CN106993307A - 车地通信仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车地通信仿真系统，用于列车的车地通信功能测试，该车地通信仿真系统包括数据处理模块，用于读取测试脚本文件以获取地面数据；协议转换模块，基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对该地面数据进行编码；以及通信模块，用于将该地面数据发送至该车载测试对象，以及接收来自该车载测试对象的车载数据，该协议转换模块基于该仿真对象与该车载通信对象间的通信协议对该车载数据进行解码，以及该数据处理模块记录经解码的该车载数据以生成记录文件。

Description

车地通信仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及列车车地通信领域，具体涉及一种车地通信仿真系统及方法。

背景技术

CTCS-3级列控车载设备是保障CTCS-3级列车行车安全的重要设备。在列车运行过程中，列控车载设备利用地面提供的线路信息、目标距离和进路状态等信息，结合列车参数自动生成允许速度控制模式曲线，并实时与列车运行速度进行比较，当列车超速后及时进行控制。

为了实时与地面交换信息，保障列车安全运行，CTCS-3级列控车载设备需要借助GSM-R通信装置，通过GSM-R网络实现车地之间连续、双向的无线数据传输，如图5所示。无线闭塞中心(RBC)是列车控制系统(CTCS)中的重要组成部分，它是一个基于计算机的系统，根据从外部轨旁系统得到的基本信息及由车载子系统得到的信息产生传输给车载子系统的信息，这些信息的主要目的是提供运行许可(MA)并且在线路上进行多辆列车的间隔管理,使列车在RBC管辖范围内的线路上安全高效地运行。

上述车地之间数据传输功能的实现，需要借助设置在线路沿线的GSM-R基站以及RBC等大量设备。GSM-R(铁路综合数字移动通信系统)是一种基于GSM技术的一种专用通信系统。GSM-R通信装置负责将车地通信数据在列控车载设备的协议和GSM-R协议间进行转换，以实现车载设备和地面间数据的双向传输。

在以往的CTCS-3级车载设备开发或测试过程中，由于基站的搭建较为困难，为了验证设备的无线车地通信功能，需要多次使用实际的铁路线路或专门的试验线路进行试验。

此方式，虽然能够实现对整套车地通信系统的完整测试，但耗费时间，消耗人力物力，查找问题困难，导致开发周期的延长。如果CTCS-3级车载设备在装车试验前，在实验室先对列控车载设备及GSM-R通信装置的车地通信进行仿真试验，将能够尽早地发现问题，大大减少车载设备装车试验时的故障，降低试验周期及成本。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种车地通信仿真系统，用于列车的车地通信功能测试，该车地通信仿真系统包括：

数据处理模块，用于读取测试脚本文件以获取地面数据；

协议转换模块，基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对该地面数据进行编码；以及

通信模块，用于将该地面数据发送至该车载测试对象，以及接收来自该车载测试对象的车载数据，

该协议转换模块基于该仿真对象与该车载通信对象间的通信协议对该车载数据进行解码，以及该数据处理模块记录经解码的该车载数据以生成记录文件。

在一实例中，该测试脚本文件记录多条地面数据及其发送时机，该数据处理模块基于该测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，该有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

在一实例中，该数据处理模块按照该发送队列中每条地面数据的发送时机向该协议转换模块传送每条地面数据，该协议转换模块逐条地对该地面数据进行编码，并将经编码的该地面数据按发送时机逐条地传送至该通信模块以发送至该车载通信对象。

在一实例中，该数据处理模块将接收自该协议转换模块的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将该接收队列中的所有车载数据保存在该记录文件中。

在一实例中，该仿真对象为RBC单元，该车载通信对象为GSM-R通信装置，该协议转换模块基于GSM-R通信协议对该地面数据进行编码，以及基于GSM-R通信协议对该车载数据进行解码。

在一实例中，该通信模块包括遵循GSM-R通信协议的无线收发器。

在一实例中，该仿真对象为GSM-R通信装置，该车载通信对象为列控车载设备，该协议转换模块基于预定通信协议对该地面数据进行编码，以及基于该预定通信协议对该车载数据进行解码，其中该预定通信协议包括以下通信协议之一：Rs422串口通信协议、Rs485串口通信协议、以及无线局域网通信协议。

在一实例中，若该预定通信协议为Rs422串口通信协议或Rs485串口通信协议，则该通信模块包括Rs422串口接口或Rs485串口接口，以及若该预定通信协议为无线局域网通信协议，则该通信模块包括无线局域网收发器。

在一实例中，该系统还包括模式控制模块，用于响应于用户指令控制该协议转换模块基于该仿真对象与该车载测试对象间的通信协议对该地面数据进行编码和对该车载数据进行解码。

在一实例中，该系统还包括输入输出模块，用于供输入该用户指令和该测试脚本文件以及导出该记录文件。

根据本发明的另一方面，提供了一种车地通信仿真方法，用于列车的车地通信功能测试，该车地通信仿真方法包括：

读取测试脚本文件以获取地面数据；

基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对该地面数据进行编码；

将该地面数据发送至车载测试对象；

接收来自车载测试对象的车载数据；

基于该仿真对象与该车载通信对象间的通信协议对该车载数据进行解码；以及

记录经解码的该车载数据以生成记录文件。

在一实例中，该测试脚本文件记录多条地面数据及其发送时机，该获取地面数据包括基于该测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，该有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

在一实例中，该编码的步骤包括按照该发送队列中每条地面数据的发送时机逐条地对各条地面数据进行编码，以及该发送的步骤包括将经编码的该地面数据按发送时机逐条地发送至该车载通信对象。

在一实例中，该记录的步骤包括将经解码的每一条车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将该接收队列中的所有车载数据保存在该记录文件中。

在一实例中，该仿真对象为RBC单元，该车载通信对象为GSM-R通信装置，该编码的步骤包括基于GSM-R通信协议对该地面数据进行编码，以及该解码的步骤包括基于GSM-R通信协议对该车载数据进行解码。

在一实例中，该仿真对象为GSM-R通信装置，该车载通信对象为列控车载设备，该编码的步骤包括基于预定通信协议对该地面数据进行编码，以及该解码的步骤包括基于该预定通信协议对该车载数据进行解码，其中该预定通信协议包括以下通信协议之一：Rs422串口通信协议、Rs485串口通信协议、以及无线局域网通信协议。

在一实例中，该方法还包括响应于用户指令来控制基于该仿真对象与该车载测试对象间的通信协议对该地面数据进行编码和对该车载数据进行解码。

在一实例中，该方法还包括输入该用户指令和该测试脚本文件以及导出该记录文件。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述的方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法。

在本发明中，提供了一种车地通信仿真系统，可用于列车的车地通信功能测试。通过此车地通信仿真系统，可以为列控车载设备搭建GSM-R仿真通信环境，进而对列控车载设备以及GSM-R通信装置在运行过程中需要用到无线车地通信数据的相关功能进行仿真和功能测试。

根据本发明的方案，仿真系统采用计算机及GSM-R仿真软件构建，低成本，易于操作，容易实现。仿真系统中，待发送的数据从测试脚本文件中读取，可以方便地建立测试场景和修改测试内容，测试过程中收到的数据全部记录，方便查看运行状态，分析问题。仿真系统具有两种模式，适用性强，可应对开发的不同阶段和不同的设备状况。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是示出了根据本发明的一方面的车地通信仿真系统的框图；

图2是示出了根据本发明的一实施例的车地通信仿真场景的示意图；

图3是示出了根据本发明的另一实施例的车地通信仿真场景的示意图；

图4是示出了根据本发明的一方面的车地通信仿真方法的流程图；以及

图5是示出了车地通信测试系统的框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

在本发明中，提供了一种车地通信仿真系统，可用于列车的车地通信功能测试。通过此车地通信仿真系统，可以为列控车载设备搭建GSM-R仿真通信环境，进而对列控车载设备以及GSM-R通信装置在运行过程中需要用到无线车地通信数据的相关功能进行仿真和功能测试。

图1是示出了根据本发明的一方面的车地通信仿真系统100的框图。如图1所示，车地通信仿真系统100可包括数据处理模块110、协议转换模块120和通信模块130。

车地通信仿真系统100可用于为列控车载设备搭建GSM-R仿真通信环境，进而对列控车载设备或GSM-R通信装置在运行过程中需要用到无线车地通信数据的相关功能进行仿真和功能测试。

图2是示出了根据本发明的一实施例的车地通信仿真场景的示意图，图3是示出了根据本发明的另一实施例的车地通信仿真场景的示意图。以下结合图2和图3来描述图1的车地通信仿真系统100。

在图2的实施例中，车地通信仿真系统100用于模拟地面RBC装置，此时，地面RBC装置为车地通信仿真系统100所仿真对象，下文称之为“仿真对象”，对应的与之通信的GSM-R通信装置220被称之为“车载测试对象”。

在图3的实施例中，车地通信仿真系统100用于模拟GSM-R通信装置220，此时，GSM-R通信装置220为车地通信仿真系统100所仿真对象，下文称之为“仿真对象”，对应地与之通信的列控车载设备210被称之为“车载测试对象”。列控车载设备210和GSM-R通信装置220总称为列车设备200。

回到图1，数据处理模块110可读取测试脚本文件以获取地面数据。协议转换模块120可基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对地面数据进行编码，然后通信模块130可将该地面数据发送至该车载测试对象。由于协议转换模块120是基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对地面数据进行编码，因此通信模块130在将地面数据传送给车载测试对象后，车载测试对象可以正确地接收解码，以对车载测试对象的通信功能进行测试。

测试脚本文件由人工编写，根据设计的测试场景，按照该场景下地面需要向车载设备发送的信息，详尽描述要发送的每组数据及其发送时机。数据处理模块110可基于测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，此有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

数据处理模块110可按照发送队列中每条地面数据的发送时机向协议转换模块120传送每条地面数据，协议转换模块120可逐条地对地面数据进行编码，并将经编码的地面数据按发送时机逐条地传送至通信模块130以发送至车载通信对象。

另一方面，通信模块130可接收来自该车载测试对象的车载数据，协议转换模块120可基于仿真对象与该车载通信对象间的通信协议对该车载数据进行解码，然后，数据处理模块110可记录经解码的车载数据以生成记录文件。

数据处理模块110可将接收自协议转换模块120的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将接收队列中的所有车载数据保存在记录文件中。

如图1所示，车地通信仿真系统100还可包括模式控制模块140和输入输出模块150。输入输出模块150可以用于输入测试脚本文件和导出记录文件。输入输出模块150还可供测试者输入用户指令，该用户指令主要供模式控制模块140用来控制协议转换模块120选择合适的通信协议来编码地面数据和解码地面数据。

例如，当车载测试对象为GSM-R通信装置220以及仿真对象为地面RBC时，模式控制模块140响应于用户指令控制协议转换模块120基于GSM-R通信装置220与地面RBC之间的通信协议来编解码。再例如，当车载测试对象为列控车载设备210以及仿真对象为GSM-R通信装置220时，模式控制模块140响应于用户指令控制协议转换模块120基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议来编解码。

回到图2的实施例，其中车地通信仿真系统100用于模拟地面RBC装置，车载通信对象为GSM-R通信装置220。

在此实施例中，测试者首先经由输入输出模块150输入测试脚本文件和用户指令。数据处理模块110可读取测试脚本文件以获取地面数据。模式控制模块140可基于该用户指令控制协议转换模块120选择合适的通信协议来编码地面数据。用户指令与测试场景相对应，此时，模式控制模块140可控制协议转换模块120基于GSM-R通信协议对地面数据进行编码，然后通信模块130可将该地面数据发送至该GSM-R通信装置220。

此时，通信模块130可包括遵循GSM-R通信协议的无线收发器，从而经由基站通过GSM-R无线网络向GSM-R通信装置220发送地面数据。

由于协议转换模块120是基于GSM-R通信协议对地面数据进行编码，因此通信模块130在将地面数据传送给GSM-R通信装置220后，GSM-R通信装置220可以正确地接收解码，以对GSM-R通信装置220的通信功能进行测试。

测试脚本文件由人工编写，根据设计的测试场景，按照该场景下地面需要向车载设备发送的信息，详尽描述要发送的每组数据及其发送时机。数据处理模块110可基于测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，此有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

数据处理模块110可按照发送队列中每条地面数据的发送时机向协议转换模块120传送每条地面数据，协议转换模块120可逐条地对地面数据进行编码，并将经编码的地面数据按发送时机逐条地传送至通信模块130以发送至GSM-R通信装置220。

另一方面，通信模块130可接收来自GSM-R通信装置220的车载数据，模式控制模块140可控制协议转换模块120基于GSM-R通信协议对该车载数据进行解码，然后，数据处理模块110可记录经解码的车载数据以生成记录文件。

数据处理模块110可将接收自协议转换模块120的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将接收队列中的所有车载数据保存在记录文件中。

回到图3的实施例，其中车地通信仿真系统100用于模拟GSM-R通信装置220，车载通信对象为列控车载设备210。

在此实施例中，测试者首先经由输入输出模块150输入测试脚本文件和用户指令。数据处理模块110可读取测试脚本文件以获取地面数据。模式控制模块140可基于该用户指令控制协议转换模块120选择合适的通信协议来编码地面数据。用户指令与测试场景相对应，此时，模式控制模块140可控制协议转换模块120基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议对地面数据进行编码，然后通信模块130可将该地面数据发送至该列控车载设备210。

在一实例中，GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议可包括Rs422串口通信协议、Rs485串口通信协议、以及无线局域网通信协议中的任一者。

此时，通信模块130可包括Rs422串口接口或Rs485串口接口，或者是遵循无线局域网协议的无线收发器，从而经由基站通过Rs422串口接口或Rs485串口接口、或者无线局域网向列控车载设备210发送地面数据。

由于协议转换模块120是基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议对地面数据进行编码，因此通信模块130在将地面数据传送给列控车载设备210后，列控车载设备210可以正确地接收解码，以对列控车载设备210的通信功能进行测试。

测试脚本文件由人工编写，根据设计的测试场景，按照该场景下地面需要向车载设备发送的信息，详尽描述要发送的每组数据及其发送时机。数据处理模块110可基于测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，此有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

数据处理模块110可按照发送队列中每条地面数据的发送时机向协议转换模块120传送每条地面数据，协议转换模块120可逐条地对地面数据进行编码，并将经编码的地面数据按发送时机逐条地传送至通信模块130以发送至列控车载设备210。

另一方面，通信模块130可接收来自列控车载设备210的车载数据，模式控制模块140可控制协议转换模块120基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的对该车载数据进行解码，然后，数据处理模块110可记录经解码的车载数据以生成记录文件。

数据处理模块110可将接收自协议转换模块120的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将接收队列中的所有车载数据保存在记录文件中。

图4是示出了根据本发明的一方面的车地通信仿真方法400的流程图。如图4所示，车地通信仿真方法400可包括以下步骤：

步骤410，读取测试脚本文件以获取地面数据。

测试脚本文件由人工编写，根据设计的测试场景，按照该场景下地面需要向车载设备发送的信息，测试脚本文件可记录多条地面数据及其发送时机。在此步骤中，可基于测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，该有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

步骤420，基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对地面数据进行编码。

用户可针对不同的测试场景来输入用户指令以控制编码过程选择合适的通信协议来编码地面数据。

例如，当车载测试对象为GSM-R通信装置220以及仿真对象为地面RBC时，可响应于用户指令控制编码过程基于GSM-R通信装置220与地面RBC之间的通信协议来编码。再例如，当车载测试对象为列控车载设备210以及仿真对象为GSM-R通信装置220时，可响应于用户指令控制编码过程基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议来编码。具体地，可按照发送队列中每条地面数据的发送时机逐条地对各条地面数据进行编码。

步骤430，将地面数据发送至车载测试对象。

在此步骤中，可将经编码的地面数据按发送时机逐条地发送至车载通信对象。

步骤440，接收来自车载测试对象的车载数据。

步骤450，基于仿真对象与车载通信对象间的通信协议对车载数据进行解码。

此解码过程也可通过用户指令来控制。用户可针对不同的测试场景来输入用户指令以控制解码过程选择合适的通信协议来解码地面数据。

例如，当车载测试对象为GSM-R通信装置220以及仿真对象为地面RBC时，可响应于用户指令控制解码过程基于GSM-R通信装置220与地面RBC之间的通信协议来解码车载数据。再例如，当车载测试对象为列控车载设备210以及仿真对象为GSM-R通信装置220时，可响应于用户指令控制编码过程基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议来解码车载数据。

步骤460，记录经解码的车载数据以生成记录文件。

在此步骤中，可将每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将接收队列中的所有车载数据保存在记录文件中。

回到图2的实施例，其中车地通信仿真系统100用于模拟地面RBC装置，车载通信对象为GSM-R通信装置220。

在此实施例中，测试者首先输入测试脚本文件和用户指令。步骤410中可读取测试脚本文件以获取地面数据。步骤420中可基于该用户指令控制选择合适的通信协议来编码地面数据。用户指令与测试场景相对应，此时，可控制编码过程基于GSM-R通信协议对地面数据进行编码，然后在步骤430可将该地面数据发送至该GSM-R通信装置220。

由于编码过程是基于GSM-R通信协议对地面数据进行编码，因此在将地面数据传送给GSM-R通信装置220后，GSM-R通信装置220可以正确地接收解码，以对GSM-R通信装置220的通信功能进行测试。

测试脚本文件由人工编写，根据设计的测试场景，按照该场景下地面需要向车载设备发送的信息，详尽描述要发送的每组数据及其发送时机。步骤410中可基于测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，步骤420中可按照发送队列中每条地面数据的发送时机逐条地对各条地面数据进行编码，步骤430中可将经编码的地面数据按发送时机逐条地发送至GSM-R通信装置220。

步骤440可接收来自GSM-R通信装置220的车载数据，此时可在步骤450中控制基于GSM-R通信协议对该车载数据进行解码，然后，在步骤460可记录经解码的车载数据以生成记录文件。步骤460例如可将接收到的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将接收队列中的所有车载数据保存在记录文件中。

回到图3的实施例，其中车地通信仿真系统100用于模拟GSM-R通信装置220，车载通信对象为列控车载设备210。

在此实施例中，测试者首先输入测试脚本文件和用户指令。步骤410中可读取测试脚本文件以获取地面数据。步骤420中可基于该用户指令控制选择合适的通信协议来编码地面数据。用户指令与测试场景相对应，此时，可控制编码过程基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议对地面数据进行编码，然后在步骤430可将该地面数据发送至该列控车载设备210。

在一实例中，GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议可包括Rs422串口通信协议、Rs485串口通信协议、以及无线局域网通信协议中的任一者。

由于编码过程是基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的通信协议对地面数据进行编码，因此在将地面数据传送给列控车载设备210后，列控车载设备210可以正确地接收解码，以对列控车载设备210的通信功能进行测试。

测试脚本文件由人工编写，根据设计的测试场景，按照该场景下地面需要向车载设备发送的信息，详尽描述要发送的每组数据及其发送时机。步骤410中可基于测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，步骤420中可按照发送队列中每条地面数据的发送时机逐条地对各条地面数据进行编码，步骤430中可将经编码的地面数据按发送时机逐条地发送至列控车载设备210。

步骤440中可接收来自列控车载设备210的车载数据，此时可在步骤450中基于GSM-R通信装置220与列控车载设备210之间的对该车载数据进行解码，然后，在步骤460可记录经解码的车载数据以生成记录文件。可将接收到的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将接收队列中的所有车载数据保存在记录文件中。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

根据本发明的方案，仿真系统采用计算机及GSM-R仿真软件构建，低成本，易于操作，容易实现。仿真系统中，待发送的数据从测试脚本文件中读取，可以方便地建立测试场景和修改测试内容，测试过程中收到的数据全部记录，方便查看运行状态，分析问题。仿真系统具有两种模式，适用性强，可应对开发的不同阶段和不同的设备状况。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (20)

1.一种车地通信仿真系统，用于列车的车地通信功能测试，所述车地通信仿真系统包括：

数据处理模块，用于读取测试脚本文件以获取地面数据；

协议转换模块，基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对所述地面数据进行编码；以及

通信模块，用于将所述地面数据发送至所述车载测试对象，以及接收来自所述车载测试对象的车载数据，

所述协议转换模块基于所述仿真对象与所述车载通信对象间的通信协议对所述车载数据进行解码，以及所述数据处理模块记录经解码的所述车载数据以生成记录文件。

2.如权利要求1所述的车地通信仿真系统，其特征在于，所述测试脚本文件记录多条地面数据及其发送时机，所述数据处理模块基于所述测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，所述有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

3.如权利要求2所述的车地通信仿真系统，其特征在于，所述数据处理模块按照所述发送队列中每条地面数据的发送时机向所述协议转换模块传送每条地面数据，所述协议转换模块逐条地对所述地面数据进行编码，并将经编码的所述地面数据按发送时机逐条地传送至所述通信模块以发送至所述车载通信对象。

4.如权利要求1所述的车地通信仿真系统，其特征在于，所述数据处理模块将接收自所述协议转换模块的每一条经解码的车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将所述接收队列中的所有车载数据保存在所述记录文件中。

5.如权利要求1所述的车地通信仿真系统，其特征在于，所述仿真对象为RBC单元，所述车载通信对象为GSM-R通信装置，所述协议转换模块基于GSM-R通信协议对所述地面数据进行编码，以及基于GSM-R通信协议对所述车载数据进行解码。

6.如权利要求5所述的车地通信仿真系统，其特征在于，所述通信模块包括遵循GSM-R通信协议的无线收发器。

7.如权利要求1所述的车地通信仿真系统，其特征在于，所述仿真对象为GSM-R通信装置，所述车载通信对象为列控车载设备，所述协议转换模块基于预定通信协议对所述地面数据进行编码，以及基于所述预定通信协议对所述车载数据进行解码，其中所述预定通信协议包括以下通信协议之一：Rs422串口通信协议、Rs485串口通信协议、以及无线局域网通信协议。

8.如权利要求7所述的车地通信仿真系统，其特征在于，若所述预定通信协议为Rs422串口通信协议或Rs485串口通信协议，则所述通信模块包括Rs422串口接口或Rs485串口接口，以及若所述预定通信协议为无线局域网通信协议，则所述通信模块包括无线局域网收发器。

9.如权利要求1所述的车地通信仿真系统，其特征在于，还包括：

模式控制模块，用于响应于用户指令控制所述协议转换模块基于所述仿真对象与所述车载测试对象间的通信协议对所述地面数据进行编码和对所述车载数据进行解码。

10.如权利要求9所述的车地通信仿真系统，其特征在于，还包括：

输入输出模块，用于供输入所述用户指令和所述测试脚本文件以及导出所述记录文件。

11.一种车地通信仿真方法，用于列车的车地通信功能测试，所述车地通信仿真方法包括：

读取测试脚本文件以获取地面数据；

基于仿真对象与车载测试对象间的通信协议对所述地面数据进行编码；

将所述地面数据发送至车载测试对象；

接收来自车载测试对象的车载数据；

基于所述仿真对象与所述车载通信对象间的通信协议对所述车载数据进行解码；以及

记录经解码的所述车载数据以生成记录文件。

12.如权利要求11所述的车地通信仿真方法，其特征在于，所述测试脚本文件记录多条地面数据及其发送时机，所述获取地面数据包括：

基于所述测试脚本文件中的多条地面数据及其发送时机生成有序发送队列，所述有序发送队列包括按照发送时机排序的多条地面数据。

13.如权利要求12所述的车地通信仿真方法，其特征在于，所述编码的步骤包括按照所述发送队列中每条地面数据的发送时机逐条地对各条地面数据进行编码，以及所述发送的步骤包括将经编码的所述地面数据按发送时机逐条地发送至所述车载通信对象。

14.如权利要求11所述的车地通信仿真方法，其特征在于，所述记录的步骤包括将经解码的每一条车载数据保存至接收队列，并在车地通信功能测试结束时将所述接收队列中的所有车载数据保存在所述记录文件中。

15.如权利要求11所述的车地通信仿真方法，其特征在于，所述仿真对象为RBC单元，所述车载通信对象为GSM-R通信装置，所述编码的步骤包括基于GSM-R通信协议对所述地面数据进行编码，以及所述解码的步骤包括基于GSM-R通信协议对所述车载数据进行解码。

16.如权利要求11所述的车地通信仿真方法，其特征在于，所述仿真对象为GSM-R通信装置，所述车载通信对象为列控车载设备，所述编码的步骤包括基于预定通信协议对所述地面数据进行编码，以及所述解码的步骤包括基于所述预定通信协议对所述车载数据进行解码，其中所述预定通信协议包括以下通信协议之一：Rs422串口通信协议、Rs485串口通信协议、以及无线局域网通信协议。

17.如权利要求11所述的车地通信仿真方法，其特征在于，还包括：响应于用户指令来控制基于所述仿真对象与所述车载测试对象间的通信协议对所述地面数据进行编码和对所述车载数据进行解码。

18.如权利要求17所述的车地通信仿真方法，其特征在于，还包括：

输入所述用户指令和所述测试脚本文件以及导出所述记录文件。

19.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求11-18中任一项所述的方法。

20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求11-18中任一项所述的方法。