TSRS与外部系统通信状态的自动测试方法

王秋莉，芦时宇

（卡斯柯信号有限公司，北京 100070）

临时速服务器（Temporary Speed Restriction Server，TSRS）负责新型列控系统管辖范围内临时限速、电子地图、卫星差分等数据集中管理功能，提供临时限速命令的存储、校验、拆分、删除、下达和取消等逻辑执行功能，遵循“故障-安全”设计原则，是基于二乘二取二安全冗余平台开发的限速命令集中管理设备。

1 通信模型

在新型列控系统中，临时速服务器是重要的列车运行基础数据，能够保证临时限速命令的整个处理和执行流程的正确性、可靠性和安全性，包括主处理单元（Main Process Unit，MPU）、主网络通信单元（Main Network Communication Unit，MNCU）、主通信单元（Main Communication Unit，MCU）。临时限速服务器逻辑运算板包括MPU1、MPU2；通信板包括MNCU1、MNCU2 以及MCU，主要负责与调度集中系统（Centralized Traffic Control system，CTC）、无线闭塞中心（Radio Block Center，RBC）、相邻TSRS、列控联锁一体化（Train Control and Interlocking Integration System，TIS）、车载等外部系统进行通信。当外部系统的安全通信协议类型基于RSSP-I 和RSSP-II 时，TSRS 与外部系统的通信模型如图1 所示。

图1 外部系统与临时限速服务器的网络通信模型Fig.1 Network communication model between external systems and TSRS

2 自动测试模型

本文提出了一种基于新型列控系统临时限速服务器与外部系统逻辑通道及应用层连接状态检查的自动测试方法及装置。TSRS 与外部设备通信状态的自动测试由5 个模块组成，如图2 所示。

该装置通过读取原始输入数据，获取TSRS 与被测外部设备的IP 地址（IP_0-IP_7），然后采用判定表法针对多情形进行排列组合，生成每个外设的通道状态和应用状态的全遍历测试序列，再通过该装置的IP 自动修改功能，自动执行测试并记录测试结果；最后根据临时限速服务器和外部系统的通信原理进行判定，自动输出逻辑通道状态和应用层连接状态的预期结果，然后将自动测试结果与预期结果进行对比，最后生成测试结果表格。其自动测试执行流程如图3 所示。

图3 自动测试流程Fig.3 Automated test flowchart

2.1 原始数据输入模块

该模块负责读取原始输入的数据，获取TSRS与被测外部系统的IP 地址（IP_0-IP_7），模块具体的步骤如下所示。

Step1：该模块从“地面设备信息表”中提取TSRS 与外部系统进行通信的“设备名称”，包含TSRS-1、CTC-1、TSRS-2、TIS 和RBC， 如表1所示。

表1 “设备名称”获取表格Tab.1 Obtained device name list

Step2 ：该模块读取“通信配置文件”获取服务器与外设通信IP 地址。从“通信配置文件”中提取目标外部系统与TSRS 的通信IP：识别字段“NAME=E-X-A1”“NAME=E-XA2”“NAME=E-X-B1”“NAME=E-X-B2”，查找对应的IP 地址，并写入对应的sheet（设备名称X）页中，如表2 所示。

表2 获取临时限速服务器与外部系统X的通信IP（IP_0-IP_7）Tab.2 Obtained communication IP of TSRS and external system X(IP_0-IP_7)

通过Step1 获取的“设备名称”，依次遍历与本地临时限速服务器进行通信的所有外部设备(CTC、相邻TSRS、RBC、TIS)。

2.2 测试序列自动生成模块

该模块通过读取“设备名称”及对应外设的通信IP_0-IP_7，采用判定表法针对多情形进行排列组合，生成每个外设的通道状态和应用状态的部分遍历测试序列，如表3 所示。

表3 测试序列自动生成Tab.3 Automatically generated test sequence

2.3 自动测试执行模块

该模块通过该装置的IP 自动修改功能，自动执行测试并记录测试结果，执行步骤如下所示。

Step1：自动删除IP 地址，该模块读取表3的测试序列，若TC(i)的第i行的IP 地址对应为“0”，则表示序列i需运行该模块从外部设备所在的工控机上将其对应的IP 删除，即断开该通道。

Step2：记录测试结果，从服务器发送到维护终端的“通信状态信息包”中获取并记录此时逻辑通道和应用连接状态，断开则填“0”，连接则填“1”。

Step3：自动恢复IP 地址，第i行结果记录完毕，即表格中测试结果不为空，则运行该模块，自动添加被删除的IP 地址。

i+1，重复Step1 ～3，遍历表格3 中所有的测试序列。

2.4 判定模块

该模块根据临时限速服务器和外部系统的通信原理进行判定，自动输出逻辑通道状态和应用层连接状态的预期结果。根据通信配置文件中“EQU_TYPE”字段的不同，判定模块分为判定模块1（安全协议类型为RSSP-II）、判定模块2（安全协议类型为RSSP-I）。该模块将结果填至测试表格中的“预期结果”。

2.4.1 判定模块1

若EQU_TYPE=5（RSSP-II 设备），执行判定模块1。

1）逻辑通道判定

逻辑通道a/b/c/d 结果取值有3 种情况，分别为:

a.红色:0=[0 0]，逻辑通道断开；

b.黄色:1=[0 1]U[1 0]，逻辑通道单系连接；

c.绿色:1=[1 1] 逻辑通道连接。

2）应用层连接状态判定

8 通道中有任意一通道正常连接，则TSRS 可与外设正常通信。应用层连接状态结果取值有两种情况，分别为:

a.应用层连接正常1：∑IPi≠0，（i＝0 ～7）；

b.应用层连接断开 0：∑IPi＝0，（i＝0 ～7）。

2.4.2 判定模块2

EQU_TYPE=4（RSSP-I 设备）时，执行判定模块2（包括模块1 和模块2）。RSSP-I 设备应用层连接状态只取主系的状态，因此判断应用层连接状态时，只需判断与主系连接的IP 值是否为真。

1）模块1：A 主B 备

a.应用层连接正常 1：∑IPi≠0，（i＝0、1、4、5）；

b.应用层连接断开 0：∑IPi＝0，（i＝0、1、4、5）。

2）模块2：B 主A 备

a.应用层连接正常 1：∑IPi＝0，（i＝2、3、6、7）；

b.应用层连接断开 0：∑IPi≠0，（i＝2、3、6、7）。

2.5 输出模块

输出模块将自动测试结果与预期结果进行对比，生成最终测试结果表格。测试结果与预期结果的测试结论若一致，测试结论为“OK”，单元格标为绿色，若不一致，测试结论为“NOK”，单元格标为红色。测试结果输出表如图4 所示。

3 总结

新型列控系统临时限速服务器的外设较多，每个外设各种通断的逻辑组合较多，现有技术场景覆盖率低，容易造成重要场景的遗漏。在新型列控系统临时限速服务器与外部系统的通信测试中，现有技术采用人工控制网络通断，通过维护终端查看逻辑通道和模块（应用层连接）的颜色来判断，这种测试冗余，测试效率较低。若对所有情形的遍历测试，需要耗费大量的人力与时间，且长时间测试会加大测试人员的疲劳度，影响测试结果的正确性，测试效率较低。本文提出的基于新型列控系统临时限速服务器的外部设备逻辑通道及应用层连接状态检查的自动测试方法及装置，实现TSRS 与外部系统的逻辑通道及应用层连接状态的室内测试，不仅可以快速提升测试效率，节省人力和时间；还可以保证测试结果的正确性，减少人为操作对测试环境的破坏，避免场景的遗漏，让测试更加全面。