计算机联锁自动测试系统研究与设计

摘要

计算机联锁是铁路信号系统的核心技术之一，随着计算机技术、容错技术和可靠性技术等学科的迅速发展，计算机联锁已逐渐成为车站联锁系统的主要装备。计算机联锁有着高处理速度、功能强大、高可靠性和高安全性等优点，在铁路系统现代化程度不断提高的当代有着广阔的发展前景。在整个计算机联锁系统中，联锁软件是其中最主要的组成部分，其是否安全可靠对于计算机联锁系统整体的安全性和可靠性有着至关重要的影响，因此对联锁软件进行全面的测试是必不可少的。人工测试由于在测试过程中会出现相当多的重复操作，导致测试效率低下。并且测试人员难免在重复操作时出错，导致结果可信度无法保证。
　　为了满足不断发展的计算机联锁系统的需要，本文对于计算机联锁自动测试平台进行研究与设计。该平台包含测试用例生成系统和联锁自动测试系统两部分，本文主要对后者进行研究。联锁自动测试系统可将静态测试用例转化为用例动态执行的过程实现自动化，自动解析用例，自动执行用例并自动进行结果评判，整个过程无需人工介入，避免了人工操作失误的发生并提高了测试效率。系统使用C++语言及MFC架构，通过Visual Studio2010平台进行开发，以某仿真站场为测试站场对SWJTU-Ⅱ型计算机联锁系统进行测试。
　　本文首先对铁路信号系统、计算机联锁系统及计算机联锁测试现状进行简单介绍。其次对计算机联锁自动测试平台的原理及结构进行介绍，主要包括联锁进路控制流程、测试平台需求分析、测试平台结构与系统过程分析等。再次对测试系统的数据进行分析，包括了站场元素数据分析、联锁表数据分析、测试案例数据分析、通信接口分析和通信帧格式的确定等。从次对构成自动测试系统的各个模块进行分析，对各模块的数据存储格式、处理流程等进行介绍。最后为自动测试系统的实现和应用，介绍了系统所使用的开发环境和开发过程，并对系统各项功能进行展示。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 计算机联锁

1．1．1 计算机联锁简介

1．1．2 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容及结构

1．3．1 研究内容

1．3．2 论文结构

第2章 自动测试平台原理及结构

2．1 计算机联锁系统组成及原理

2．1．1 计算机联锁系统结构及功能

2．1．2 计算机联锁进路控制原理

2．2 联锁测试平台需求分析

2．2．1 联锁软件测试方法

2．2．2 联锁软件测试内容

2．3 联锁测试平台结构与功能

2．3．1 计算机联锁自动测试平台结构

2．3．2 测试用例生成系统功能介绍

2．3．3 联锁自动测试系统功能介绍

2．4 联锁自动测试系统工作流程

2．5 本章小结

第3章 自动测试系统数据分析

3．1 站场数据介绍

3．1．1 站场元素数据

3．1．2 站场设备驱动采集数据

3．2 联锁表数据介绍

3．3 测试用例数据介绍

3．4 通信数据格式

3．4．1 测试系统发送数据格式

3．4．2 测试系统接收数据格式

3．5 本章小结

第4章 自动测试系统模块分析

4．1 站场数据初始化模块设计

4．1．1 站场元素数据初始化

4．1．2 采集驱动数据初始化

4．2 联锁表数据初始化模块设计

4．3 测试用例初始化模块设计

4．3．1 测试用例存储模型

4．3．2 测试用例文件初始化

4．4 测试用例变量执行模块设计

4．4．1 变量映射表的建立

4．4．2 测试用例变量解析

4．5 测试用例综合调度分析

4．5．1 一般过程调度模块

4．5．2 正常解锁调度模块

4．5．3 中途折返解锁调度模块

4．5．4 区段故障解锁调度模块

4．6 结果记录模块设计

4．7 通信模块设计

4．8 本章小结

第5章 自动测试系统实现及应用

5．1 开发语言及环境介绍

5．1．1 开发语言

5．1．2 开发环境

5．2 自动测试系统的实现

5．2．1 站场元素类实现

5．2．2 测试功能实现

5．2．3 模拟走车功能实现

5．3 自动测试系统的应用

5．3．1 主界面介绍

5．3．2 进路阶段测试

5．3．3 进路整体测试

5．3．4 中途折返解锁测试

5．3．5 区段故障解锁测试

5．3．6 结果记录

5．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文