CTCS-3级列控系统车载设备测试数据自动生成方法及工具研究

摘要

CTCS-3级列车运行控制系统作为中国统一的高速铁路技术平台，已广泛应用于时速300km/h以上的高速铁路上，为保障列车安全、高效运行提供了重要技术保证，其中车载设备是其重要组成部分。在进行车载设备的实验室测试时，一般采用基于数据驱动的黑盒测试方法。即在测试之前，根据测试案例编制测试序列，并结合线路数据生成测试数据;在测试过程中，通过对测试数据的执行，通过相关接口向被测车载设备发送各种信息，并观察和记录测试过程中的数据;测试结束时，通过对测试结果进行分析，验证车载设备是否符合测试案例的要求。目前，测试数据主要依靠人工编制，费时耗力，效率低下。
　　为解决该问题，论文重点研究了车载设备实验室测试中的测试数据自动生成方法。论文主要完成了以下工作:
　　1.结合车载设备的实验室自动测试要求，提出测试数据自动生成的总体方案并设计了测试数据结构的内容和存储结构。
　　2.提出了测试数据的自动生成方法。依据测试序列中的配合条件和测试步骤等内容，并结合线路数据中的相关信息，完成测试数据内容的自动生成（无线消息除外）。通过设计应答器报文数据融合和用户信息包填包方法，实现应答器报文的自动生成。通过研究区间、车站轨道电路编码方法，提出了轨道电路码的自动生成算法。
　　3.总结无线消息包中所有变量的取值规律，完成测试案例所包含的无线消息的变量值填充。利用UML协作图研究各测试场景下无线消息交互顺序，辅助验证无线消息的生成顺序并确定无线消息中的特殊变量值。设计列车行车许可MA消息计算方法，设计不同测试场景下MA消息中可选数据包的填包机制及算法。
　　4.基于MS Studio2010 C＃和SQL Server2005，开发了测试数据自动生成工具，实现了主要功能。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外现状

1．2．2 国内现状

1．3 论文的研究内容和章节安排

2 CTCS-3级列控系统车载设备实验室仿真测试

2．1 CTCS-3列控系统简介

2．1．1 CTCS-3系统工作原理简介

2．1．2 运营场景

2．1．3 工作模式

2．2 车载设备

2．2．1 车载设备功能

2．2．2 车载设备测试方法

2．3 测试案例与测试序列

2．3．1 测试案例

2．3．2 测试序列

2．4 车载设备仿真测试平台

2．4．1 车载设备仿真测试平台结构组成

2．4．2 车载设备仿真测试平台功能

2．4．3 车载设备仿真测试平台内部模块

2．5 本章小结

3 车载设备测试数据自动生成方法研究

3．1 测试数据生成总体思路

3．2 测试数据准备

3．2．1 测试案例内容存储

3．2．2 测试序列内容存储

3．2．3 线路数据

3．2．4 测试序列与测试线路之间的关系

3．3 测试数据内容设计

3．4 测试数据生成过程

3．4．1 除无线消息外的测试数据内容生成

3．4．2 应答器报文生成

3．4．3 轨道电路码生成

3．4．4 测试案例内无线消息生成

3．4．5 MA消息生成

3．5 本章小结

4 测试数据自动生成工具设计与实现

4．1 软件需求分析

4．2 测试数据自动生成软件模块结构设计

4．3 软件中各数据存储结构设计

4．3．1 测试数据库结构

4．3．2 测试案例数据存储

4．3．3 测试序列结构

4．3．4 线路数据库

4．3．5 无线消息结构体

4．4 软件操作流程

4．5 软件界面实现

4．5．1 测试序列生成

4．5．2 测试数据自动生成

4．5．3 无线消息编辑

4．5．4 测试序列运行示意图生成

4．5．5 测试数据管理

4．5．6 测试数据执行

4．6 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

图索引

表索引

作者简历

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