CN110398949B - 一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台 - Google Patents

一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台 Download PDF

Info

Publication number
CN110398949B
CN110398949B CN201910408228.7A CN201910408228A CN110398949B CN 110398949 B CN110398949 B CN 110398949B CN 201910408228 A CN201910408228 A CN 201910408228A CN 110398949 B CN110398949 B CN 110398949B
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
test platform
speed railway
interface
train operation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910408228.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110398949A (zh
Inventor
孙超
赵天时
陈黎洁
余军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Test and Certification Center Ltd
Original Assignee
China Railway Test and Certification Center Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Test and Certification Center Ltd filed Critical China Railway Test and Certification Center Ltd
Priority to CN201910408228.7A priority Critical patent/CN110398949B/zh
Publication of CN110398949A publication Critical patent/CN110398949A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110398949B publication Critical patent/CN110398949B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24065—Real time diagnostics

Abstract

本发明涉及一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台，解决的是适应性差的技术问题，通过采用包括测试管理系统、接口适配箱、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置、集成分析工具以及测试评估工具；所述接口适配器、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置用于管理所述测试平台与待测设备间各功能接口的数据链接；所述测试管理系统用于管理测试进程、协调各部件并记录测试的原始数据；所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台还包括参数化的列车运行模型，所述列车运行模型用于根据接口适配箱输入的控制信号以及测试平台的列车控制信号模拟高速铁路列车的运行的技术方案，较好的解决了该问题，可用于高速铁路列车测试中。

Description

一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台
技术领域
本发明涉及列车控制领域，具体涉及一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台。
背景技术
列车，即成列的车组，分为两大类型，铁路列车：即火车，这是一般形态。公路列车：即组列式汽车、汽车组列、公路车组体，有澳大利亚的矿山运输车组，有中国的智轨列车。
列车运行控制系统是高速铁路安全运行的核心系统，其安全性和可靠性都需要得到有效保证。测试是系统安全性和可靠性程度的直接证明手段。国内目前通常采用组织专家现场测试或在设备开发商实验室进行测试的方式，使用的都是实物测试平台或半实物仿真测试平台。该类测试方式存在以下的问题：（1）现场测试容易受环境、极端天气等外在因素的影响，存在很大局限性；（2）实物测试平台或半实物仿真测试平台存价格昂贵、适应性差、不易升级、管理维护复杂；（3）设备开发商不作为第三方测试机构，对业内而言测试结果的公正性和权威性存在一定的疑虑。
仿真测试平台具有价格低、适应性强、容易升级、管理维护简单的优点，广泛应用于复杂系统的测试，因此，本发明需要解决的问题是：搭建一套适用于第三方检测机构，并且价格、适应性、维护管理方面都相对简单的高速铁路列车运行控制系统的测试平台。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的适应性弱的技术问题。提供一种新的高速铁路列车运行控制系统的测试平台，该高速铁路列车运行控制系统的测试平台具有适用于第三方检测机构，并且价格、适应性、维护管理方面都相对简单的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台，所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台包括测试管理系统、接口适配箱、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置、集成分析工具以及测试评估工具；
所述接口适配器、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置用于管理所述测试平台与待测设备间各功能接口的数据链接；
所述测试管理系统用于管理测试进程、协调各部件并记录测试的原始数据；
所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台还包括参数化的列车运行模型，所述列车运行模型用于根据接口适配箱输入的控制信号以及测试平台的列车控制信号模拟高速铁路列车的运行。
本发明的工作原理：第三方检测机构无法完全了解系统和设备的内部结构，其进行的测试必须是黑箱测试，而当前欧洲各大设备集成商还普遍使用自身内部的测试方法和测试平台，来完成对设备符合性的测试和验证。本发明针对高速铁路列车运行控制系统（China Train Control system，CTCS）提出相应的适用于第三方检测机构的测试平台。如图1，被测设备与接口适配箱的连接线。该连接线和通信协议可以根据设备厂商进行调整。DMI界面管理/DIM和CTCS车载子系统的DMI通过以太网连接线连接。集成分析/IAT与RTM和RBC数据接口的连接线表示标准中对该数据连接可采用有线或无线的连接方式。测试平台包含了一个参数化的列车运行模型，保证测试序列中所有事件的正确执行。
上述方案中，为优化，进一步地，所述测试平台采用千兆级网络设备的Ethernet接口进行数据网络交换。
进一步地，所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台配备有UPS电源。
进一步地，所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台基于事件触发运行，所述事件的控制采用以距离为参考坐标的事件驱动方法。
为保证测试平台各部件数据交换的实时性，测试平台尽可能的采用千兆级网络设备的Ethernet接口。在网络通信速率得到保障的前提下亦可通过局域网或互联网进行远程测试操作。测试平台的供电系统，采用欧洲和中国通用的制式：220v 50Hz交流电。测试平台还配备了UPS系统，以防止测试过程中出现供电中断的情况而影响测试结果和进程。
进一步地，所述基于事件触发运行包括：
步骤1，用户自定义编辑接口的配置文件完成测试案例的编辑；
步骤2，定义接口参数，无线消息和应答器的内容，事件的作用时间和距离及相关条件、设定的列车运行曲线；
步骤3，将步骤1和步骤2组合后按测试步骤编辑为需要测试的内容，再将测试案例加入后形成测试序列；
步骤4，根据测试序列进行高速铁路列车运行控制测试。
进一步地，所述配置文件可以根据用户的需求进行增减。
本发明中测试平台的运行是基于事件触发的，管理测试平台和列车运行控制系统设备之间的数据通信，根据待执行的测试序列中所编辑的各类事件，按照一定的顺序去模拟各设备之间的数据交换。
考虑到铁路运行中，大多数事件是由地面设备来进行触发的，而地面设备的事件通常受到其地理位置的限制（如应答器的报文发送、轨道电路码的发送等）。为保证测试平台的真实性，测试平台的事件控制采用了以距离为参考坐标的事件驱动方式。因此，测试序列的编写中，各个事件的触发条件以序列中的距离作为参考。考虑到测试过程中，若干事件的性能指标为时间变量（如，建立无线连接、引导行车的确认等），同事测试过程中的部分事件则以外部事件作为触发条件（如制动反馈）。
为保证测试序列中所有事件的正确执行，测试平台包含了一个参数化的列车运行模型。列车运行模型可以根据车载设备列车接口的控制信号以及测试平台的列车控制信号模拟列车的运行。
本发明中测试平台采用先案例后序列的方法。可先通过测试案例编写工具将需要测试的内容按测试步骤编辑，然后再将测试案例联合在一起，形成测试序列。
对于测试案例的编辑，测试平台可以通过用户自定义编辑接口配置文件。配置文件可以根据用户的需求进行增减，以最大程度的满足测试平台的兼容性。以前述CTCS列车系统为例，在测试案例编写的过程中，通过增加轨道电路接口的配置，可以在测试案例的编写过程中增加轨道电路接口的相关步骤。在编辑测试序列时，再次将轨道电路的相关步骤和轨道电路的硬件接口单元配置，即可按要求在测试过程中对轨道电路信号进行控制。为了保证测试平台能够按照测试人员的意图正确的执行测试操作，测试序列中不仅应该包含测试案例的全部内容，还应包含接口参数的定义（包括各个接口模块硬件的相关参数）、无线消息和应答器的内容、事件的作用时间和距离以及相关条件、设定的列车运行曲线。
本发明的有益效果：本发明的高速铁路列车运行控制系统的测试平台适用于第三方检测机构的测试平台，管理测试平台和列车运行控制系统设备之间的数据通信，根据待执行的测试序列中所编辑的各类事件，按照一定的顺序去模拟各设备之间的数据交换能够完成对于高速铁路列车运行控制的模拟，实现测试功能，适应性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，实施例1中的高速铁路列控系统测试平台结构示意图。
图2，实施例1中的高速铁路列控系统测试平台的配线示意图。
图3，测试平台的事件控制示意图。
图4，测试序列示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台，如图1，所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台包括测试管理系统、接口适配箱、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置、集成分析工具以及测试评估工具；
所述接口适配器、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置用于管理所述测试平台与待测设备间各功能接口的数据链接；
所述测试管理系统用于管理测试进程、协调各部件并记录测试的原始数据；
所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台还包括参数化的列车运行模型，所述列车运行模型用于根据接口适配箱输入的控制信号以及测试平台的列车控制信号模拟高速铁路列车的运行。
具体如图1和图2，被测设备与接口适配箱的连接线。该连接线和通信协议可以根据设备厂商进行调整。DMI界面管理/DIM和CTCS车载子系统的DMI通过以太网连接线连接。集成分析/IAT与RTM和RBC数据接口的连接线表示标准中对该数据连接可采用有线或无线的连接方式。测试平台包含了一个参数化的列车运行模型，保证测试序列中所有事件的正确执行。
详细地，所述测试平台采用千兆级网络设备的Ethernet接口进行数据网络交换。
优选地，所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台配备有UPS电源。
具体地，所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台基于事件触发运行，所述事件的控制采用以距离为参考坐标的事件驱动方法。
为保证测试平台各部件数据交换的实时性，测试平台尽可能的采用千兆级网络设备的Ethernet接口。在网络通信速率得到保障的前提下亦可通过局域网或互联网进行远程测试操作。测试平台的供电系统，采用欧洲和中国通用的制式：220v 50Hz交流电。测试平台还配备了UPS系统，以防止测试过程中出现供电中断的情况而影响测试结果和进程。
具体地，如图3，为列车运行模型与测试平台事件触发机制之间的交互关系。
所述基于事件触发运行包括：
步骤1，用户自定义编辑接口的配置文件完成测试案例的编辑；
步骤2，定义接口参数，无线消息和应答器的内容，事件的作用时间和距离及相关条件、设定的列车运行曲线；
步骤3，将步骤1和步骤2组合后按测试步骤编辑为需要测试的内容，再将测试案例加入后形成测试序列；
步骤4，根据测试序列进行高速铁路列车运行控制测试。
具体地，所述配置文件可以根据用户的需求进行增减。
本实施例测试的核心是测试案例和测试序列的编写，采用先案例后序列的方法。先通过测试案例编写工具将需要测试的内容按测试步骤一一编辑，然后再将测试案例联合在一起，形成测试序列。对于测试案例的编辑，测试平台可以通过用户自定义编辑接口配置文件。配置文件可以根据用户的需求进行增减，以最大程度的满足测试平台的兼容性。
以CTCS车载子系统为例，在测试案例编写的过程中，通过增加轨道电路接口的配置，可以在测试案例的编写过程中增加轨道电路接口的相关步骤。
在编辑测试序列时，再次将轨道电路的相关步骤和轨道电路的硬件接口单元配置，即可按要求在测试过程中对轨道电路信号进行控制。
如图4，为了保证测试平台能够按照测试人员的意图正确的执行测试操作，测试序列中除包含测试案例的全部内容，还可包含接口参数的定义（包括各个接口模块硬件的相关参数）、无线消息和应答器的内容、事件的作用时间和距离以及相关条件、设定的列车运行曲线等。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (2)

1.一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台，其特征在于：所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台包括测试管理系统、接口适配箱、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置、集成分析工具以及测试评估工具；
所述接口适配箱、应答器通信模拟装置、DMI界面管理装置用于管理所述测试平台与待测设备间各功能接口的数据链接；
所述测试管理系统用于管理测试进程、协调各部件并记录测试的原始数据；
所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台还包括参数化的列车运行模型，所述列车运行模型用于根据接口适配箱输入的控制信号以及测试平台的列车控制信号模拟高速铁路列车的运行；
所述测试平台采用千兆级网络设备的Ethernet接口进行数据网络交换；
所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台配备有UPS电源；
所述高速铁路列车运行控制系统的测试平台基于事件触发运行，所述事件的控制采用以距离为参考坐标的事件驱动方法；
所述基于事件触发运行包括：
步骤1，用户自定义编辑接口的配置文件完成测试案例的编辑；
步骤2，定义接口参数，无线消息和应答器的内容，事件的作用时间和距离及相关条件、设定的列车运行曲线；
步骤3，将步骤1和步骤2组合后按测试步骤编辑为需要测试的内容，再将测试案例加入后形成测试序列；
步骤4，根据测试序列进行高速铁路列车运行控制测试；
在测试案例编写的过程中，通过增加轨道电路接口的配置，在测试案例的写编过程中增加轨道电路接口的相关步骤；在编辑测试序列时，再次将轨道电路的相关步骤和轨道电路的硬件接口单元配置，即可按要求在测试过程中对轨道电路信号进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台，其特征在于：所述配置文件能根据用户的需求进行增减。
CN201910408228.7A 2019-05-15 2019-05-15 一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台 Active CN110398949B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910408228.7A CN110398949B (zh) 2019-05-15 2019-05-15 一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910408228.7A CN110398949B (zh) 2019-05-15 2019-05-15 一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110398949A CN110398949A (zh) 2019-11-01
CN110398949B true CN110398949B (zh) 2022-04-05

Family

ID=68323171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910408228.7A Active CN110398949B (zh) 2019-05-15 2019-05-15 一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110398949B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114489028A (zh) * 2022-04-01 2022-05-13 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 一种列控系统的测试方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102004489A (zh) * 2010-10-15 2011-04-06 北京交通大学 基于数据驱动的车载运行控制系统的测试系统及方法
CN102289209A (zh) * 2011-05-16 2011-12-21 北京全路通信信号研究设计院有限公司 Ctcs-3级列控测试仿真系统
EP2708439A1 (de) * 2012-09-12 2014-03-19 Siemens Schweiz AG Verfahren und System zum Extrahieren eines Signalbegriffs aus einem Magnetkreis
CN104364663A (zh) * 2012-04-17 2015-02-18 庞巴迪运输有限公司 列车测试平台
CN104699069A (zh) * 2015-01-09 2015-06-10 中国铁路总公司 一种列控系统车载设备仿真测试系统
CN105138455A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 株洲南车时代电气股份有限公司 一种列控车载设备的测试系统和测试方法
CN109104738A (zh) * 2018-11-05 2018-12-28 北京中科智汇科技有限公司 C3无线通信gsm-r网络仿真系统
CN109710513A (zh) * 2018-12-07 2019-05-03 天津津航计算技术研究所 一种用于cbtc系统自动化测试的引擎

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005020802U1 (de) * 2004-11-15 2007-03-15 Abb As Steuersystem für Schienenfahrzeuge
CN101945017B (zh) * 2010-08-26 2012-10-31 北京交控科技有限公司 列车运行控制系统车地传输协议的测试平台及其构建方法
US20140052315A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 Siemens Industry, Inc. Railway train data recorder with parallel remote online incident data storage
DE102012216391A1 (de) * 2012-09-14 2014-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Kommunikation zwischen Wagen eines Schienenfahrzeugs
GB2510561B (en) * 2013-02-06 2016-04-27 Trimble Railway Ltd A Rail Train Diagnostics System
CN103955556B (zh) * 2014-03-27 2017-07-28 北京交通大学 高速铁路列车运行控制车载系统故障逻辑建模方法
CN106230630A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 通号工程局集团北京研究设计实验中心有限公司 一种c3车载通信单元的综合检测平台
CN106814730B (zh) * 2016-12-14 2019-01-01 中国铁路总公司 列车运行控制系统安全关键软件测试用例生成方法
CN108566313A (zh) * 2018-01-25 2018-09-21 北京交通大学 基于硬件在环的列控车载设备互联互通测试接口方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102004489A (zh) * 2010-10-15 2011-04-06 北京交通大学 基于数据驱动的车载运行控制系统的测试系统及方法
CN102289209A (zh) * 2011-05-16 2011-12-21 北京全路通信信号研究设计院有限公司 Ctcs-3级列控测试仿真系统
CN104364663A (zh) * 2012-04-17 2015-02-18 庞巴迪运输有限公司 列车测试平台
EP2708439A1 (de) * 2012-09-12 2014-03-19 Siemens Schweiz AG Verfahren und System zum Extrahieren eines Signalbegriffs aus einem Magnetkreis
CN104699069A (zh) * 2015-01-09 2015-06-10 中国铁路总公司 一种列控系统车载设备仿真测试系统
CN105138455A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 株洲南车时代电气股份有限公司 一种列控车载设备的测试系统和测试方法
CN109104738A (zh) * 2018-11-05 2018-12-28 北京中科智汇科技有限公司 C3无线通信gsm-r网络仿真系统
CN109710513A (zh) * 2018-12-07 2019-05-03 天津津航计算技术研究所 一种用于cbtc系统自动化测试的引擎

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"CTCS-3级列车载设备测试平台——列车运行仿真器的建模与实现";修桂生;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20110715;第4,5,26页 *
"CTCS-3级车载设备自动测试方法研究";陈建球;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20091115;第3,4,11,12,48,49,51,52页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110398949A (zh) 2019-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fantechi et al. Some trends in formal methods applications to railway signaling
CN111649966B (zh) 一种ctcs3+ato系统车载设备仿真测试平台
CN109358599A (zh) 一种列车运行监控装置的自动测试系统、方法及装置
CN101430738A (zh) 适用于测试环境下的信号系统交通仿真器的实现方法
CN102566442A (zh) Cbtc信号系统仿真测试平台
CN105138455A (zh) 一种列控车载设备的测试系统和测试方法
CN105808432A (zh) 轨道交通牵引传动控制单元软件自动化测试系统及方法
AU2891499A (en) System and method for model mining complex information technology systems
CN109857087A (zh) 一种城轨区域控制器系统硬件在环测试系统
CN107145137A (zh) 一种车载atp设备功能仿真测试设备
CN108490807B (zh) 列车故障仿真系统及测试方法
CN107450354B (zh) 列控车载设备的接口仿真系统及列控数据测试方法
CN110262286A (zh) 一种全自动运行系统运营场景综合验证系统及方法
CN110958295A (zh) 基于车载atp设备的测试方法及系统
CN110398949B (zh) 一种基于黑箱测试的高速铁路列车运行控制系统的测试平台
Cho et al. Modeling of CBTC carborne ATO functions using SCADE
CN115328104A (zh) 一种列车运行监控系统自动化测试装置及测试方法
CN205485611U (zh) 一种车载atp设备功能仿真测试设备
CN106407580A (zh) 基于脚本的规则检测遥控闭锁方法
Bringmann et al. Systematic testing of the continuous behavior of automotive systems
CN105404175A (zh) 车载设备单机仿真系统
CN102956128A (zh) 一种机车运行监控记录装置的模拟操作训练器
CN108945007B (zh) 一种ctcs-4级列控系统地面设备的现场验证系统
CN109581123A (zh) 一种时速250公里atp便携式测试设备
CN114706747A (zh) 一种用于tacs系统的自动化测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant