列车通信网络一致性测试系统的设计

摘要

列车通信网络TCN是高速列车的核心组成部分，近年来飞速发展。1999年，国际电工委员会将IEC61375-1协议作为列车通信网络国际标准;2007年，专门针对一致性测试的IEC61375-2也成为国际标准协议。列车的安全性和稳定性至关重要，因此不同国家或不同厂商生产的列车通信网络和列车设备在上车运行之前，就需要进行符合协议标准的一致性测试。若采用国外开发的系统，则存在成本高、兼容性差、周期长等问题，为此，设计与开发我国高速列车一致性测试系统就显得尤为重要。
　　 本文首先从我国当前列车通信网络技术的应用现状与发展趋势入手，阐述了高速列车网络一致性测试系统设计的背景与意义，并介绍了TCN网络的通信机制与一致性测试的概念。在此基础上，本文提出了一个高速列车通信网络一致性测试系统的设计方案，用以实现对MVB、WTB和实时协议栈的一致性测试。该测试系统由数据采集模块、控制与测试模块以及测试管理界面组成，其中重点研究了控制与测试模块的测试用例集优化模型，并采用高效的商业求解器CPLEX进行有效求解，在保证可靠性的前提下提高了测试系统效率。本测试系统实现了测试步骤标准化、测试界面友好化和测试流程自动化，同时也能对被测系统进行高覆盖度测试，提升了测试系统的可用性。
　　 最后，在实验室条件下应用该系统对中国科学院软件研究所自主研制的列车通信网络半实物仿真平台进行测试，运行结果验证了列车通信网络一致性测试系统的可行性、可靠性和高效性，能有效地推动国产化列车通信网络测试系统的发展进程。