簡談列控中心軟件驗(yàn)收的測試方法

夏朋亮，代禮強(qiáng)

（中國鐵路西安局集團(tuán)有限公司西安高鐵基礎(chǔ)設(shè)施段，西安 710000）

1 國內(nèi)測試現(xiàn)狀

車站列控中心（TCC）是CTCS-2/3級列車控制系統(tǒng)的核心地面設(shè)備，系統(tǒng)可靠性、安全性要求極高。在實(shí)際應(yīng)用中，TCC的軟件測試主要有兩種方式：一是軟件完成后，由設(shè)備廠家技術(shù)人員先進(jìn)行測試；二是廠家測試完后，各集團(tuán)公司委托電務(wù)段相關(guān)技術(shù)人員到廠家進(jìn)行軟件測試驗(yàn)收。經(jīng)過兩次測試后仍需進(jìn)行現(xiàn)場靜態(tài)驗(yàn)收和動態(tài)驗(yàn)收。

隨著國內(nèi)高鐵的迅速發(fā)展，研究列控系統(tǒng)仿真的相關(guān)單位也逐漸增多，包括許多高校及科研所，但大多數(shù)都是基于發(fā)展理論研究。目前廠家暫時(shí)能夠自動測試的項(xiàng)目主要包括報(bào)文、限速、發(fā)碼和降級，其他項(xiàng)目由于特殊性也只能采用人工測試。對于全路各電務(wù)驗(yàn)收單位來講，基本均采用人工測試。人工測試主要是測試人員根據(jù)相關(guān)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)，做好測試表格，手工執(zhí)行表格里的每一項(xiàng)測試內(nèi)容，最后驗(yàn)證測試結(jié)果與事先預(yù)期結(jié)果是否一致。

2 仿真測試流程

作為驗(yàn)收單位，首先要準(zhǔn)備所需資料和室內(nèi)仿真測試平臺。資料主要包括設(shè)計(jì)單位所提供試驗(yàn)站的原始數(shù)據(jù)、有效圖紙及技術(shù)資料，如列控工程數(shù)據(jù)表、聯(lián)鎖表等。此外，還有廠家提供的設(shè)計(jì)方案及相關(guān)接口數(shù)據(jù)表。在測試前，驗(yàn)收技術(shù)人員需準(zhǔn)備各種測試表和具體測試項(xiàng)目，大概的測試流程如圖1所示。驗(yàn)收單位對測試中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行匯總，并及時(shí)反饋給廠家，由廠家對軟件進(jìn)行統(tǒng)一修改后發(fā)布給驗(yàn)收單位進(jìn)行復(fù)測，如不需修改軟件，且不影響現(xiàn)場正常使用，則需廠家給驗(yàn)收單位提供書面說明。驗(yàn)收單位應(yīng)在新版本中進(jìn)行復(fù)測，直至測試通過，測試完后應(yīng)形成測試報(bào)告。記錄的測試結(jié)果最后由廠家和驗(yàn)收單位共同確認(rèn)。

圖1 驗(yàn)收測試流程Fig.1 Flowchart of acceptance test

3 仿真測試項(xiàng)目及方法

TCC軟件的測試項(xiàng)目一般包括：對點(diǎn)測試、改方測試、信號機(jī)點(diǎn)燈測試、碼序測試、報(bào)文測試、降級測試、接口測試、維護(hù)終端測試和特殊繼電器測試等，驗(yàn)收時(shí)可根據(jù)具體情況選擇可測試項(xiàng)進(jìn)行試驗(yàn)。

1） TCC軟件版本核對

環(huán)境搭建好以后，首先應(yīng)核對TCC終端界面上的軟件版本，并做好記錄，為進(jìn)一步保證最終版本的準(zhǔn)確性，最好把版本的界面拍照留存。

2）TCC維護(hù)終端界面核對

根據(jù)設(shè)計(jì)單位所提供的圖紙仔細(xì)核對終端配置數(shù)據(jù)的正確性，其主要內(nèi)容為站場平面圖上的車站名稱、股道名稱、軌道電路名稱、有源應(yīng)答器位置等。同時(shí)檢查工程數(shù)據(jù)表中移頻與軌道電路載頻配置數(shù)據(jù)是否一致，依據(jù)載頻配置準(zhǔn)則，仔細(xì)分析站內(nèi)及區(qū)間的載頻配置數(shù)據(jù)是否合理。

3）進(jìn)路信息及一致性核對

根據(jù)聯(lián)鎖進(jìn)路表排列每條進(jìn)路，核對TCC終端上的道岔名稱及位置、始終端信號機(jī)、列控進(jìn)路號和引導(dǎo)進(jìn)路號。同時(shí)要核對其與聯(lián)鎖光帶顯示的一致性。

4）對點(diǎn)測試

根據(jù)各個繼電器的定義，通過仿真軟件制造條件，將對點(diǎn)測試表中的驅(qū)動采集點(diǎn)進(jìn)行遍歷測試。如TC與GJ不一致測試為某軌道區(qū)段的接口柜信息、軌道采集和軌道實(shí)際狀態(tài)。依照規(guī)范要求和設(shè)計(jì)電路圖，需對一些特殊繼電器進(jìn)行驅(qū)采，如方向切換繼電器（FQJ）、異物侵限繼電器（YWJ）、地震繼電器（DZJ）等。排列每條進(jìn)路靠FQJ動作實(shí)現(xiàn)發(fā)碼方向切換。對YWJ和新增銀西線的DZJ，其測試邏輯類似。需要特別關(guān)注的是，站內(nèi)做好測試條件時(shí)股道發(fā)HU碼，進(jìn)路上其他區(qū)段均發(fā)H碼，與規(guī)范中有所不同。

5）站內(nèi)進(jìn)路碼序及拉通測試

列控中心發(fā)碼原則應(yīng)符合列控中心相關(guān)技術(shù)規(guī)范，碼序處理應(yīng)以設(shè)計(jì)單位出具的正式碼序表為準(zhǔn)。站內(nèi)進(jìn)路碼序測試，在仿真或真實(shí)聯(lián)鎖上依次排列聯(lián)鎖表中的每一條進(jìn)路，結(jié)合站內(nèi)軌道電路編碼原則核對每條進(jìn)路上的碼序和載頻。對于接車進(jìn)路，從股道開始依次占用至鄰站邊界，核對每種條件下接車進(jìn)路的碼序。對于發(fā)車進(jìn)路，需鄰站做各種邊界條件，給出不同的低頻碼，然后從邊界區(qū)段依次占用至出站信號機(jī)外方的第一個區(qū)段，核對每種條件下發(fā)車進(jìn)路的碼序。碼序拉通測試是排列側(cè)線或正線通過進(jìn)路后，同時(shí)需在做好各種條件的基礎(chǔ)上核對進(jìn)路上低頻和載頻的正確性。對特殊的場聯(lián)進(jìn)路，則需臨站配合建立條件才能核對其碼序的正確性。

6）區(qū)間軌道電路發(fā)碼及點(diǎn)燈控制測試

此發(fā)碼測試只需模擬列車在區(qū)間正、反向運(yùn)行，核對其每個區(qū)段的碼序，同時(shí)核對正常情況下區(qū)間信號機(jī)的點(diǎn)燈狀態(tài)。需注意的是改方過程中或區(qū)間反向時(shí)，TCC控制區(qū)間信號機(jī)滅燈。模擬信號機(jī)紅燈斷絲，TCC應(yīng)控制信號機(jī)后方區(qū)段發(fā)ZJ碼，以實(shí)現(xiàn)紅燈轉(zhuǎn)移。

7）區(qū)間運(yùn)行方向控制功能測試

為保證列車在區(qū)間的運(yùn)行安全，主要測試內(nèi)容為正常改方和輔助改方。測試只需模擬區(qū)間軌道區(qū)段的4種邏輯狀態(tài)（空閑、正常占用、故障占用和失去分路）和鄰站（含中繼站）通信中斷等情況。正常改方邏輯為只有區(qū)間所有軌道區(qū)段空閑才允許正常改方。輔助改方邏輯為區(qū)間任何區(qū)段為正常占用，改方后各區(qū)段變?yōu)楣收险加?；區(qū)間任何區(qū)段為故障占用，改方后各區(qū)段仍為故障占用；區(qū)間任何區(qū)段為失去分路，改方后各區(qū)段變?yōu)榭臻e。特此說明，對于有場聯(lián)進(jìn)路的站場對此改方無影響。

8）有源應(yīng)答器的報(bào)文測試

應(yīng)答器報(bào)文包括無限速和有限速的應(yīng)答器報(bào)文，無限速應(yīng)答器報(bào)文包括無限速進(jìn)路報(bào)文、默認(rèn)報(bào)文和停車報(bào)文，進(jìn)路報(bào)文分初始化和未初始化兩種。有限速應(yīng)答器報(bào)文測試依據(jù)為應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送原則，主要測試內(nèi)容有信號降級、股道降碼和限速的功能。核對被測站所有類型的報(bào)文（如進(jìn)路報(bào)文、默認(rèn)報(bào)文、調(diào)車報(bào)文等）。

報(bào)文核對前需做好每項(xiàng)測試表格，包括初始化/未初始化進(jìn)路報(bào)文、側(cè)線通過預(yù)告報(bào)文、接發(fā)車方向JZ、FJZ應(yīng)答器報(bào)文、正線限速抽測的臨時(shí)限速報(bào)文、接近/正線/離去區(qū)段限速降級報(bào)文和側(cè)線限速降級報(bào)文表。其中正線限速測試需遍歷所有正向、反向正線接車和通過進(jìn)路，需對進(jìn)出站口應(yīng)答器報(bào)文中的C2包進(jìn)行核對。讀取報(bào)文時(shí)應(yīng)重點(diǎn)核對應(yīng)答器名稱等信息，并把該信息保存留檔。

9）進(jìn)站信號機(jī)降級及碼序降級測試

TCC在初始化情況下，排列側(cè)向接車進(jìn)路（或側(cè)向通過進(jìn)路），進(jìn)路經(jīng)過道岔均為18號及以上且信號開放，在咽喉區(qū)或股道設(shè)置低于80 km/h的臨時(shí)限速，TCC控制接近區(qū)段發(fā)UU碼，向聯(lián)鎖發(fā)送進(jìn)站信號機(jī)降級標(biāo)識。排列具備直股發(fā)車條件的側(cè)線接車進(jìn)路（或彎進(jìn)直出的通過進(jìn)路），進(jìn)路上最小道岔號為18號及以上且信號開放，在進(jìn)路上或離去區(qū)段的制動距離L1內(nèi)設(shè)置低于80 km/h的臨時(shí)限速，TCC控制接近區(qū)段發(fā)UU碼，向聯(lián)鎖發(fā)送進(jìn)站信號機(jī)降級標(biāo)識。

排列側(cè)向發(fā)車進(jìn)路，進(jìn)路經(jīng)過道岔均為18號及以上且信號開放，在側(cè)線區(qū)、發(fā)車進(jìn)路的正線咽喉后或L1范圍內(nèi)設(shè)置低于80 km/h的臨時(shí)限速，TCC控制股道發(fā)送UU碼。在側(cè)線區(qū)、發(fā)車進(jìn)路的正線咽喉后或L1范圍內(nèi)無低于80 km/h的臨時(shí)限速，當(dāng)出站第一離去區(qū)段發(fā)UU、HU（含HB、ZJ）時(shí)，股道發(fā)碼降為UU。

10） 與連接設(shè)備的接口測試

此項(xiàng)測試主要核對TCC與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）、臨時(shí)限速服務(wù)器（TSRS）和調(diào)度集中（CTC）等接口的功能及數(shù)據(jù)，并檢查各終端顯示的一致性。TCC與CBI主要核對進(jìn)路編號、區(qū)間方向信息、正向發(fā)車口離去區(qū)段紅燈斷絲狀態(tài)、區(qū)間閉塞分區(qū)狀態(tài)、進(jìn)站信號機(jī)紅燈斷絲和降級狀態(tài)。TCC與TSRS主要核對臨時(shí)限速能否正常初始化、臨時(shí)限速命令下達(dá)和取消、閉塞分區(qū)狀態(tài)和區(qū)間方向信息。對于設(shè)備多和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的站場（如西安北站），會有個別設(shè)備信息代傳的情況，試驗(yàn)此接口時(shí)務(wù)必注意各種場景。TCC與CTC主要核對區(qū)間方向信息、區(qū)間閉塞分區(qū)狀態(tài)信息、失去分路解鎖功能、區(qū)間占用邏輯檢查關(guān)閉/開啟功能。

11）列控區(qū)間占用邏輯檢查功能測試

此項(xiàng)測試依據(jù)均參照規(guī)范為《中國鐵路總公司關(guān)于印發(fā)<列控中心區(qū)間占用邏輯檢查暫行技術(shù)條件>的通知》(鐵總運(yùn)[2015]156號）進(jìn)行，主要模擬列車正常進(jìn)出站、區(qū)間追蹤運(yùn)行、閉塞分區(qū)狀態(tài)變化及信號許可（SA）的分配等情況，結(jié)合實(shí)際邏輯大體歸納如表1所示。依據(jù)多次測試經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出區(qū)間邏輯占用時(shí)所模擬邏輯狀態(tài)的口訣為“去頭掐尾”（即模擬列車正常占用和失去分路狀態(tài)，依次占用每個軌道區(qū)段，然后從后面依次出清為正常占用狀態(tài)，若從前面依次出清則為失去分路狀態(tài)）。

表1 區(qū)間占用邏輯檢查測試方法Tab.1 Test methods for section occupancy detection

4 結(jié)束語

由于現(xiàn)場試驗(yàn)復(fù)雜、模擬各種條件難度大，所以軟件驗(yàn)收的準(zhǔn)確性顯得至關(guān)重要。鑒于目前各驗(yàn)收單位只有中國國家鐵路集團(tuán)有限公司發(fā)布的相關(guān)規(guī)范，沒有統(tǒng)一的測試表格和具體測試方法，根據(jù)自己多次軟件測試的經(jīng)驗(yàn)，加之與資深驗(yàn)收人員的交流，對列控軟件驗(yàn)收的具體測試方法進(jìn)行簡單探討，以供初次試驗(yàn)人員參考，其方法的可行性及優(yōu)越性將在日后的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步總結(jié)和改善。