CN109677450A - 磁浮交通车载运控的输入输出测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁浮交通车载运控的输入输出测试系统。该系统主要包括：测试系统主机、车辆控制单元模拟单元和车载运控系统执行结果指示单元；测试系统主机产生模拟列车运行的控制命令；车辆控制单元模拟单元根据控制命令模拟列车运行，并产生相应的状态信息，将状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象关于车辆控制单元的控制命令；车载运控系统执行结果指示单元实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的控制命令，车辆控制单元模拟单元产生的状态信息以及从被测对象得到的计算结果。该系统可以方便快捷地为被测对象注入所需要的任意状态信息(包括故障信息)，使得测试结果的可靠性更高。

Description

磁浮交通车载运控的输入输出测试系统

技术领域

本发明涉及磁悬浮轨道交通技术领域，尤其涉及一种磁浮交通车载运控的输入输出测试系统。

背景技术

磁浮交通的车载运控系统是磁浮列车运控系统位于车上的子系统，主要用于控制列车启停、悬浮、制动和监控车辆状态，通过监控列车的运行速度曲线保证列车运行安全，是列车安全运营的“大脑”。列车车辆控制单元是车辆系统与车载运控系统信息交换的“枢纽”，直接决定了车辆基本功能可否实现。

为了保证磁浮列车的运行安全，车载运控系统必须与列车车辆控制单元相互配合，车辆控制单元需要向车载运控系统提供列车车辆的状态信息，供车载运控系统进行安全决策，同时，车辆控制单元需要接收车载运控系统的控制信息并向执行层发出控制命令，从而完成车载运控系统对于列车的控车任务，实现安全行车。此外，由于列车在运行过程中有可能因突发情况采取紧急制动，车载运控系统需要列车在执行紧急制动时做出相应的策略来保证列车的运行安全。因此，对于磁浮车载运控系统输入输出的测试首先需要保证运控系统采集信息的可靠完备，其次，需要测试列车在紧急制动时，车载运控系统的输出策略。

目前为止，现有技术中的对于车载运控系统的输入输出的测试方法多采用现场真实设备联调的方法，其过程低效且具有一定的危险性，存在如下问题：

1、磁浮列车的车载运控系统和列车车辆控制单元是两个不同的系统，其研制往往由不同的个人甚至不同的单位研制，在开发阶段将两个系统进行联调，不太现实，在现场调试阶段直接调试往往效率低下。

2、由于在开发阶段无法保证车载运控系统和列车车辆控制单元所有功能的正确性，在现场联调时，由于需要开车调试，容易因为设计缺陷而造成调试人员及设备的危险。

3、由于紧急制动是由突发情况引起的，因此在列车运行的任何阶段都会有紧急制动的可能性，在实际设备中进行紧急制动下的车辆车载运控系统模块功能测试，不仅耗费巨大，而且无法考虑所有场景。

4、为了测试被测对象的故障安全特性，需要进行故障注入试验。但是，在真实的系统中，进行充足有效的故障注入实验不仅需要较高成本，而且难以实施，不具有可行性。

发明内容

本发明的实施例提供了一种磁浮交通车载运控的输入输出测试系统，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明实施例提供了一种磁浮交通车载运控的输入输出测试系统，包括：测试系统主机、车辆控制单元模拟单元和车载运控系统执行结果指示单元；

所述的测试系统主机，用于与车辆控制单元模拟单元、车载运控系统执行结果指示单元电路连接，产生模拟列车运行的控制命令，将所述控制命令传输给所述车辆控制单元模拟单元和所述车载运控系统执行结果指示单元；

所述的车辆控制单元模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车运行的控制命令，根据所述控制命令模拟列车运行，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象关于车辆控制单元的控制命令；

所述的车载运控系统执行结果指示单元，用于实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的控制命令、车辆控制单元模拟单元产生的状态信息以及从被测对象得到的运行控制计算结果。

进一步地，所述的系统还包括：紧急制动模拟单元和紧急制动按钮；

所述的紧急制动按钮，用于与所述测试系统主机连接，当需要模拟列车的紧急制动状况时，向测试系统主机发出紧急制动触发信号；

所述的测试系统主机，用于与所述紧急制动按钮、紧急制动模拟单元连接，接收到所述紧急制动触发信号后，向紧急制动模拟单元发出紧急制动控制命令；

所述紧急制动模拟单元，用于与所述测试系统主机、被测对象连接，接收到所述紧急制动控制命令后，模拟列车在突发状况下，紧急制动时系统做出的状态反应，将该状态反应信息传输给所述被测对象，进而测试被测对象在紧急制动状态下输出的控制命令。

进一步地，所述的系统还包括：电源，该电源用于为整个测试系统供电。

进一步地，所述的车辆控制单元模拟单元包括列车制动模拟模块、受流器控制模拟模块、悬浮系统模拟模块、车门控制模拟模块、导向系统模拟模块和环境状态模拟模块；

所述的列车制动模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的关于列车制动的控制命令，根据控制命令模拟列车制动产生的状态信息；

所述的受流器控制模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于受流器的控制命令，根据控制命令模拟列车受流器受电弓的位置信息；

所述的悬浮系统模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于车辆悬浮的控制命令，根据控制命令模拟列车的悬浮状态信息；

所述的车门控制模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于车门的控制命令，根据控制命令模拟车门的状态信息；

所述的导向系统模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于导向框的控制命令，根据控制命令模拟列车悬浮时列车是否处于轨道中心的状态信息；

所述的环境状态模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于环境的命令信息，根据控制命令模拟列车运行过程中的环境状态信息。

进一步地，所述的被测对象为磁浮列车车载运控系统主机。

进一步地，所述的被测对象与车辆控制单元模拟单元中的各模拟模块之间通过接口协议采用双通道输入输出接口进行连接和数据交互，被测对象采集车辆控制单元模拟单元中的一个或者多个模拟模块的状态信息，利用采集的状态信息进行运行控制计算，得到运行控制计算结果，被测对象从车辆控制单元模拟单元采集的状态信息和得到的运行控制计算结果将传输给车载运控系统执行结果指示单元。

进一步地，所述的车载运控系统执行结果指示单元，用于与所述被测对象和测试系统主机电路连接，通过存储设备实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的控制命令、被测对象从车辆控制单元模拟单元中采集到的状态信息以及被测对象产生的运行控制计算结果。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的系统可以方便快捷地为被测对象注入所需要的故障信息等任意状态信息，使得测试结果的可靠性更高。被测对象与车辆控制单元模拟单元通信之间的输入输出接口采用真实的接口协议，采用双路输入输出接口，完全模拟磁浮车辆部件产生的状态信息，既能使车载运控系统的输入输出测试与真实系统完全一致，提高了测试的可靠性，又能摆脱测试需要真实车辆系统的限制。该系统可以方便的在测试中的任何时候进行紧急情况下的紧急制动测试，从而测试在极端情况下被测对象的输出，使得测试结果的可靠性更高。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种磁浮交通车载运控的输入输出测试系统的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例提供的一种磁浮交通车载运控输入输出测试系统的结构图如图1所示，所述系统包括：电源、测试系统主机、车辆控制单元模拟单元、紧急制动模拟单元、车载运控系统执行结果指示单元和紧急制动按钮。

电源，用于为整个测试系统供电；

测试系统主机，是整个测试系统的核心部分，与车辆控制单元模拟单元、车载运控系统执行结果指示单元电路连接，产生模拟列车运行的控制命令，通过内部数据总线将上述控制命令传输给车辆控制单元模拟单元，对车辆控制单元模拟单元进行运行控制。测试系统主机还将上述控制命令传输给上述车载运控系统执行结果指示单元。

车辆控制单元模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车运行的控制命令，根据所述控制命令模拟列车运行，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象根据上述状态信息产生的对于车辆控制单元的控制信息。车辆控制单元模拟单元包括了列车制动模拟模块、受流器控制模拟模块、悬浮系统模拟模块、车门控制模拟模块、导向系统模拟模块和环境状态模拟模块，上述车辆控制单元模拟单元中的各个模块可以分别单独运行，也可以同时运行。测试系统主机与车辆控制单元模拟单元中的各模拟单元之间采用内部数据总线进行连接，利用内部数据总线互相之间进行数据交互。

其中，列车制动模拟模块用于接收测试系统主机传输过来的关于列车制动的控制命令，根据控制命令模拟列车制动产生的状态信息；

受流器控制模拟模块用于接收测试系统主机传输过来的对于受流器的控制命令，根据控制命令模拟列车受流器受电弓的位置信息(伸出或收回)；

悬浮系统模拟模块用于接收测试系统主机传输过来的对于车辆悬浮的控制命令，根据控制命令模拟列车的悬浮状态信息(起浮或降落)；

车门控制模拟模块用于接收测试系统主机传输过来的对于车门的控制命令，根据控制命令模拟车门的状态信息(开启或关闭)；

导向系统模拟模块用于接收测试系统主机传输过来的对于导向框的控制命令，根据控制命令模拟列车悬浮时列车是否处于轨道中心的状态信息；

环境状态模拟模块用于接收测试系统主机传输过来的对于环境的命令信息，根据控制命令模拟列车运行过程中的环境状态信息(如是否有火灾报警等)。

所述的紧急制动按钮，用于与所述测试系统主机连接，当需要模拟列车的紧急制动状况时，向测试系统主机发出紧急制动触发信号；

所述的测试系统主机，用于与所述紧急制动按钮、紧急制动模拟单元连接，接收到所述紧急制动触发信号后，向紧急制动模拟单元发出紧急制动控制命令；

所述紧急制动模拟单元，用于与所述测试系统主机、被测对象连接，接收到所述紧急制动控制命令后，模拟列车在突发状况下，紧急制动时系统做出的状态反应(包括切断分区牵引，实行紧急制动等)，将该状态反应信息传输给所述被测对象，进而测试被测对象在紧急制动状态下输出的控制命令，与真实运营场景更加贴近。

在模拟列车正常行驶的过程中，随时可使用紧急制动按钮模拟列车在遇到突发状况时采取紧急制动时的场景，测试磁浮列车车载运控系统在紧急制动状态下能否为车辆控制单元输出安全的控制命令，保证列车安全。

在本发明实施例中，被测对象为磁浮列车车载运控系统主机。车辆控制单元模拟单元与被测对象之间的接口协议按照真实的接口协议，被测对象与车辆控制单元模拟单元中的各模拟模块之间采用双通道输入输出接口进行连接，利用双通道输入输出接口互相之间进行数据交互。被测对象利用双通道输入输出接口采集车辆控制单元模拟单元中的一个或者多个模拟模块的状态信息，利用采集的状态信息进行运行控制计算，得到运行控制计算结果。然后，被测对象将从车辆控制单元模拟单元采集的状态信息和得到的运行控制计算结果传输给车载运控系统执行结果指示单元。在测试过程中，可通过车辆控制单元模拟单元中的各模拟模块向被测对象发送车辆运行过程中的状态信息，该状态信息可以为故障信息，即对被测对象进行故障注入测试，测试被测对象在各种状态信息下的计算处理功能。

车载运控系统执行结果指示单元由主机控制，用于与被测对象和测试系统主机电路连接。通过存储设备实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的车辆控制单元模拟单元接收到的控制命令，被测对象从车辆控制单元模拟单元中采集到的状态信息以及被测对象产生的运行控制计算结果等。测试人员可以轻松通过车载运控系统执行结果指示单元查看测试过程，判断测试结果能否实现安全运营要求。测试人员也可利用测试系统主机，通过相应的模拟模块进行故障注入实验，从而方便的通过车载运控系统执行结果指示单元得出测试结果。

综上所述，本发明实施例提供的磁浮交通车载运控的输入输出测试系统具有如下有益效果：

(1)被测对象与车辆控制单元模拟单元通信之间的输入输出接口采用真实的接口协议，采用双路输入输出接口，完全模拟磁浮车辆部件产生的状态信息，既能使车载运控系统的输入输出测试与真实系统完全一致，提高了测试的可靠性，又能摆脱测试需要真实车辆系统的限制。

(2)基于本测试系统进行的测试，可在基于真实车载运控系统设备联调前进行，提前解决一些设计问题，提高了现场调试的效率。

(3)基于本测试系统进行的测试，可以避免运行真实的磁浮列车设备，既节省了经济成本，也使测试更加安全。

(4)基于本测试系统进行的测试，可以方便快捷地为被测对象注入所需要的故障信息等任意状态信息，从而使测试更方便完整。

(5)基于本测试系统进行的测试，可以方便的在测试中的任何时候进行紧急情况下的紧急制动测试，从而测试在极端情况下被测对象的输出，使得测试结果的可靠性更高。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种磁浮交通车载运控的输入输出测试系统，其特征在于，包括：测试系统主机、车辆控制单元模拟单元和车载运控系统执行结果指示单元；

所述的测试系统主机，用于与车辆控制单元模拟单元、车载运控系统执行结果指示单元电路连接，产生模拟列车运行的控制命令，将所述控制命令传输给所述车辆控制单元模拟单元和所述车载运控系统执行结果指示单元；

所述的车辆控制单元模拟单元，用于接收所述测试系统主机传输过来的关于列车运行的控制命令，根据所述控制命令模拟列车运行，并产生相应的状态信息，将所述状态信息传输给被测对象，同时接收被测对象对于车辆控制单元的控制命令；

所述的车载运控系统执行结果指示单元，用于实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的控制命令、车辆控制单元模拟单元产生的状态信息以及从被测对象得到的运行控制计算结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：紧急制动模拟单元和紧急制动按钮；

所述的紧急制动按钮，用于与所述测试系统主机连接，当需要模拟列车的紧急制动状况时，向测试系统主机发出紧急制动触发信号；

所述的测试系统主机，用于与所述紧急制动按钮、紧急制动模拟单元连接，接收到所述紧急制动触发信号后，向紧急制动模拟单元发出紧急制动控制命令；

所述紧急制动模拟单元，用于与所述测试系统主机、被测对象连接，接收到所述紧急制动控制命令后，模拟列车在突发状况下，紧急制动时系统做出的状态反应，将该状态反应信息传输给所述被测对象，进而测试被测对象在紧急制动状态下输出的控制命令。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：电源，该电源用于为整个测试系统供电。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的车辆控制单元模拟单元包括列车制动模拟模块、受流器控制模拟模块、悬浮系统模拟模块、车门控制模拟模块、导向系统模拟模块和环境状态模拟模块；

所述的列车制动模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的关于列车制动的控制命令，根据控制命令模拟列车制动产生的状态信息；

所述的受流器控制模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于受流器的控制命令，根据控制命令模拟列车受流器受电弓的位置信息；

所述的悬浮系统模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于车辆悬浮的控制命令，根据控制命令模拟列车的悬浮状态信息；

所述的车门控制模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于车门的控制命令，根据控制命令模拟车门的状态信息；

所述的导向系统模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于导向框的控制命令，根据控制命令模拟列车悬浮时列车是否处于轨道中心的状态信息；

所述的环境状态模拟模块，用于接收测试系统主机传输过来的对于环境的命令信息，根据控制命令模拟列车运行过程中的环境状态信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的被测对象为磁浮列车车载运控系统主机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的被测对象与车辆控制单元模拟单元中的各模拟模块之间通过接口协议采用双通道输入输出接口进行连接和数据交互，被测对象采集车辆控制单元模拟单元中的一个或者多个模拟模块的状态信息，利用采集的状态信息进行运行控制计算，得到运行控制计算结果，被测对象从车辆控制单元模拟单元采集的状态信息和得到的运行控制计算结果将传输给车载运控系统执行结果指示单元。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于：

所述的车载运控系统执行结果指示单元，用于与所述被测对象和测试系统主机电路连接，通过存储设备实时记录和显示测试结果，该测试结果包括测试系统主机产生的控制命令、被测对象从车辆控制单元模拟单元中采集到的状态信息以及被测对象产生的运行控制计算结果。