CTCS—2級(jí)列控車載設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究

許進(jìn)++曾賢福++夏濤++鐘真

摘要：列控車載設(shè)備作為列車運(yùn)行的安全防護(hù)設(shè)備，其功能缺陷將引發(fā)嚴(yán)重后果，為盡可能發(fā)現(xiàn)列控車載設(shè)備的功能缺陷，對(duì)其進(jìn)行充分、完整的測(cè)試是必不可少的，本文介紹了CTCS-2級(jí)列控車載設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的系統(tǒng)組成及測(cè)試原理，相比人工測(cè)試，自動(dòng)測(cè)試最大程度的減少了測(cè)試中的不確定因素，能夠最大程度的驗(yàn)證CTCS-2列控車載設(shè)備的安全性、可靠性。

關(guān)鍵詞：CTCS-2；列控車載設(shè)備；自動(dòng)測(cè)試

中圖分類號(hào)：U284.48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）12-0010-02

隨著中國高鐵、動(dòng)車組的飛速發(fā)展，安全成為國家、行業(yè)所關(guān)心的首要問題，故列控車載設(shè)備作為列車運(yùn)行的安全防護(hù)設(shè)備，是現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。列控車載設(shè)備采用故障——安全設(shè)計(jì)理念，通過獲取地面控車信號(hào)，實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)功能。列控車載設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，建立和研究CTCS-2級(jí)列控車載設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)是提高列控車載設(shè)備安全性和可靠性的必然選擇。

目前，對(duì)于列控車載設(shè)備的測(cè)試主要分為人工測(cè)試和自動(dòng)測(cè)試兩種類型。人工測(cè)試，需要測(cè)試團(tuán)隊(duì)依照預(yù)先制定的測(cè)試用例依次開展測(cè)試，通過人工去判斷系統(tǒng)是否正確執(zhí)行了預(yù)定功能，缺點(diǎn)明顯，耗費(fèi)人力，測(cè)試的不確定性因素多，準(zhǔn)確性不高。自動(dòng)測(cè)試目前是測(cè)試的趨勢(shì)，自動(dòng)測(cè)試按照一定語法規(guī)則編制測(cè)試腳本，通過測(cè)試腳本描述測(cè)試行為，向被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送輸入數(shù)據(jù)，并自動(dòng)判斷系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)是否符合預(yù)期。自動(dòng)測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)試自動(dòng)執(zhí)行，耗時(shí)短，測(cè)試準(zhǔn)確性高。

本文探討CTCS-2級(jí)列控車載設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。

1 系統(tǒng)組成

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：測(cè)試主機(jī)，被測(cè)設(shè)備及顯示終端，如圖1所示。

測(cè)試主機(jī)根據(jù)測(cè)試腳本的描述，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生單元，產(chǎn)生以下測(cè)試信號(hào)：

（1）電源，可編程控制；（2）機(jī)車信號(hào)，可調(diào)制出指定的載頻及低頻；（3）應(yīng)答器報(bào)文，832位應(yīng)答器報(bào)文信息；（4）速度信號(hào)，模擬方波頻率信號(hào)；（5）司機(jī)操作，模擬司機(jī)按鍵輸入；（6）IO信號(hào)，模擬與車輛的接口。

同時(shí)，測(cè)試主機(jī)根據(jù)測(cè)試腳本描述的車載設(shè)備預(yù)期輸出值、車載設(shè)備反饋的測(cè)試數(shù)據(jù)及IO信號(hào)，判斷車載設(shè)備的功能是否正常，并自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。

測(cè)試人員可隨時(shí)通過顯示終端查看測(cè)試狀態(tài)。

2 測(cè)試過程

測(cè)試整體過程如圖 2所示，測(cè)試軟件依次按照單個(gè)測(cè)試腳本進(jìn)行測(cè)試，最后生成總的測(cè)試報(bào)告。整個(gè)測(cè)試過程無需測(cè)試人員值守，自動(dòng)完成。

2.1 測(cè)試腳本解析

2.1.1 測(cè)試腳本的語法

測(cè)試腳本是一個(gè)按約定語法規(guī)則編寫的文本文件，測(cè)試主機(jī)識(shí)別測(cè)試腳本的內(nèi)容后，按指定要求輸出信號(hào)，并檢查待測(cè)設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)是否符合預(yù)期。通常測(cè)試腳本是以集合形式存在的，一系列測(cè)試腳本共同完成對(duì)被測(cè)設(shè)備的測(cè)試。

測(cè)試腳本作為一種描述性文本，其語法規(guī)則應(yīng)簡(jiǎn)單明確，包含以下三個(gè)要素：

（1）指令名稱，用于測(cè)試軟件識(shí)別指令；（2）觸發(fā)條件，描述指令何時(shí)被觸發(fā)；（3）指令內(nèi)容，指令的具體內(nèi)容，如開啟電源，驗(yàn)證車載設(shè)備當(dāng)前控制模式，等等。

一系列的指令的集合，組成一個(gè)測(cè)試腳本，測(cè)試腳本按一定周期循環(huán)執(zhí)行，每個(gè)周期檢查所有指令的觸發(fā)條件是否滿足，如果滿足則執(zhí)行指令內(nèi)容，直到執(zhí)行退出腳本的指令。

2.1.2 測(cè)試腳本的分析

制定測(cè)試腳本的語法規(guī)則后，測(cè)試軟件即可按照語法規(guī)則對(duì)測(cè)試腳本進(jìn)行解析。總體分為兩個(gè)步驟，詞法分析和語法分析。

詞法分析的目的是將腳本字符串分解為有意義的單詞或字符序列，采用正則表達(dá)式進(jìn)行分解。

語法分析是在詞法分析的基礎(chǔ)上，將單詞或字符序列組合成語法短句，即分析單詞或字符的上下文意義。

對(duì)于詞法、語法分析過程中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，通過顯示終端向測(cè)試人員反饋。

經(jīng)過詞法、語法的分析，測(cè)試軟件將得到具體的指令列表。

2.2 測(cè)試腳本的執(zhí)行

測(cè)試腳本經(jīng)過詞法語法分析后得到的指令列表，送至執(zhí)行模塊進(jìn)行處理，執(zhí)行模塊根據(jù)指令列表調(diào)用驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)備產(chǎn)生信號(hào)輸出，并將輸出數(shù)據(jù)、測(cè)試腳本的期望數(shù)據(jù)、被測(cè)設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，同時(shí)發(fā)送至顯示終端進(jìn)行顯示。

2.3 生成子報(bào)告

測(cè)試腳本執(zhí)行完畢后，測(cè)試軟件根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)試過程進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于測(cè)試腳本中要求進(jìn)行檢測(cè)的項(xiàng)點(diǎn)，測(cè)試軟件一一進(jìn)行核對(duì)，檢查被測(cè)試設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)和測(cè)試腳本要求的預(yù)期數(shù)據(jù)是否一致，如果所有項(xiàng)點(diǎn)的被測(cè)設(shè)備反饋數(shù)據(jù)均與期望值一致，則認(rèn)為測(cè)試通過，否則認(rèn)為測(cè)試不通過，并記錄詳細(xì)的不通過原因，便于測(cè)試人員檢查。

3 結(jié)語

本文研究了CTCS-2列控車載設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)組成以及處理流程，相比人工測(cè)試，無人值守的自動(dòng)測(cè)試腳本能夠復(fù)用和積累，測(cè)試的準(zhǔn)確度高，一致性好，節(jié)省人力成本，可以極大的提高測(cè)試效率。

參考文獻(xiàn)

[1]沈運(yùn)強(qiáng)，顏光，唐俊同，羅永生.基于詞語法分析的測(cè)試場(chǎng)景解析[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2017，（1）：74-76.

Abstract：The train control onboard equipment as safety protection equipment of the train operation， the functional defects will lead to serious consequences， as far as possible to find functional defects of onboard equipment， the full and complete testing is essential， this paper introduces the control principle of automotive components and testing system for automatic test system of CTCS-2 train control onboard equipment. Compared with manual testing， automatic testing to minimize the uncertainties in the test， to the greatest degree of safety and reliability verification of CTCS-2 train control on vehicle equipment.

Key words：CTCS-2； Train Control Onboard Equipment； Automatic testingendprint