CN112527683A - 一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统及应用，该系统包括设备坐标生成模块、联锁操作场景仿真模块、设备状态结果判读模块和用户测试脚本编辑模块；所述的设备坐标生成模块读取当前被测站场的数据，生成站场中各设备坐标的表格，以供联锁操作场景仿真模块使用；所述的联锁操作场景仿真模块用于提供联锁界面操作的接口；所述的设备状态结果判读模块调用图像识别接口函数，对设备状态进行判读，从而判断测试操作的执行结果；所述的用户测试脚本编辑模块，用于用户按需求自行设计测试场景，编写测试用例，并在后续的测试中复用已保存的测试用例。与现有技术相比，本发明具有能大幅度提高使用操作界面测试联锁产品的效率等优点。

Description

一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统及应用

技术领域

本发明涉及计算机联锁系统的测试技术，尤其是涉及一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统及应用。

背景技术

计算机联锁系统作为铁路信号系统的核心构成之一，是铁路系统高效、安全传输的重要保障，因此对计算机联锁软件的测试必不可少。联锁测试中，使用计算机操作界面测试联锁产品是重要的测试环节。由于联锁界面测试场景复杂，且测试场景复用度高，因此手工测试造成大量的资源浪费和缺陷逃逸，自动化测试平台的开发成了必然要求。

现阶段的计算机联锁系统的自动化测试平台，集中于仿真站场设备间的通信，模拟数据交互，从而进行自动化测试。如湖南中车时代通信信号有限公司北京分公司王培研发的“铁路计算机联锁系统仿真测试平台”，通过轨旁仿真子系统模拟轨旁设备的动作和状态，和测试控制子系统产生测试序列对被测联锁系统进行黑盒测试。西南交通大学薛丰研究开发了“计算机联锁自动测试系统”，对联锁系统数据研究后设计了站场元素数据、设备驱动采集数据、联锁表数据的格式，能对排列进路、正常解锁、取消进路、人工解锁进路、中途折返解锁、区段故障解锁等指令进行正确处理，根据测试人员指令对测试案例进行正确调度与执行。北京市华铁信息技术开发总公司吴琼在联锁仿真测试平台上开发了接口模拟软件，通过模拟安全通信网络信息，如TCC、CBI、RBC与联锁系统的安全通信，并进行通信数据和安全协议故障注入的测试。另一方面通过模拟接口数据信息，如模拟TCC、CBI、RBC与联锁系统之间的应用数据的交互。

然而在计算机联锁系统的测试中，使用操作界面测试，如通过MMI(人机交互系统)操作平台进行的测试，是重要的测试环节。现有的自动化测试平台并没有包含界面测试的自动化仿真。如果单纯依靠人工手动操作界面来测试联锁产品，会存在以下问题：

1)人工成本高，需要不断在操作界面上进行手动操作，效率低。

2)复用性差，同样的测试用例，在每轮回归测试中都需要做同样的操作来测试。

3)拷机测试缺少测试场景的支持，不能很好复现问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统及应用，通过编写自动化的脚本，模拟用户在操作界面上的手动操作，并进行自动化判读，能大幅度提高使用操作界面测试联锁产品的效率，节省人工成本，丰富测试场景，更好地复现问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，该系统包括设备坐标生成模块、联锁操作场景仿真模块、设备状态结果判读模块和用户测试脚本编辑模块；

所述的设备坐标生成模块读取当前被测站场的数据，生成站场中各设备坐标的表格，以供联锁操作场景仿真模块使用；

所述的联锁操作场景仿真模块用于提供联锁界面操作的接口；

所述的设备状态结果判读模块调用图像识别接口函数，对设备状态进行判读，从而判断测试操作的执行结果；

所述的用户测试脚本编辑模块，用于用户按需求自行设计测试场景，编写测试用例，并在后续的测试中复用已保存的测试用例。

作为优选的技术方案，所述的被测站场的数据为被测站场的.tle数据文件。

作为优选的技术方案，所述的设备坐标生成模块调用图像识别的接口，用于获取界面中某设备实际设备坐标，将其与生成坐标表格中坐标进行比较，从而确定当前站场图的偏移量和缩放比例。

作为优选的技术方案，所述的联锁操作场景仿真模块仿真界面测试中所有可能的操作，包括办理进路、搬道岔至定位/反位、总取消、总人解、引导总锁、上电解锁、坡道解锁、单锁、单解、按钮封锁、分路不良、引导进路操作。

作为优选的技术方案，所述的测试脚本编辑模块将要执行的操作告知联锁操作场景仿真模块，所述的联锁操作场景仿真模块会在设备坐标表中找到被操作设备和按钮的坐标位置，然后执行相应操作。

作为优选的技术方案，所述的设备状态结果判读模块判断测试操作的执行结果包括检查道岔位置、检查轨道颜色、检查信号机颜色、检查道岔人工锁定状态、检查道岔封锁状态。

作为优选的技术方案，所述的测试脚本编辑模块将要执行的操作告知测试结果判读模块进行某种判读操作，测试结果判读模块即进行该判读操作，并将判读结果输出到测试报告中。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于所述用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统的应用，包括以下步骤：

1)首先设备坐标生成模块根据站场的.tle文件和实际界面中站场图的偏移和缩放情况生成设备坐标表；

2)用户测试脚本编辑模块按规定格式编写自动化测试脚本的表格；

3)联锁操作场景仿真模块读取自动化测试脚本的表格后，设备状态结果判读模块对其进行处理；

4)当测试脚本步骤全部执行完成，则生成测试报告，记录每一步骤的执行结果和最终用例的执行结果。

作为优选的技术方案，所述的设备坐标生成模块的工作流程如下：

101)首先根据当前站场的.tle数据文件，调用坐标生成模块代码，生成坐标表；

102)计算当前站场图的缩放比例；

103)计算当前站场图的偏移量；

104)根据上述生成的坐标表、缩放比例和偏移量，可最终生成当前界面设备的坐标表。

作为优选的技术方案，所述的联锁操作场景仿真模块和设备状态结果判读模块的工作流程如下：

201)联锁操作场景仿真模块读取用户编辑好的测试脚本表格，若当前操作步骤为判读设备状态相关操作，则首先根据该步骤的参数，读取设备坐标表，找到当前设备的位置，然后根据具体判读类型和预期结果，调用图像识别函数和相应判断逻辑，判断当前设备的状态与预期结果是否相符，并将判定结果记录到测试报告中；

202)若当前步骤为执行界面操作相关，则首先根据该步骤的参数，读取设备坐标表，找到当前设备的位置和按钮位置，然后根据具体操作类型，调用相应操作的代码，执行该界面操作；

203)当前步骤执行完成，继续读取测试脚本，进行下一步骤；

204)当测试脚本中所有步骤执行完成，则最终生成测试报告。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)用户(测试人员)使用方便，自动化界面测试平台提供给用户便捷的脚本输入接口，用户只需根据测试用例编辑好自动化测试脚本的excel表格，即可让计算机自动执行所有计划的界面操作

(2)自动化界面测试平台提供结果判读功能，用户可将结果判读的步骤写入自动化测试脚本表格中，界面测试平台便能自动判读设备当前的显示状态，如道岔位置、轨道颜色、信号灯颜色等。判读结果记录到测试报告中，用户可以直观地从测试报告中获知判读结果。

(3)丰富拷机测试场景。以往的拷机测试，由于缺乏自动化界面测试平台，因此设备处于无操作状态运行拷机。通过自动化界面测试平台，可以编写拷机测试的自动化测试脚本，在拷机测试过程中，不断地自动化运行各种测试场景，从而丰富拷机测试的内容，能更好地复现和发现问题。

(4)复用性强，提升回归测试效率。当自动化测试脚本excel表格编写完成后，在后续的回归测试中都可复用这些已经编写完成的自动化测试脚本表格，节省了大量的手动操作时间，并挺高了操作的标准化，避免了不用人员操作方式的不同带来的对测试结果的影响。

附图说明

图1为本发明的总控制流程图；

图2为本发明设备坐标生成模块工作流程图；

图3为本发明联锁操作场景仿真和判读模块流程图；

图4为本发明用户编辑自动化测试脚本示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

通过操作界面测试计算机联锁是联锁测试的重要环节，而现在这一环节基本依靠的是人工手动操作，不仅耗费了大量的人工成本，也存在复用性差，拷机测试效率低等问题。通过本发明自动化界面测试系统，能够有效解决上述问题。本发明根据联锁操作平台测试的具体场景，仿真测试人员使用操作界面测试联锁产品时的手动操作，可以对测试结果进行判读，并提供用户接口供用户自行编写测试脚本，测试执行完成后会自动生成测试报告。

本发明自动化界面测试系统包括设备坐标生成模块、联锁操作场景仿真模块、设备状态结果判读模块和用户测试脚本编辑模块。

(1)设备坐标生成模块

要模拟测试人员对操作界面上设备的手动测试操作，必须获取各设备和按钮在界面上的位置坐标信息。由于联锁不同站场的设备位置坐标由站场数据的.tle文件决定，因此设备坐标生成模块通过读取当前被测站场的.tle数据文件，生成站场中各设备坐标的表格，以供联锁操作场景仿真模块使用。由于不同站场在操作界面上存在不同的偏移量和缩放比例，因此在生成设备坐标表格后，该模块还调用图像识别的接口，获取界面中某设备实际设备坐标，将其和生成坐标表格中坐标的比例比较，从而确定当前站场图的偏移量和缩放比例。

(2)联锁操作场景仿真模块

联锁操作场景仿真模块是界面测试平台的核心模块，用于提供联锁界面操作的接口。该模块仿真界面测试中所有可能的操作，如办理进路、搬道岔至定位/反位、总取消、总人解、引导总锁、上电解锁、坡道解锁、单锁、单解、按钮封锁、分路不良、引导进路等操作。当用户通过测试脚本编辑模块，将要执行的操作告知联锁操作场景仿真模块，联锁操作场景仿真模块会在设备坐标表中找到被操作设备和按钮的坐标位置，然后执行相应操作。

(3)设备状态结果判读模块

设备状态判读模块调用图像识别接口函数，对设备状态进行判读，从而判断测试操作的执行结果。包括检查道岔位置、检查轨道颜色、检查信号机颜色、检查道岔人工锁定状态、检查道岔封锁状态等。当用户通过测试脚本编辑模块，将要执行的操作告知测试结果判读模块进行某种判读操作，测试结果判读模块即进行该判读操作，并将判读结果输出到测试报告中。

(4)用户测试脚本编辑模块

界面测试平台提供用户测试脚本编辑模块，用户(测试人员)在excel表格中按格式编写要执行的操作和相关参数，以供联锁操作场景仿真模块和设备状态判读模块读取。用户测试脚本编辑模块使得测试人员可以按需求自行设计测试场景，编写测试用例，并在后续的测试中复用已保存的测试用例。

如图1所示，本发明自动化界面测试系统的工作流程如下：

1)自动化界面测试平台首先根据站场的.tle文件和实际界面中站场图的偏移和缩放情况生成设备坐标表，以供后续步骤使用；

2)按规定格式编写自动化测试脚本的excel表格；

3)测试平台读取测试脚本表格，按步骤执行直至完毕。读取表格中的操作步骤时，若步骤为判读设备状态相关操作，则进行脚本所写判读设备操作；若步骤为执行界面操作相关，则执行脚本本所写界面操作。当前步骤执行完成后，继续读取测试脚本，进行下一步骤。

4)当测试脚本步骤全部执行完成，则生成测试报告，记录每一步骤的执行结果和最终用例的执行结果。

设备坐标生成模块工作流程如图2所示：

101)首先根据当前站场的.tle数据文件，调用坐标生成模块代码，生成坐标表。

102)计算当前站场图的缩放比例，具体方法为：调用外部图像识别接口函数，获取两个设备在当前界面的位置坐标，计算横坐标和纵坐标的坐标差ΔX和ΔY；查询坐标表中这两个设备的横坐标和纵坐标，计算坐标差Δx和Δy。则水平和垂直缩放比例x_zoom和y_zoom分别为ΔX/Δx和ΔY/Δy。

103)计算当前站场图的偏移量，具体方法为：调用外部图像识别接口函数,获取某设备在当前界面的位置坐标(x₀,y₀)，再从坐标表中查询该设备的坐标(x₁,y₂)，在上一步骤中已得到的水平和垂直缩放比例x_zoom和y_zoom。则水平偏移量为(x₁-x₀/x_zoom)，数值偏移量为(y₁-y₀/y_zoom)。

104)根据上述生成的坐标表、缩放比例和偏移量，可最终生成当前界面设备的坐标表。

联锁操作场景仿真和判读模块流程如图3所示：

201)测试平台读取用户编辑好的测试脚本表格，若当前操作步骤为判读设备状态相关操作，则首先根据该步骤的参数，读取设备坐标表，找到当前设备的位置，然后根据具体判读类型和预期结果，调用图像识别函数和相应判断逻辑，判断当前设备的状态与预期结果是否相符，并将判定结果记录到测试报告中。

202)若当前步骤为执行界面操作相关，则首先根据该步骤的参数，读取设备坐标表，找到当前设备的位置和按钮位置，然后根据具体操作类型，调用相应操作的代码，执行该界面操作。

203)当前步骤执行完成，继续读取测试脚本，进行下一步骤。

204)当测试脚本中所有步骤执行完成，则最终生成测试报告。

用户编辑自动化测试脚本示意图如图4所示，每一行代表一步操作，用户分别选择操作名称并填入相关参数，操作包括执行操作和判读操作，执行操作包含办理进路、搬道岔至定位/反位、总取消、总人解、引导总锁、上电解锁、坡道解锁、单锁、单解、按钮封锁、分路不良、引导进路等操作；判读操作包括检查道岔位置、检查轨道颜色、检查信号机颜色、检查道岔人工锁定状态、检查道岔封锁状态等。参数的形式根据不同操作约定，如办理进路操作，在“操作”一列选择“办进路”，在“参数一”一列填入该进路的起始设备名称，经过的设备名称和终点设备名称。在“参数二”一列选择设备的类型，如“信号机按钮”或“信号灯”。测试脚本编辑完成后，在另一张测试执行的excel表格中填入要执行的脚本文件的名称和运行次数。启动自动化界面测试平台后，平台会读取测试执行的表格，来获取要执行的测试脚本及运行次数。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，该系统包括设备坐标生成模块、联锁操作场景仿真模块、设备状态结果判读模块和用户测试脚本编辑模块；

所述的设备坐标生成模块读取当前被测站场的数据，生成站场中各设备坐标的表格，以供联锁操作场景仿真模块使用；

所述的联锁操作场景仿真模块用于提供联锁界面操作的接口；

所述的设备状态结果判读模块调用图像识别接口函数，对设备状态进行判读，从而判断测试操作的执行结果；

所述的用户测试脚本编辑模块，用于用户按需求自行设计测试场景，编写测试用例，并在后续的测试中复用已保存的测试用例。

2.根据权利要求1所述的一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，所述的被测站场的数据为被测站场的.tle数据文件。

3.根据权利要求1所述的一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，所述的设备坐标生成模块调用图像识别的接口，用于获取界面中某设备实际设备坐标，将其与生成坐标表格中坐标进行比较，从而确定当前站场图的偏移量和缩放比例。

4.根据权利要求1所述的一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，所述的联锁操作场景仿真模块仿真界面测试中所有可能的操作，包括办理进路、搬道岔至定位/反位、总取消、总人解、引导总锁、上电解锁、坡道解锁、单锁、单解、按钮封锁、分路不良、引导进路操作。

5.根据权利要求1所述的一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，所述的测试脚本编辑模块将要执行的操作告知联锁操作场景仿真模块，所述的联锁操作场景仿真模块会在设备坐标表中找到被操作设备和按钮的坐标位置，然后执行相应操作。

6.根据权利要求1所述的一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，所述的设备状态结果判读模块判断测试操作的执行结果包括检查道岔位置、检查轨道颜色、检查信号机颜色、检查道岔人工锁定状态、检查道岔封锁状态。

7.根据权利要求1所述的一种用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统，其特征在于，所述的测试脚本编辑模块将要执行的操作告知测试结果判读模块进行某种判读操作，测试结果判读模块即进行该判读操作，并将判读结果输出到测试报告中。

8.一种用于权利要求1所述用于计算机联锁系统的自动化界面测试系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先设备坐标生成模块根据站场的.tle文件和实际界面中站场图的偏移和缩放情况生成设备坐标表；

2)用户测试脚本编辑模块按规定格式编写自动化测试脚本的表格；

3)联锁操作场景仿真模块读取自动化测试脚本的表格后，设备状态结果判读模块对其进行处理；

4)当测试脚本步骤全部执行完成，则生成测试报告，记录每一步骤的执行结果和最终用例的执行结果。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的设备坐标生成模块的工作流程如下：

101)首先根据当前站场的.tle数据文件，调用坐标生成模块代码，生成坐标表；

102)计算当前站场图的缩放比例；

103)计算当前站场图的偏移量；

104)根据上述生成的坐标表、缩放比例和偏移量，可最终生成当前界面设备的坐标表。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的联锁操作场景仿真模块和设备状态结果判读模块的工作流程如下：

201)联锁操作场景仿真模块读取用户编辑好的测试脚本表格，若当前操作步骤为判读设备状态相关操作，则首先根据该步骤的参数，读取设备坐标表，找到当前设备的位置，然后根据具体判读类型和预期结果，调用图像识别函数和相应判断逻辑，判断当前设备的状态与预期结果是否相符，并将判定结果记录到测试报告中；

202)若当前步骤为执行界面操作相关，则首先根据该步骤的参数，读取设备坐标表，找到当前设备的位置和按钮位置，然后根据具体操作类型，调用相应操作的代码，执行该界面操作；

203)当前步骤执行完成，继续读取测试脚本，进行下一步骤；

204)当测试脚本中所有步骤执行完成，则最终生成测试报告。

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