CTCS—2級列控車載設備自動測試系統研究

許進++曾賢福++夏濤++鐘真

摘要：列控車載設備作為列車運行的安全防護設備，其功能缺陷將引發嚴重后果，為盡可能發現列控車載設備的功能缺陷，對其進行充分、完整的測試是必不可少的，本文介紹了CTCS-2級列控車載設備自動測試系統的系統組成及測試原理，相比人工測試，自動測試最大程度的減少了測試中的不確定因素，能夠最大程度的驗證CTCS-2列控車載設備的安全性、可靠性。

關鍵詞：CTCS-2；列控車載設備；自動測試

中圖分類號：U284.48 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）12-0010-02

隨著中國高鐵、動車組的飛速發展，安全成為國家、行業所關心的首要問題，故列控車載設備作為列車運行的安全防護設備，是現代鐵路信號系統中不可缺少的組成部分。列控車載設備采用故障——安全設計理念，通過獲取地面控車信號，實現列車超速防護功能。列控車載設備是一個復雜的系統，建立和研究CTCS-2級列控車載設備測試系統是提高列控車載設備安全性和可靠性的必然選擇。

目前，對于列控車載設備的測試主要分為人工測試和自動測試兩種類型。人工測試，需要測試團隊依照預先制定的測試用例依次開展測試，通過人工去判斷系統是否正確執行了預定功能，缺點明顯，耗費人力，測試的不確定性因素多，準確性不高。自動測試目前是測試的趨勢，自動測試按照一定語法規則編制測試腳本，通過測試腳本描述測試行為，向被測系統發送輸入數據，并自動判斷系統輸出數據是否符合預期。自動測試的優點在于測試自動執行，耗時短，測試準確性高。

本文探討CTCS-2級列控車載設備自動測試系統的實現方法。

1 系統組成

自動測試系統由三個部分組成：測試主機，被測設備及顯示終端，如圖1所示。

測試主機根據測試腳本的描述，驅動相應的信號發生單元，產生以下測試信號：

（1）電源，可編程控制；（2）機車信號，可調制出指定的載頻及低頻；（3）應答器報文，832位應答器報文信息；（4）速度信號，模擬方波頻率信號；（5）司機操作，模擬司機按鍵輸入；（6）IO信號，模擬與車輛的接口。

同時，測試主機根據測試腳本描述的車載設備預期輸出值、車載設備反饋的測試數據及IO信號，判斷車載設備的功能是否正常，并自動生成測試報告。

測試人員可隨時通過顯示終端查看測試狀態。

2 測試過程

測試整體過程如圖 2所示，測試軟件依次按照單個測試腳本進行測試，最后生成總的測試報告。整個測試過程無需測試人員值守，自動完成。

2.1 測試腳本解析

2.1.1 測試腳本的語法

測試腳本是一個按約定語法規則編寫的文本文件，測試主機識別測試腳本的內容后，按指定要求輸出信號，并檢查待測設備反饋的數據是否符合預期。通常測試腳本是以集合形式存在的，一系列測試腳本共同完成對被測設備的測試。

測試腳本作為一種描述性文本，其語法規則應簡單明確，包含以下三個要素：

（1）指令名稱，用于測試軟件識別指令；（2）觸發條件，描述指令何時被觸發；（3）指令內容，指令的具體內容，如開啟電源，驗證車載設備當前控制模式，等等。

一系列的指令的集合，組成一個測試腳本，測試腳本按一定周期循環執行，每個周期檢查所有指令的觸發條件是否滿足，如果滿足則執行指令內容，直到執行退出腳本的指令。

2.1.2 測試腳本的分析

制定測試腳本的語法規則后，測試軟件即可按照語法規則對測試腳本進行解析。總體分為兩個步驟，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，采用正則表達式進行分解。

語法分析是在詞法分析的基礎上，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。

對于詞法、語法分析過程中發現的錯誤，通過顯示終端向測試人員反饋。

經過詞法、語法的分析，測試軟件將得到具體的指令列表。

2.2 測試腳本的執行

測試腳本經過詞法語法分析后得到的指令列表，送至執行模塊進行處理，執行模塊根據指令列表調用驅動模塊驅動硬件設備產生信號輸出，并將輸出數據、測試腳本的期望數據、被測設備反饋的數據進行記錄，同時發送至顯示終端進行顯示。

2.3 生成子報告

測試腳本執行完畢后，測試軟件根據記錄的數據對測試過程進行評估。對于測試腳本中要求進行檢測的項點，測試軟件一一進行核對，檢查被測試設備反饋的數據和測試腳本要求的預期數據是否一致，如果所有項點的被測設備反饋數據均與期望值一致，則認為測試通過，否則認為測試不通過，并記錄詳細的不通過原因，便于測試人員檢查。

3 結語

本文研究了CTCS-2列控車載設備自動測試系統組成以及處理流程，相比人工測試，無人值守的自動測試腳本能夠復用和積累，測試的準確度高，一致性好，節省人力成本，可以極大的提高測試效率。

參考文獻

[1]沈運強，顏光，唐俊同，羅永生.基于詞語法分析的測試場景解析[J].機車電傳動，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