CN104731085A - 用于轨旁联锁系统的测试平台及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨旁联锁系统的测试平台，所述轨旁联锁系统包括第一逻辑运算模块和第二逻辑运算模块，所述测试平台包括：第一交换机、第二交换机、路由器、用于调度监督的两台调度系统、用于人机交互的三台工作站、用于储存事件日志的调度数据记录器、用于记录数据报文的通信数据记录器、用于模拟轨旁信号的输入的环境模拟器电脑、第一模拟板和第二模拟板。能很好地进行仿真集成测试，并且具备结构简单、易于搭建、易于维护、可靠性强、可扩展性强的优点。本发明还公开了一种基于上述测试平台的测试方法，能够全面的模拟轨旁设备的输入输出来实现各种运营场景和故障场景的测试。

Description

用于轨旁联锁系统的测试平台及其测试方法

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及轨旁联锁系统的测试平台和测试方法。

背景技术

轨旁联锁系统是轨道交通控制系统中最核心的子系统,专用于执行轨旁联锁逻辑的安全性功能。它通过安全型接口电路与轨旁设备接口，采集并控制信号机、道岔、计轴、紧急停车按钮、站台屏蔽门及防淹门等。随着我国城市轨道交通的迅猛发展,对于轨旁联锁软件的测试越来越普遍。需要能有效地提供一个联锁系统的实验室仿真测试环境和测试方法,目前主要有以下两种方式：

第一种是对联锁系统以外的全部子系统和轨旁设备全部由软件模拟,仅仅只对联锁系统进行白盒测试；

第二种是把联锁设备和其他子系统真实的集成在一起，轨旁设备的输入信号通过电脑的输入输出板卡传递给联锁设备，联锁设备的输出信号同样传递给电脑的输入输出板卡来达到信号的实时监控。

第一种测试方法适合联锁系统的白盒测试，一般用于联锁系统软件人员的开发测试，不具备仿真集成测试的条件。第二种能很好的把各个子系统集成在一起做仿真测试，但是存在着众多的不足点，硬件平台较繁琐,输入输出线或板卡比较多，硬件成本高，可维护性和可扩展性差，不能进行故障场景测试，实用性较弱。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于轨旁联锁系统的测试平台，能很好地进行仿真集成测试，并且具备结构简单、易于搭建、易于维护、可靠性强、可扩展性强的优点。

本发明的目的之二在于提供一种基于测试平台的测试方法，能够全面的模拟轨旁设备的输入输出来实现各种运营场景和故障场景的测试。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的用于轨旁联锁系统的测试平台，所述轨旁联锁系统(PMI)包括第一逻辑运算模块(MCCS A)和第二逻辑运算模块(MCCS B)，所述测试平台包括：第一交换机、第二交换机、路由器、用于调度监督的两台调度系统(SRS1、SRS2)、用于人机交互的三台工作站(WS1、WS2、WS3)、用于储存事件日志的调度数据记录器(DL)、用于记录数据报文的通信数据记录器(DR)、用于模拟轨旁信号的输入的环境模拟器电脑(ES PC)、第一模拟板和第二模拟板，其中，

所述第一模拟板提供所述第一逻辑运算模块和所述环境模拟器电脑之间的输入输出接口；

所述第二模拟板提供所述第二逻辑运算模块和所述环境模拟器电脑之间的输入输出接口；

所述第一交换机和所述第二交换机相连；

所述第二交换机连接所述环境模拟器电脑；

所述路由器连接所述第二交换机；

所述两台调度系统、三台工作站、调度数据记录器以及通信数据记录器分别连接所述第一交换机和第二交换机。

在上述的用于轨旁联锁系统的测试平台中，所述第一逻辑运算模块和第二逻辑运算模块均包括主机(Master PC)和备机(Slave PC)；

所述第一模拟板将来自所述环境模拟器电脑的轨旁信号分解为两个互反信号，并分别传递给所述第一逻辑运算模块的主机和备机；或者

所述第二模拟板将来自所述环境模拟器电脑的轨旁信号分解为两个互反信号，并分别传递给所述第二逻辑运算模块的主机和备机；

所述主机和备机验证所述两个互反信号的互反性，验证通过后认定该轨旁信号有效。

在上述的用于轨旁联锁系统的测试平台中，所述轨旁联锁系统还包括用于外部通信的两个工控机，一个工控机(SCOM A)连接所述第一交换机和所述第一逻辑运算模块，另一个工控机(SCOM B)连接所述第二交换机和所述第二逻辑运算模块。

本发明之二的基于上述测试平台的测试方法，包括：

测试人员通过所述工作站下发命令给所述轨旁联锁系统；

所述轨旁联锁系统根据所述命令给出相应的输出，该输出经所述第一模拟板或第二模拟板到达所述环境模拟器电脑；

所述环境模拟器电脑根据所述轨旁联锁系统的输出做相应的轨旁状态的变化，并把状态通过所述第一模拟板或第二模拟板传回所述轨旁联锁系统。

在上述的测试方法中，所述工作站发出的命令依次通过所述第一交换机和工控机到达所述第一逻辑运算模块，或者依次通过所述第二交换机和工控机到达所述第二逻辑运算模块。

本发明的有益效果是：本发明的测试平台简单,易于搭建,用模拟板和串口通信来替代繁琐的输入输出连接线，减少了硬件成本，同时方便了后续的维护，增加了可扩展性和可配置性，能很好地进行仿真集成测试。配合本发明的测试方法，能够全面的模拟轨旁设备的输入输出来实现各种运营场景和故障场景的测试。

附图说明

图1是本发明的用于轨旁联锁系统的测试平台的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，轨旁联锁系统包括第一逻辑运算模块101、第二逻辑运算模块102以及用于外部通信的两个工控机103、104。

本发明的用于轨旁联锁系统的测试平台包括：第一交换机1、第二交换机2、路由器3、两台调度系统4、用于人机交互的三台工作站5、用于储存事件日志的调度数据记录器6、用于记录数据报文的通信数据记录器7、用于模拟轨旁信号的输入的环境模拟器电脑8、第一模拟板9和第二模拟板10。

第一模拟板9提供第一逻辑运算模块101和环境模拟器电脑8之间的输入输出接口；第二模拟板10提供第二逻辑运算模块102和环境模拟器电脑8之间的输入输出接口。第一交换机1和第二交换机2通过网线串联在一起，同路由器3一起提供两个通道的冗余通信网络。第二交换机2连接环境模拟器电脑8。路由器3连接第二交换机2。两台调度系统4、三台工作站5、调度数据记录器6以及通信数据记录器7分别连接第一交换机1和第二交换机2。一个工控机103连接第一交换机1和第一逻辑运算模块101，另一个工控机104连接第二交换机2和第二逻辑运算模块102。

调度系统4主要负责调度监督功能。监控列车位置、进路和区间状态、信号机灯丝断丝、报警信息等。同时可以进行时刻表管理、运行线分配、进路调度控制等。

第一逻辑运算模块101和第二逻辑运算模块102均包括主机和备机。正常工作情况下第一逻辑运算模块101和第二逻辑运算模块102一个处于激活状态，另一套处于备用状态,当激活状态的逻辑运算模块出现故障后，处于备用状态的逻辑运算模块会立即接管。

对于轨旁任一信号可以在环境模拟器电脑8设置为高电位和低电位，环境模拟器电脑8通过串口把该信号传递给第一模拟板9或第二模拟板10，模拟板会把该信号分解为两个互反信号分别传递给第一逻辑运算模块101或第二逻辑运算模块102的主机和备机。当主机和备机收到该信号后会验证其互反性，验证通过后认为该信号有效。同样，主机和备机的输出信号会通过模拟板最终传递给环境模拟器电脑8。

在测试之前，在轨旁联锁系统中安装所测联锁软件,环境模拟器电脑8、调度系统4、工作站5中安装与之匹配的软件并确保各个子系统能正常通信。然后把环境模拟器电脑8、调度系统4、工作站5启动好，最后启动轨旁联锁系统，轨旁联锁系统在启动过程中会通过模拟板收到环境模拟器电脑8模拟轨旁设备的的所有默认状态并检查无误后正常启动。本发明的测试方法，包括下列步骤：

S1，测试人员通过工作站5下发命令给轨旁联锁系统。具体地，工作站5发出的命令依次通过第一交换机1和工控机103到达第一逻辑运算模块101，或者依次通过第二交换机2和工控机104到达第二逻辑运算模块102。

S2，轨旁联锁系统根据命令给出相应的输出，该输出经第一模拟板9或第二模拟板10到达环境模拟器电脑8。

S3，环境模拟器电脑8根据轨旁联锁系统的输出做相应的轨旁状态的变化，并把状态通过第一模拟板9或第二模拟板10传回轨旁联锁系统。

实验室集成仿真测试是一种黑盒测试，把轨旁联锁系统当成一个无法了解内部结构和特征的黑盒按照轨旁联锁系统需求规格说明书和测试流程对轨旁联锁系统输入输出做功能测试,下面以两种基本测试场景来叙述该如何使用该平台来测试轨旁联锁系统：

对轨旁联锁系统来说每一个信号机有两个输入：2DJ允许输入和DJ限制输入。有三个输出：绿灯LJ、黄灯UJ和引导显示的YXJ。如果要测试某信号机能否开放绿灯，首先在工作站5上办理一条让该灯开放绿灯的进路，调度系统4会把该进路请求发给轨旁联锁系统，轨旁联锁系统把LJ输出高电位通过模拟板传递给环境模拟器电脑8，环境模拟器电脑8收到该信号后把DJ设为低电位把2DJ设为高电位然后通过串口传递给模拟板，最后传递到轨旁联锁系统，此时轨旁联锁系统认为信号机正常开放，然后把绿灯信号状态发给调度系统。

对于另外一种故障场景的测试：选择一个已开放绿灯的信号机在出现绿灯灯丝故障时观察轨旁联锁系统的反应：当信号机为绿灯时，2DJ在高电位，DJ低电位，LJ为高电位，UJ和YXJ为低电位,可以通过ES把2DJ强制设置为低来制造绿灯灯丝故障，观察轨旁联锁系统能否产生该故障的报警，信号机的状态能否显示为故障状态,LJ能否因为绿灯灯丝的故障而变成低电位。

和上述两种场景的测试方法类似，同样可以测试轨旁联锁系统对进路、道岔、计轴、紧急停车按钮、站台屏蔽门及防淹门等的监控功能和轨旁故障场景的测试，能有效的在实验室中完成PMI的测试，保证PMI联锁数据和联锁逻辑的正确性，减少了现场调试时间。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种用于轨旁联锁系统的测试平台，所述轨旁联锁系统包括第一逻辑运算模块和第二逻辑运算模块，其特征在于，所述测试平台包括：第一交换机、第二交换机、路由器、用于调度监督的两台调度系统、用于人机交互的三台工作站、用于储存事件日志的调度数据记录器、用于记录数据报文的通信数据记录器、用于模拟轨旁信号的输入的环境模拟器电脑、第一模拟板和第二模拟板，其中，

所述第一模拟板提供所述第一逻辑运算模块和所述环境模拟器电脑之间的输入输出接口；

所述第二模拟板提供所述第二逻辑运算模块和所述环境模拟器电脑之间的输入输出接口；

所述第一交换机和所述第二交换机相连；

所述第二交换机连接所述环境模拟器电脑；

所述路由器连接所述第二交换机；

所述两台调度系统、三台工作站、调度数据记录器以及通信数据记录器分别连接所述第一交换机和第二交换机。

2.根据权利要求1所述的用于轨旁联锁系统的测试平台，其特征在于，所述第一逻辑运算模块和第二逻辑运算模块均包括主机和备机；

所述第一模拟板将来自所述环境模拟器电脑的轨旁信号分解为两个互反信号，并分别传递给所述第一逻辑运算模块的主机和备机；或者

所述第二模拟板将来自所述环境模拟器电脑的轨旁信号分解为两个互反信号，并分别传递给所述第二逻辑运算模块的主机和备机；

所述主机和备机验证所述两个互反信号的互反性，验证通过后认定该轨旁信号有效。

3.根据权利要求1所述的用于轨旁联锁系统的测试平台，其特征在于，所述轨旁联锁系统还包括用于外部通信的两个工控机，一个工控机连接所述第一交换机和所述第一逻辑运算模块，另一个工控机连接所述第二交换机和所述第二逻辑运算模块。

4.一种基于权利要求1所述测试平台的测试方法，其特征在于，包括：

测试人员通过所述工作站下发命令给所述轨旁联锁系统；

所述轨旁联锁系统根据所述命令给出相应的输出，该输出经所述第一模拟板或第二模拟板到达所述环境模拟器电脑；

所述环境模拟器电脑根据所述轨旁联锁系统的输出做相应的轨旁状态的变化，并把状态通过所述第一模拟板或第二模拟板传回所述轨旁联锁系统。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述工作站发出的命令依次通过所述第一交换机和工控机到达所述第一逻辑运算模块，或者依次通过所述第二交换机和工控机到达所述第二逻辑运算模块。