CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析方法及系统

摘要

本发明公开了一种CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析方法，包括：从存储测试数据的数据库中查询对CTCS列控车载子系统进行测试的测试序列中的测试变量的信息；从所述测试变量的信息中解析出关键信息，所述关键信息包括：列控车载子系统对外可见接口传输的信息和辅助分析测试序列执行情况的信息；根据所述关键信息的变化动态显示所述CTCS列控车载子系统运行情况。还公开了一种CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析系统。本发明能够对测试数据进行实时分析和在测试结束后对以往的数据进行回放，并通过图形化显示数据，这样使数据记录的分析易读、易判，对测试中的错误能够进行反复的分析。

说明书

技术领域

本发明涉及列车通信控制技术领域，特别涉及一种CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析方法及系统。

背景技术

车载设备作为列控系统的关键部件之一和控制对象，为了保证其功能完备且具备跨线运行的能力，就必须在上线运行之前利用独立第三方的测试平台对其进行互联互通测试。由于第三方互联互通测试平台只能够使用黑盒测试的方法，对被测设备的内部状态不可见，只能够从其可见接口的层面上进行数据的收集和分析，最终得出测试结论。

在这样的条件下，测试过程的记录就显得尤为重要，目前大多数列控系统关键部件的第三方测试过程中，大部分都关注于对测试中各接口的传输数据进行最原始的数据记录，而对序列执行情况、被测设备发生的行为现象、被测设备执行场景等，通常使用人员进行记录或摄像，或者在测试之后，通过记录的数据进行反推。

背景技术的具有如下缺陷：

一方面，在列控系统特别是车载子系统执行测试时，数据传输较多且数据量庞大，测试现象发生频繁且有多个可见接口，从而使得人员记录可能出现现象的忽略，更重要的是，使用纯数据记录对外可读性很差，尤其是原始数据记录只能够由专门的系统开发人员进行解读和分析，而无法使其他未参与开发的行业内专家进行直接的测试过程见证和分析，即使将测试数据记录提供给专家也需要使用专门的人员进行解码等工作，重复工作量增加；另一方面，从测试后分析的角度来说，分析的数据来源是数据库中表格存储的数据，对一些现象的记录只能以数据的方式体现，无法重现，可能会造成关键现象忽略等问题。这对于列控系统这样一个经常需要一些现场经验丰富的专家进行测试、具有特殊测试要求的控制系统来说，具有较大的局限性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现对CTCS列控车载子系的测试数据的实时分析和对测试过的数据进行回放分析，并更形象直观的展示测试数据。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析方法，包括以下步骤：

S1：从存储测试数据的数据库中查询对CTCS列控车载子系统进行测试的测试序列中的测试变量的信息；

S2：从所述测试变量的信息中解析出关键信息，所述关键信息包括：列控车载子系统对外可见接口传输的信息和辅助分析测试序列执行情况的信息，所述列控车载子系统对外可见接口传输的信息包括：无线消息、列车动作信息、应答器信息和轨道电路信息；所述辅助分析测试序列执行情况的信息，包括：区间占用信息、测试序列执行的关键步骤描述信息；

S3：根据所述关键信息的变化显示所述CTCS列控车载子系统运行情况。

其中，当对CTCS列控车载子系统的测试信息进行实时分析时，所述步骤S1具体包括：

S11：从存储测试数据的数据库中查询当前的测试序列，所述测试序列由CTCS列控车载子系统中的执行步骤按约定的执行顺序构成；

S12：判断所述测试序列是否和上一次查询的测试序列相同，若不同，则复位所述测试变量，并重新查询，若相同，则执行步骤S13；

S13：每隔预定的时间段在数据库的数据表中实时查询测试序列中变量的信息，所述实时查询包括：

首先查询数据库中对应存放CTCS列控系统可见接口的每张数据表中的信息，所述信息包括：轨道电路信息、列车接口信息、无线消息、列车速度和应答器信息，其中应答器信息是根据列车实时位置查询应答器顺序数据表，得到当前经过的应答器信息；

其次查询数据库中存放测试序列关键步骤描述信息的数据表，所述关键步骤为测试序列中本次测试关注的步骤，对关键步骤的目的、期望结果进行描述的文本信息为关键步骤描述信息。

其中，所述步骤S13的实时查询方式为：

每隔50ms查询一次数据表，判断数据表是否为空或数据表的修改时间和上次查询的修改时间相同，若为空或相同，则忽略本次查询结果，并进入下一次查询，否则，记录本次查询的内容。

其中，当对CTCS列控车载子系统测试信息进行非实时分析时，所述步骤S1具体包括：

S14：按测试序列中的变量在数据表中的记录时间和变量所代表的事件发生的地点对测试变量进行排序；

S15：从数据表中读取测试变量的信息。

其中，所述步骤S14中排序方式为：

对顺序固定的测试变量进行优先筛选，组成排序框架，然后将对其它测试变量按时间和变量所代表的事件发生的地点进行插入和定位。

其中，所述步骤S3具体包括：

以文本方式动态显示测试序列中的关键步骤描述信息；

以图形元素动态显示所述CTCS列控车载子系统的基本状态、列车接口动作、无线消息交互、应答器信息和轨道电路信息；

以文本方式动态显示无线消息内容；

动态显示与CTCS列控车载子系统交互的地面设备信息。

其中，在显示时还包括以下步骤：

根据列车速度实现背景图案的移动；

为要显示的图案或信息设置延迟常量，当图案或信息出现后，其延迟常量在每次循环中加1，加到预定值后让图案或信息不可见并复位延迟常量；

为具有方向性的图案设置方向标志，对没有方向性的图案，根据方向性图案的方向标志的变化来改变布局位置。

本发明还提供了一种CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析系统，包括：

测试数据采集模块，用于从存储测试数据的数据库中查询对CTCS列控车载子系统进行测试的测试序列中的测试变量的信息；

测试数据解析模块，用于从所述测试变量的信息中解析出关键信息，所述关键信息包括：列控车载子系统对外可见接口传输的信息和辅助分析测试序列执行情况的信息，所述列控车载子系统对外可见接口传输的信息包括：无线消息、列车动作信息、应答器信息和轨道电路信息；所述辅助分析测试序列执行情况的信息，包括：区间占用信息、测试序列当前执行步骤信息；

测试数据显示模块，用于根据所述关键信息的变化显示所述CTCS列控车载子系统运行情况。

其中，所述测试数据采集模块包括实时数据采集模块，具体包括：

测试序列实时查询模块，用于从存储测试数据的数据库中查询当前的测试序列，所述测试序列由CTCS列控车载子系统中的执行步骤按约定的执行顺序构成；

测试序列判断模块，用于判断所述测试序列是否和上一次查询的测试序列相同，若不同，则复位所述测试变量，并重新查询，若相同，则执行测试序列查询模块；

测试变量实时查询模块：用于每隔预定的时间段在数据库的数据表中实时查询测试序列中变量的信息，所述实时查询包括：

首先查询数据库中对应存放CTCS列控系统可见接口的每张数据表中的信息，所述信息包括：轨道电路信息、列车接口信息、无线消息、列车速度和应答器信息，其中应答器信息是根据列车实时位置查询应答器顺序数据表，得到当前经过的应答器信息；

其次查询数据库中存放测试序列关键步骤描述信息的数据表，所述关键步骤为测试序列中本次测试关注的步骤，对关键步骤的目的、期望结果进行描述的文本信息为关键步骤描述信息。

其中，所述测试数据采集模块还包括非实时数据采集模块，具体包括：

测试变量排序模块，用于按测试序列中的变量在数据表中的记录时间和变量所代表的事件发生的地点对测试变量进行排序；

测试变量读取模块，用于从数据表中读取测试变量的信息。

其中，所述测试数据显示模块包括：

关键步骤信息显示模块，用于以文本方式动态显示测试序列中的关键步骤描述信息；

车载子系统信息显示模块，用于以图形元素动态显示所述CTCS列控车载子系统的基本状态、列车接口动作、无线消息交互、应答器信息和轨道电路信息；

无线信息显示模块，用于以文本方式动态显示无线消息内容；

地面信息显示模块，用于动态显示与CTCS列控车载子系统交互的地面设备信息。

(三)有益效果

本发明的方法和系统对测试数据进行实时采集和分析，并引入图像化的显示方式，将以往单一的数据转化为各种图像的变化和指示，这样做改变了传统列控系统测试时由于数据过多且更新较频繁而导致的实时数据不可读的缺点，使得测试数据过程清晰明了地以图形化的方式展现给测试及非测试人员；能够在测试结束后对以往的数据进行回放，这样使数据记录的分析易读、易判，对测试中的错误能够进行反复的分析，最终辅助测试结果的生成。

附图说明

图1是本发明实施例的CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析方法流程图；

图2是本发明实施例的CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，为CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析方法流程图，包括步骤：

步骤S101，从存储测试数据的数据库中查询对CTCS列控车载子系统进行测试的测试序列中的测试变量的信息。

具体地，当需要对CTCS列控车载子系统的测试信息进行实时分析时，从存储测试数据的数据库中查询当前的测试序列，所述测试序列由CTCS列控车载子系统中的执行步骤按约定的执行顺序构成。判断所述测试序列是否和上一次查询的测试序列相同，若不同，则复位所述变量，并重新查询，否则，执行下一步。每隔预定的时间段在数据库的数据表中实时查询测试序列中变量的信息，所述实时查询包括：

首先查询数据库中对应存放CTCS列控系统可见接口的每张数据表中的信息，所述信息包括：轨道电路信息、列车接口信息、无线消息、列车速度和应答器信息，其中应答器信息是根据列车实时位置查询应答器顺序数据表，得到当前经过的应答器信息，应答器信息较为特殊，因为数据记录的是当应答器被车载设备接收到的时刻，所以如果仍然按照该信息去显示应答器则会发生应答器突然出现在画面上，影响显示。因此，对于应答器信息，需根据线路数据预先获得每个应答器应该出现的距离，提前使应答器出现在显示中，而记录中的信息作为校正信息出现，以此更好的实现应答器信息的显示。

其次查询数据库中存放测试序列关键步骤描述信息的数据表，所述关键步骤为测试序列中本次测试关注的步骤，虽然其执行是通过给列控系统传输关键信息实现的，但为了更好的使人理解每一个关键步骤的意图，就使用文本信息对其目的、期望结果等进行描述，这样的文本描述叫做关键步骤描述信息。这也是本系统显示的关键信息之一。

由于实时采集信息的实时性是非常重要的，且车载子系统五大可见接口(应答器、无线、列车接口动作TIU、速度、轨道电路)的数据是无规律随机进行传输的，因此在实时采集信息查询中采取了小间隔主动查询数据库是否有数据更新的原则，做到减小误差。因为一般车载子系统的处理周期为200ms。因此，数据查询使用50ms的周期完成时能够满足实时性要求，即每隔50ms查询一次数据表，判断数据表是否为空或数据表的修改时间和上次查询的修改时间相同，若为空或相同，则忽略本次查询结果，并进入下一次查询，否则，记录本次查询的内容。

需要对CTCS列控车载子系统的测试信息进行非实时分析时，即对已测试过的数据进行重现分析。此时按测试序列中的变量在数据表中的记录时间和变量所代表的事件发生的地点对测试变量进行排序，因为存储测试数据的数据库是其他系统写入，因此本系统读取的速度比写入的速度慢，可能当某次查询的时候多个数据表中都有数据更新(如速度值变化了，轨道电路更新了，无线消息收到N个等等)，这时就需要对这些信息进行时间(时间精度有限且有误差)和地点的排序，才能准确信息出现的先后顺序。排序时先对顺序固定的测试变量进行优先筛选，组成排序框架，然后将对其它测试变量按时间和变量所代表的事件发生的地点进行插入和定位；然后从数据表中读取测试变量的信息。

步骤S102，从所述测试变量的信息中解析出关键信息，所述关键信息包括：

解析无线消息：信息方向、信息ID、列车关键变量等；

解析列车动作信息：列车制动状态、激活/关闭状态等；

解析列车速度信息：列车实时的速度变化；

解析轨道电路信息：当前列车所收到的轨道电路码位；

解析应答器信息：应答器个数、应答器ID等；

解析关键步骤描述信息：当前测试序列所执行的关键步骤的文本描述；

解析区间占用信息：列车占用区间情况。

步骤S103，根据所述关键信息的变化动态显示所述CTCS列控车载子系统运行情况。显示方式为将显示信息以文本方式动态显示或根据显示信息的变化以动画图案显示。显示时由于采集速度的限制，50ms或以上时间循环显示一次，即显示一次实时采集的内容。为使动画效果良好(＞＝16帧/秒)，演示程序的循环时间间隔应小于62ms。具体显示包括以下步骤：

动态显示测试序列中的关键步骤信息。

以图形元素动态显示所述CTCS列控车载子系统的基本状态(包括速度、等级、模式)、列车接口动作(制动状态、受电弓状态等)、无线消息交互、应答器信息和轨道电路信息。同时还辅助显示一些关键信息显示(过分相、MA延伸等)。其中，无线消息交互是指交互了某个消息这样的动作(如发送消息136、接收消息3)。

动态显示无线消息内容，无线消息内容是指上述交互的消息136和消息3中的具体内容，这就需要将这些信息以文本的方式显示出来。由于无线消息在互联互通测试中的重要地位，无线消息内容由专门的无线消息框显示，主要是用来显示被测的车载设备与RBC之间交互的无线消息，明显的对消息编号、名称、方向等关键信息进行标识，增加可读性。

动态显示与CTCS列控车载子系统交互的地面设备信息，虽然是以车载设备为被测对象，但在如RBC切换这样的重要场景下，同样需要对RBC的控车情况和通信情况进行展示，该区域主要用来对控车RBC进行标识，并在RBC切换场景中，形象的显示RBC切换的过程。同时，对于列车在整个区间内的占用情况，也有基本的显示。

为了动态显示信息或利用动画显示，在显示时，还需要执行如下步骤：

根据列车速度实现背景图案的移动，整个背景的移动与速度成比例，且应答器、区间占用等与距离相关的信息都必须与速度进行匹配，因此显示信息根据适配程序提供的列车的实时速度进行计算，来决定背景移动的速度、关键信息的出现和消失。

为要显示的图案或信息设置延迟常量，当图案或信息出现后，其延迟常量在每次循环中加1，加到预定值后让图案或信息不可见并复位延迟常量；

为具有方向性的图案设置方向标志，具有方向性的图案如无线消息有收和发的区分，车灯点亮表示列车的朝向(朝哪边开)。对没有方向性的图案根据方向性图案的方向标志的变化来改变布局位置，无方向性的图案如机车信号，无论车往哪个方向开始终是单向接收轨道电路信息的，为这种信息设计的图案就不用带有方向性的标示。应答器分为上下行两组，上下行是指列车运行的方向，上行时只接收标志为上行有效的信息，下行时只接收标志为下行有效的信息。

本发明还公开了一种CTCS列控车载子系统测试数据图形化分析系统，如图2所示，包括：

测试数据采集模块，用于从存储测试数据的数据库中查询对CTCS列控车载子系统进行测试的测试序列中的测试变量的信息；

测试数据解析模块，用于从所述测试变量的信息中解析出关键信息，所述关键信息包括，无线消息、列车动作信息、应答器信息和区间占用信息；

测试数据显示模块，用于根据所述关键信息的变化动态显示所述CTCS列控车载子系统运行情况。

其中，所述测试数据采集模块包括实时数据采集模块，具体包括：

测试序列实时查询模块，用于从存储测试数据的数据库中查询当前的测试序列，所述测试序列中的测试变量按接口间数据交互的顺序有序排列；测试序列判断模块，用于判断所述测试序列是否和上一次查询的测试序列相同，若不同，则复位所述变量，并重新查询，否则，执行测试序列查询模块；测试变量实时查询模块：用于每隔预定的时间段在数据库的数据表中实时查询测试序列中变量的信息，所述实时查询包括：

查询数据库中每张数据表中的信息，所述信息包括：轨道电路信息、列车接口信息、无线消息和列车速度；

根据所述测试序列中变量的测试顺序，查询数据表中关于CTCS列控车载子系统当前应该执行的关键步骤信息；

根据当前应答器顺序查询数据表，得到应答器信息；

其中，所述测试数据采集模块还包括非实时数据采集模块，具体包括：测试变量排序模块，用于按测试序列中的变量在数据表中的记录时间和变量所代表的事件发生的地点对测试变量进行排序；测试变量读取模块，用于从数据表中读取测试变量的信息。

其中，所述测试数据显示模块包括：关键步骤信息显示模块，用于动态显示测试序列中的关键步骤信息；车载子系统信息显示模块，用于以图形元素动态显示所述CTCS列控车载子系统的基本状态、列车接口动作、无线消息交互、应答器信息和轨道电路信息；无线信息显示模块，用于动态显示无线消息内容；地面信息显示模块，用于动态显示与CTCS列控车载子系统交互的地面设备信息。显示模块中还包括工作模式选择模块，可通过界面上的按钮选择实时分析、非实时数据回放分析、提前停止(相当于初始化，准备新一轮分析)工作模式。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。