CTCS—2级列控车载设备自动测试系统研究

许进++曾贤福++夏涛++钟真

摘要：列控车载设备作为列车运行的安全防护设备，其功能缺陷将引发严重后果，为尽可能发现列控车载设备的功能缺陷，对其进行充分、完整的测试是必不可少的，本文介绍了CTCS-2级列控车载设备自动测试系统的系统组成及测试原理，相比人工测试，自动测试最大程度的减少了测试中的不确定因素，能够最大程度的验证CTCS-2列控车载设备的安全性、可靠性。

关键词：CTCS-2；列控车载设备；自动测试

中图分类号：U284.48 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）12-0010-02

随着中国高铁、动车组的飞速发展，安全成为国家、行业所关心的首要问题，故列控车载设备作为列车运行的安全防护设备，是现代铁路信号系统中不可缺少的组成部分。列控车载设备采用故障——安全设计理念，通过获取地面控车信号，实现列车超速防护功能。列控车载设备是一个复杂的系统，建立和研究CTCS-2级列控车载设备测试系统是提高列控车载设备安全性和可靠性的必然选择。

目前，对于列控车载设备的测试主要分为人工测试和自动测试两种类型。人工测试，需要测试团队依照预先制定的测试用例依次开展测试，通过人工去判断系统是否正确执行了预定功能，缺点明显，耗费人力，测试的不确定性因素多，准确性不高。自动测试目前是测试的趋势，自动测试按照一定语法规则编制测试脚本，通过测试脚本描述测试行为，向被测系统发送输入数据，并自动判断系统输出数据是否符合预期。自动测试的优点在于测试自动执行，耗时短，测试准确性高。

本文探讨CTCS-2级列控车载设备自动测试系统的实现方法。

1 系统组成

自动测试系统由三个部分组成：测试主机，被测设备及显示终端，如图1所示。

测试主机根据测试脚本的描述，驱动相应的信号发生单元，产生以下测试信号：

（1）电源，可编程控制；（2）机车信号，可调制出指定的载频及低頻；（3）应答器报文，832位应答器报文信息；（4）速度信号，模拟方波频率信号；（5）司机操作，模拟司机按键输入；（6）IO信号，模拟与车辆的接口。

同时，测试主机根据测试脚本描述的车载设备预期输出值、车载设备反馈的测试数据及IO信号，判断车载设备的功能是否正常，并自动生成测试报告。

测试人员可随时通过显示终端查看测试状态。

2 测试过程

测试整体过程如图 2所示，测试软件依次按照单个测试脚本进行测试，最后生成总的测试报告。整个测试过程无需测试人员值守，自动完成。

2.1 测试脚本解析

2.1.1 测试脚本的语法

测试脚本是一个按约定语法规则编写的文本文件，测试主机识别测试脚本的内容后，按指定要求输出信号，并检查待测设备反馈的数据是否符合预期。通常测试脚本是以集合形式存在的，一系列测试脚本共同完成对被测设备的测试。

测试脚本作为一种描述性文本，其语法规则应简单明确，包含以下三个要素：

（1）指令名称，用于测试软件识别指令；（2）触发条件，描述指令何时被触发；（3）指令内容，指令的具体内容，如开启电源，验证车载设备当前控制模式，等等。

一系列的指令的集合，组成一个测试脚本，测试脚本按一定周期循环执行，每个周期检查所有指令的触发条件是否满足，如果满足则执行指令内容，直到执行退出脚本的指令。

2.1.2 测试脚本的分析

制定测试脚本的语法规则后，测试软件即可按照语法规则对测试脚本进行解析。总体分为两个步骤，词法分析和语法分析。

词法分析的目的是将脚本字符串分解为有意义的单词或字符序列，采用正则表达式进行分解。

语法分析是在词法分析的基础上，将单词或字符序列组合成语法短句，即分析单词或字符的上下文意义。

对于词法、语法分析过程中发现的错误，通过显示终端向测试人员反馈。

经过词法、语法的分析，测试软件将得到具体的指令列表。

2.2 测试脚本的执行

测试脚本经过词法语法分析后得到的指令列表，送至执行模块进行处理，执行模块根据指令列表调用驱动模块驱动硬件设备产生信号输出，并将输出数据、测试脚本的期望数据、被测设备反馈的数据进行记录，同时发送至显示终端进行显示。

2.3 生成子报告

测试脚本执行完毕后，测试软件根据记录的数据对测试过程进行评估。对于测试脚本中要求进行检测的项点，测试软件一一进行核对，检查被测试设备反馈的数据和测试脚本要求的预期数据是否一致，如果所有项点的被测设备反馈数据均与期望值一致，则认为测试通过，否则认为测试不通过，并记录详细的不通过原因，便于测试人员检查。

3 结语

本文研究了CTCS-2列控车载设备自动测试系统组成以及处理流程，相比人工测试，无人值守的自动测试脚本能够复用和积累，测试的准确度高，一致性好，节省人力成本，可以极大的提高测试效率。

参考文献

[1]沈运强，颜光，唐俊同，罗永生.基于词语法分析的测试场景解析[J].机车电传动，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