CN105808432B - 轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统及方法，自动化测试系统包括：测试管理平台：用于实现测试需求管理、测试用例管理和测试计划管理；控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例；集成开发平台：用于执行测试用例和完成自动化测试脚本编写、测试环境调试；控制实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互，实时采集被测DCU/TCU的运行数据，并将被测DCU/TCU的运行数据传输给实时仿真机；实时仿真机：用于和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互，运行电机模型和被测DCU/TCU运行所需要的环境模型。本发明测试效率高，测试项点全面，测试结果准确度高，节约人力资源，降低了测试成本和测试出错率。

Description

轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统及方法
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆牵引传动控制单元的测试领域，特别是一种轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统及方法。
背景技术
轨道交通车辆牵引传动控制单元（Drive Control Unit/ Tractive ControlUnit，缩写为DCU/TCU）是牵引系统的核心组成部件，用以控制实现车辆的牵引加速和再生电制动减速等功能，是轨道交通车辆的“心脏”。
由于牵引传动控制单元软件的质量影响牵引传动控制单元的质量，并进而影响整车的性能。因此，必须在其投入使用前对牵引传动控制单元软件进行全面的测试。
目前，对牵引传动控制单元软件主要采用基于硬件在环手动测试系统。即利用仿真机模拟车辆上牵引传动控制单元的操控对象，在测试过程中手动控制仿真机输出激励信号至被测牵引传动控制单元，再通过人工观察牵引传动控制单元的响应以判断测试是否通过。
这种方法的缺点有：
1.手动控制激励信号，导致测试效率低，同时对于实时性要求较高的测试项点，难以手动控制激励信号，导致测试项点不全面。
2.利用人工观测结果，不能保证测试结果的准确性。
3.人工频繁地操作模拟司控台和仿真机，容易误操作，导致测试出错。
4.浪费人力资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统，包括：
测试管理平台：用于实现测试需求管理、测试用例管理和测试计划管理；控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例；
集成开发平台：用于执行测试用例和完成自动化测试脚本编写、测试环境调试；控制实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互，实时采集被测DCU/TCU的运行数据，并将被测DCU/TCU的运行数据传输给实时仿真机；
实时仿真机：用于和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互，运行电机模型和被测DCU/TCU运行所需要的环境模型。
所述测试管理平台包括：
测试需求管理单元：用于增加、删除、改写、查询软件测试需求，并根据软件测试用例统计需求覆盖率；
测试用例管理单元：用于增加、删除、改写、查询测试用例；所述测试用例用于描述测试的具体内容，测试的详细步骤和预期测试结果；
测试计划管理单元：用于指定测试用例执行的方式和时间，控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例。
所述集成开发平台包括：
脚本编写调试单元：用于提供图形化测试脚本编写、调试和执行功能，并与所述测试用例关联；
DCU/TCU监控插件：与被测DCU/TCU连接，用于实时采集被测DCU/TCU的运行数据，并将被测DCU/TCU的运行数据传输给实时仿真机；
硬件在环API：用于控制实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互。
所述实时仿真机与被测DCU/TCU之间采用高速I/O转换接口实现数据的实时交互。
本发明还提供了一种轨道交通牵引传动控制单元软件的自动化测试方法该方法包括以下步骤：
1）在实时仿真机中运行电机模型和被测DCU/TCU运行所需要的环境模型；
2）将测试用例导入测试用例管理单元，将测试用例关联脚本编写调试单元中的测试脚本；
3）在测试计划管理单元中建立测试计划并选取测试用例管理单元中的测试用例，设定测试执行时间；
4）测试计划管理单元启动集成开发平台，控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例，同时实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互；
5）待单个测试用例执行完后，在测试计划管理单元中生成单个测试用例执行报告；测试用例全部执行完后，在测试计划管理单元中生成测试总报告；
测试计划管理单元将单个测试用例执行报告和测试总报告输出至显示模块。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明能够自动完成整个牵引传动控制单元软件的测试过程，测试效率高，测试项点全面，测试结果准确度高，节约人力资源，降低了测试成本和测试出错率。
附图说明
图1为本发明一实施例系统框图；
图2为本发明一实施例测试管理平台示意图；
图3为本发明一实施例测试过程原理图。
具体实施方式
本系统由测试管理平台、集成开发平台和实时仿真机组成。测试管理平台实现测试需求管理、测试用例管理和测试计划管理；集成开发平台提供自动化测试脚本编写和调试环境；实时仿真机输出和采集外部信号（脉冲信号、网络信号、故障信号、模拟电信号等），实时的模拟所述牵引传动控制单元真实设备之间的信号交互，模拟牵引传动控制单元对列车的仿真控制，实现硬件在环半实物实时仿真。系统框图如图1所示。
测试管理平台如图2所示。包含
a)测试需求管理单元：支持增删改查软件测试需求(测试需求由用户手工录入或者导入)，根据软件测试用例统计需求覆盖率。
b)测试用例管理：支持增删改查测试用例，测试用例描述测试的具体内容，测试的详细步骤，预期测试结果等。可直接从外部文档（支持XLS、XLSX、XML、TXT、CVS）导入测试用例，每一个测试用例都关联一个自动化测试脚本，该脚本是集成开发平台中的测试用例实现脚本；
c)测试计划管理：指定一批测试用例执行的方式和时间。测试执行过程中，由测试管理平台启动集成开发平台，控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例，单个测试用例执行完成后生成该测试用例的执行报告，测试用例全部完成后自动生成总报告。执行计划设置和执行的流程如图3。
集成开发平台：集成开发平台由脚本编写调试环境、DCU/TCU运行数据获取插件和实时仿真机控制三个部分组成。脚本编写调试环境提供图形化测试脚本编写、调试和执行功能。自动化测试脚本使用图形化控件或者Python语言编写，系统提供丰富的图形化控件，用户也可根据需要封装自定义图形化控件，供其他人使用，提高脚本编写效率。DCU/TCU监控插件实时采集被测DCU/TCU的运行数据，为判断测试用例执行结果提供条件，DCU/TCU监控插件通过TCP/IP同被测试DCU/TCU连接，监视的数据内容可配置。硬件在环API(Hardware-in-the-Loop API)，直接操作实时仿真机中运行的模型，实时采集运行数据，控制模型变量。自动化测试脚本在集成开发平台编译运行,直接对实时仿真机进行控制。
实时仿真机与被测牵引传动控制单元之间采用高速I/O转换接口实现数据的实时交互，实时模拟所述牵引传动控制单元真实设备之间的信号交互，模拟牵引传动控制单元对列车的仿真控制，为所述牵引传动控制单元提供虚拟真实的运行环境，从而脱离高压大电流实验条件，完成所述牵引传动控制单元软件的测试。。仿真模型可以基于Matlab/Simulink 搭建，也可以使用其他建模工具搭建，本方案采用Matlab/Simulink 搭建。
测试管理平台和集成开发平台运行在上位机，dSPACE实时仿真机为下位机，运行实时操作系统，实时模拟仿真,同时响应上位机控制指令。
自动化测试过程中支持两种方式监控被测DCU/TCU的运行状态，一种方式是通过集成开发平台控制实时仿真机中运行的模型，通过模型将被测设备运行状态反馈给上位机；另一种方式是通过集成开发平台中的信号采集模块，通过TCP/IP方式监控被测设备的运行状态。两种方式都可实时监控被测DCU/TCU的运行状态，在自动化测试中作为判断测试用例是否通过的手段。

Claims (4)

1.一种轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统，其特征在于，包括：
测试管理平台：用于实现测试需求管理、测试用例管理和测试计划管理；控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例；
集成开发平台：用于执行测试用例和完成自动化测试脚本编写、测试环境调试；控制实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互，实时采集被测DCU/TCU的运行数据，并将被测DCU/TCU的运行数据传输给实时仿真机；
实时仿真机：用于和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互，运行电机模型和被测DCU/TCU运行所需要的环境模型；
所述测试管理平台包括：
测试需求管理单元：用于增加、删除、改写、查询软件测试需求，并根据软件测试用例统计需求覆盖率；
测试用例管理单元：用于增加、删除、改写、查询测试用例；所述测试用例用于描述测试的具体内容，测试的详细步骤和预期测试结果；
测试计划管理单元：用于指定测试用例执行的方式和时间，控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例。
2.根据权利要求1所述的轨道交通牵引传动控制单元软件的自动化测试系统，其特征在于，所述集成开发平台包括：
脚本编写调试单元：用于提供图形化测试脚本编写、调试和执行功能，并与所述测试用例关联；
DCU/TCU监控插件：与被测DCU/TCU连接，用于实时采集被测DCU/TCU的运行数据，并将被测DCU/TCU的运行数据传输给实时仿真机；
硬件在环API：用于控制实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互。
3.根据权利要求2所述的轨道交通牵引传动控制单元软件的自动化测试系统，其特征在于，所述实时仿真机与被测DCU/TCU之间采用高速I/O转换接口实现数据的实时交互。
4.一种轨道交通牵引传动控制单元软件的自动化测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在实时仿真机中运行电机模型和被测DCU/TCU运行所需要的环境模型；
将测试用例导入测试用例管理单元，将测试用例关联脚本编写调试单元中的测试脚本；
在测试计划管理单元中建立测试计划并选取测试用例管理单元中的测试用例，设定测试执行时间；
测试计划管理单元启动集成开发平台，控制集成开发平台按照设定的计划依次执行测试用例，同时实时仿真机和被测DCU/TCU之间进行实时数据交互；
待单个测试用例执行完后，在测试计划管理单元中生成单个测试用例执行报告；测试用例全部执行完后，在测试计划管理单元中生成测试总报告；
测试计划管理单元将单个测试用例执行报告和测试总报告输出至显示模块。
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