述周期时长，计算出所述仿真列车在一个周期内的走行距离；

S4、根据所述仿真列车在周期T的期初车头所处行车区段、车头偏移量以及所述一个周期内的走行距离，计算出所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段以及车头偏移量；

S5、根据行车区段与轨道区段的映射关系，将所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段转换为对应的轨道区段，并将所述轨道区段的状态信息设置为占用；

S6、将所述轨道区段的状态信息作为输入数据，对进路区段解锁逻辑进行测试。

可选的，步骤S6之后进一步包括步骤：

S7、令T＝T+1，然后重复步骤S4-S6，直至所述仿真列车遍历所述线路的全部轨道区段，测试结束。

可选的，所述轨道区段之间以计轴点或绝缘节进行分隔。

可选的，步骤S1进一步包括：

将每个行车区段的两个端点分别定义为该行车区段的起点和终点，其中，所述线路中的每一个行车区段的起点均在其终点的左端，或者，所述线路中的每一个行车区段的起点均在其终点的右端。

可选的，步骤S1中，所述将线路中的每一个轨道区段划分为一个或多个行车区段具体包括：

检测轨道区段A的两个计轴点或绝缘节间是否包含道岔，如果不包含，则将轨道区段A划分为一个行车区段；否则，将每个计轴点与相邻的道岔之间划分为一个行车区段，相邻的两个道岔之间划分为一个行车区段。

可选的，步骤S4进一步包括：

根据所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段、车头偏移量以及所述车长，计算出所述仿真列车在周期T的期末车尾所处行车区段以及车尾偏移量。

（三）有益效果

在本发明提出的技术方案中，基于线路行车区段描述方式，仿真列车能够自动运行，模拟列车驶入进路，自动设置轨道区段占用/空闲信息，进而自动测试进路区段解锁逻辑。

与传统测试方法相比，本发明具有如下优点：

1、确保测试方案的准确、完备。仿真列车依据行车区段遍历线路所有进路，能完全覆盖进路所有区段，确保测试过程完备；同时测试过程排除人为因素，避免了测试过程中人为因素导致的测试风险。

2、精确模拟外部测试环境。仿真列车能够精确定位自身所在行车区段及偏移量，并正确完成行车区段和轨道区段的映射关系的转换，自动设置轨道区段占用/空闲状态，为区段解锁逻辑测试提供准确的外部环境。

3、实现了测试过程的可追溯。在测试出现问题时，能够依据程序设置快速还原测试过程，准确定位问题所在。

4、实现了测试过程自动化，降低了对测试人力的需求，在解放测试人力的同时，大大提高了测试效率，尤其是在软件多轮回归的情况下，测试效率提升尤为显著。同时，由于测试过程自动化，能够测试软件在满负荷、长时间持续工作条件下软件逻辑的准确性和健壮性。

附图说明

图1是本发明提出的进路区段解锁逻辑的自动测试方法的流程图。

图2是本发明一个实施例中行车区段划分的示意图。

图3是本发明又一个实施例中行车区段划分的示意图。

图4是本发明再一个实施例中行车区段划分的示意图。

图5是本发明一个实施例中仿真列车一个周期内走行的示意图。

图6是本发明又一个实施例中仿真列车一个周期内走行的示意图。

图7是本发明再一个实施例中仿真列车一个周期内走行的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提出了一种联锁系统中进路区段解锁逻辑的自动测试方法，如图1所示，所述测试方法包括以下步骤：

S1、将线路中的每一个轨道区段划分为一个或多个行车区段，为每个行车区段分配唯一的行车区段编号，并建立行车区段与轨道区段的映射关系；

S2、对仿真列车的车长、速度、加速度、运行方向、车头所处行车区段以及车头偏移量进行初始化，并设定所述仿真列车走行的周期时长；

S3、根据所述仿真列车的速度、加速度以及所述周期时长，计算出所述仿真列车在一个周期内的走行距离；

S4、根据所述仿真列车在周期T的期初车头所处行车区段、车头偏移量以及所述一个周期内的走行距离，计算出所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段以及车头偏移量；

S5、根据行车区段与轨道区段的映射关系，将所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段转换为对应的轨道区段，并将所述轨道区段的状态信息设置为占用；

S6、将所述轨道区段的状态信息作为输入数据，对进路区段解锁逻辑进行测试。

优选的，步骤S6之后进一步包括步骤：

S7、令T＝T+1，然后重复步骤S4-S6，直至所述仿真列车遍历所述线路的全部轨道区段，测试结束。

下面结合具体实例，对各步骤的实现过程进行详细说明。

首先，在步骤S1中，需要将线路的全部轨道区段划分为一个个行车区段并进行编号。行车区段是对既有线路的再次划分，是线路划分的最小单元，对于传统的物理区段（区段间以计轴点或绝缘节分隔）可能对应一个行车区段，也可能对应多个行车区段。

行车区段划分的优选方式如下：

1、对于两个计轴点（或绝缘节）间，如果不包含道岔，则该轨道区段对应为一个行车区段。如图2所示，计轴20和计轴22对应行车区段115。

2、对于两个计轴点（或绝缘节）间，如果包含道岔，则计轴点到道岔中心划分为一个行车区段。如图3所示，计轴5和计轴9之间划分为行车区段47和行车区段50，计轴5和计轴27之间划分为行车区段47和行车区段48。

3、对于双动道岔，可视为由两个单动道岔组成，如图4所示，划分原理同上，将每个计轴点与相邻的道岔之间划分为一个行车区段，且相邻的两个道岔之间划分为一个行车区段。

同时，将行车区段的两个端点分别定义为该行车区段的起点和终点，对于一条线路上所有行车区段两个端点的定义应保持一致，例如每一个行车区段的起点始终在其终点的左端。

由于目前轨道线路均是由区段和道岔组成，双动道岔可以认为由两个单动道岔组成，所以上述划分方式能够覆盖所有区段。基于该划分方式的仿真列车运行能够覆盖所有轨道区段。

接下来，需要对仿真列车进行定位。

仿真列车定位的关键在于根据列车行驶距离对列车占压区段的判定。线路行车区段描述包括了每个行车区段的长度信息、起点/终点连接的行车区段信息。例如列车从左到右运行：判断当前列车所跨行车区段终端设备类型，如果终端设备为区段则获取下一行车区段编号；如果设备类型为道岔，首先判定道岔当前位置是在定位还是反位，如果道岔在定位则获取相邻定位行车区段编号，若在反位则获取相邻反位行车区段的编号。

定位的计算过程具体如下：

1、初始化仿真列车的车头所在行车区段编号及车头偏移量（即与该行车区段起点的距离）、运行方向、速度、加速度、车长；

2、根据仿真列车的速度、加速度及设定的周期时长计算出列车在一个周期内的走行距离；

3、根据列车运行方向、车头所在行车区段编号获取该行车区段相应端点连接的设备类型，如果为道岔，获取当前道岔位置，并获取下一行车区段编号；

4、根据周期T的期初列车车头所在行车区段编号及车头偏移量、列车在本周期的走行距离、列车所在行车区段的下一相连行车区段编号及长度，计算出在周期T的期末车头所在行车区段编号及车头偏移量，根据列车长度，也能够定位出车尾所在行车区段编号及车尾偏移量。

周期T的期末即相当于下一周期的期初。令T＝T+1，然后重复计算，便可实现仿真列车对轨道区段的遍历。

下面以列车从左到右行驶为例，介绍一下不同情况下车头偏移量及车尾偏移量的计算方法。

1、同期初相比，期末列车车头和车尾仍在同一行车区段，如图5所示，

期末车头偏移量＝期初车头偏移量+本周期运行距离，

期末车尾偏移量＝期末车头偏移量-车长；

2、同期初相比，期末列车车头跨入下一行车区段，车尾在当前行车区段，如图6所示，

期末车头偏移量＝期初车头偏移量+本周期运行距离-上一行车区段长度，

期末车尾偏移量＝期初车尾偏移量+本周期运行距离；

3、同期初相比，期末列车车头跨入下一行车区段，车尾也跨入下一行车区段，如图7所示，

期末车头偏移量＝期初车头偏移量+本周期运行距离-上一行车区段长度，

期末车尾偏移量＝期末车头偏移量–车长。

列车从右到左行驶时计算原理同上。

通过上述行车原理，能够计算出每个周期列车所占压的行车区段编号；通过行车区段和轨道区段的映射关系，就能够计算出列车占压的轨道区段；将列车占压的行车区段对应的轨道区段置为占用，将列车未占用的行车区段对应的轨道区段置为空闲，从而模拟了实际行车时，轨道区段的占用/空闲信息，为联锁系统中进路区段解锁逻辑的测试提供了输入条件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种联锁系统中进路区段解锁逻辑的自动测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：

S1、将线路中的每一个轨道区段划分为一个或多个行车区段，为每个行车区段分配唯一的行车区段编号，并建立行车区段与轨道区段的映射关系；

S2、对仿真列车的车长、速度、加速度、运行方向、车头所处行车区段以及车头偏移量进行初始化，并设定所述仿真列车走行的周期时长；

S3、根据所述仿真列车的速度、加速度以及所述周期时长，计算出所述仿真列车在一个周期内的走行距离；

S4、根据所述仿真列车在周期T的期初车头所处行车区段、车头偏移量以及所述一个周期内的走行距离，计算出所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段以及车头偏移量；

S5、根据行车区段与轨道区段的映射关系，将所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段转换为对应的轨道区段，并将所述轨道区段的状态信息设置为占用；

S6、将所述轨道区段的状态信息作为输入数据，对进路区段解锁逻辑进行测试；

其中，所述轨道区段之间以计轴点或绝缘节进行分隔；

所述步骤S1中，所述将线路中的每一个轨道区段划分为一个或多个行车区段具体包括：

检测轨道区段A的两个计轴点或绝缘节间是否包含道岔，如果不包含，则将轨道区段A划分为一个行车区段；否则，将每个计轴点或绝缘节与相邻的道岔之间划分为一个行车区段，相邻的两个道岔之间划分为一个行车区段。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤S6之后进一步包括步骤：

S7、令T＝T+1，然后重复步骤S4-S6，直至所述仿真列车遍历所述线路的全部轨道区段，测试结束。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：

将每个行车区段的两个端点分别定义为该行车区段的起点和终点，其中，所述线路中的每一个行车区段的起点均在其终点的左端，或者，所述线路中的每一个行车区段的起点均在其终点的右端。

4.根据权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：

根据所述仿真列车在周期T的期末车头所处行车区段、车头偏移量以及所述车长，计算出所述仿真列车在周期T的期末车尾所处行车区段以及车尾偏移量。