一种计算机联锁系统的自动化测试方法

摘要

本发明公开了一种计算机联锁系统的自动化测试方法，包括获取联锁站场数据和联锁规则信息，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N条进路，其中N为大于1的整数；等待选择其中一个联锁站和所述其中一个联锁站对应的至少一条进路以及所述联锁规则信息中的至少一条规则的请求；响应所述请求，得到测试结果，本发明是一个计算机联锁的自动化测试平台，根据一定的联锁测试规则实现联锁测试用例的自动生成、根据测试人员自主选择联锁规则项，进而自动执行所选规则用例的过程，最后导出测试结果报表，极大保障了锁测试准确性和全面性，可以极大节约时间和人力成本，提高测试的准度和精度，达到测试计算机联锁逻辑的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及铁路信号计算机联锁测试系统领域，尤其涉及一种计算机联锁系统的自动化测试方法。

背景技术

联锁是指为了保证铁路车站行车和调车作业的安全，在信号机、道岔和进路之间通过技术手段建立的相互制约关系，其中进路是指在站内，列车、调车机或车列从一个地点到另一个地点所运行的经路。

随着电子技术和计算机技术以及可靠性和容错理论技术的迅速提高和发展,计算机联锁系统逐渐取代电气集中联锁系统成为当前车站联锁系统的主要发展方向。计算机联锁系统是一个实时安全控制和防护系统,所以要求系统具有较高的可靠性、安全性,必须满足铁路信号系统的故障导向安全的原则。对于这样一个高可靠性、高安全性、高稳定性且规模较大、对实时逻辑要求严格的安全苛求系统,投入使用之前对其进行全面严格的测试是非常必要的。很长时间以来，在车站信号联锁工程中,系统测试都采用人工测试方法,这种方法由于本身存在测试效率低下和测试不充分的缺陷,与计算机联锁技术发展水平越来越不相适应，亟需实现自动化测试代替人工测试，从而保障联锁测试准确性和全面性，缩短测试周期，并消除人工测试可能引起的失误。

现有技术中，已经采用自动化测试代替人工测试，关于临时限速报文的测试，指的是模拟测试列车在运行中限速可能出现的故障问题，从而保障列车的安全运行；另有采集各种设备状态信息进行复杂的逻辑运算后，控制铁路信号机的灯光显示和道岔设备的动作，对其进行测试，但是所测试的项目只是针对其中的某一块，并没有对列车运行过程中所有可能存在的情况进行测试。

发明内容

本发明提供的一种计算机联锁系统的自动化测试方法，旨在解决现有技术中对铁路信号系统测试不全并且还存在人工测试失误和测试周期过长的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种计算机联锁系统的自动化测试方法，包括以下步骤：

获取联锁站场数据和联锁规则信息，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N条进路，其中N为大于1的整数；

等待选择其中一个联锁站和所述其中一个联锁站对应的至少一条进路以及所述联锁规则信息中的至少一条规则的请求；

响应所述请求，得到测试结果。

获取联锁站场数据和联锁规则信息，所述联锁站场数据包含基本的站场图元信息，如信号机、道岔、区段、I/O，还包括进路表信息和图元逻辑连接信息，联锁规则编号表示对各个联锁测试规则进行唯一的编号，其中，所述联锁站场数据包括多个联锁站，每一个联锁站包括多条进路，并对每一条进路进行编号，选择要测试的一个或多个联锁站和联锁站对应的一天或多条进路，以及测试该进路要选用的一条或多条联锁规则进行测试，得到测试结果与规则下的预期结果做比较，预期结果只有否定或肯定两种，该联锁站在该规则下的逻辑测试是否正确是它两逻辑与的结果。

作为优选，获取联锁站场数据和联锁测试规则，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N条进路，其中N为大于1的整数，包括：

获取联锁站场数据，所述联锁站场数据包括至少一个联锁站，所述至少一个联锁站包括N条进路，其中N为大于1的整数，并确定所述N条进路的进路号；

获取联锁测试规则，所述联锁测试规则包括至少一条规则，并确定所述至少一条规则所对应的编号，得到联锁规则信息。

作为优选，响应所述请求，得到测试结果，包括：

判断所述至少一条规则是否存在前置命令，若存在所述前置命令，运行所述前置命令；

当所述前置命令不存在或者所述前置命令存在且运行成功，则运行执行命令，所述执行命令表示所述至少一条规则在所述至少一条进路的测试操作；

根据所述执行命令，得到测试结果。

一种计算机联锁系统的自动化测试装置，包括：

获取模块：用于获取联锁站场数据和联锁规则信息，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N条进路，其中N为大于1的整数；

等待模块：用于等待选择其中一个联锁站和所述其中一个联锁站对应的至少一条进路以及所述联锁规则信息中的至少一条规则的请求；

响应模块：用于响应等待模块获取的所述请求，得到测试结果。

作为优选，所述获取模块具体包括：

第一获取单元：用于获取联锁站场数据，所述联锁站场数据包括至少一个联锁站，所述至少一个联锁站包括N条进路，其中N为大于1的整数，并确定所述N条进路的进路号；

第二获取单元：用于获取联锁测试规则，所述联锁测试规则包括至少一条规则，并确定所述至少一条规则所对应的编号，得到联锁规则信息。

作为优选，所述响应模块具体包括：

判断单元：用于判断所述至少一条规则是否存在前置命令，若存在所述前置命令，运行所述前置命令；

运行单元：用于当所述前置命令不存在或者所述前置命令存在且运行成功，则运行执行命令，所述执行命令表示所述至少一条规则在所述至少一条进路的测试操作；

测试结果单元：用于根据所述执行命令，得到测试结果。

一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一项所述的一种计算机联锁系统的自动化测试方法。

一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述中任一项所述的一种计算机联锁系统的自动化测试方法。

本发明具有如下有益效果：

本发明是一个计算机联锁的自动化测试平台，根据一定的联锁测试规则实现联锁测试用例的自动生成、根据测试人员自主选择联锁规则项，进而自动执行所选规则用例的过程，最后导出测试结果报表，可以极大节约时间和人力成本，提高测试的准度和精度，达到测试计算机联锁逻辑的目的。

附图说明

图1是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试方法第一流程图；

图2是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试方法第二流程图；

图3是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试方法具体实施流程图；

图4是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试装置示意图；

图5是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试装置的获取模块示意图；

图6是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试装置的响应模块示意图；

图7是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试装置具体实施流程图；

图8是本发明实施例实现一种计算机联锁系统的自动化测试装置的一种电子设备示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的权利要求书和说明书的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

实施例1

如图1所示，一种计算机联锁系统的自动化测试方法，包括以下步骤：

S110、获取联锁站场数据和联锁规则信息，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N条进路，其中N为大于1的整数；

S120、等待选择其中一个联锁站和所述其中一个联锁站对应的至少一条进路以及所述联锁规则信息中的至少一条规则的请求；

S130、响应所述请求，得到测试结果。

在实施例1中，获取联锁站场数据和联锁规则编号，所述联锁站场数据包含基本的站场图元信息，如信号机、道岔、区段、I/O，还包括进路表信息和图元逻辑连接信息，联锁规则编号表示对各个联锁测试规则进行唯一的编号，其中，所述联锁站场数据包括多个联锁站，每一个联锁站包括多条进路，并对每一条进路进行编号，等待选择要测试的一个或多个联锁站和联锁站对应的一个或多个进路号，以及测试该进路号要选用的一条或多条联锁规则进行测试，该测试有两个结果：预期结果和测试结果，预期结果是规则明确定义的每一条规则都存在一个预期结果，也就是只有否定和肯定两者，对于任意条进路，预期结果都是一样的；测试结果是在实际测试过程中的结果，需要结合设备状态变化来判断；该联锁站在该规则下的逻辑测试是否正确是它两逻辑与的结果，继而可以辅助应用到列车在实际运行中可能出现的情况，及时应对，可以极大节约时间和人力成本，提高测试的准度和精度，达到测试计算机联锁逻辑的目的。

实施例2

如图2所示，一种计算机联锁系统的自动化测试方法，包括：

S210、获取联锁站场数据和联锁规则信息，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N条进路，其中N为大于1的整数；

S220、等待选择其中一个联锁站和所述其中一个联锁站对应的至少一条进路以及所述联锁规则信息中的至少一条规则的请求；

S230、判断所述至少一条规则是否存在前置命令，若存在所述前置命令，运行所述前置命令；

S240、当所述前置命令不存在或者所述前置命令存在且运行成功，则运行执行命令，所述执行命令表示所述至少一条规则在所述至少一条进路的测试操作；

S250、根据所述执行命令，得到测试结果。

由实施例2可知，对所述联锁站场数据至少一条进路，进行多条规则的测试，其中还包括判断某一条规则的前置命令，例如起始信号机到终端信号机有多条进路选择，这里信号机表示联锁站能引导联锁关系的设备，首先选择起始信号机，然后进行进路所对应的进路号的选择，根据联锁规则选择一条或者多条规则对该进路进行测试，测试时，首先判断该规则是否存在前置命令，例如：规则“逐个对道岔进行定位操作，道岔动作至定位位置”没有前置命令，它的执行命令就是对道岔进行定位操作；例如：规则“逐个占用道岔区段，占用区段的道岔不能正常动作”有一个前置命令，它要求先将道岔占用，然后测试该占用道岔是否能正常动作，即它的执行命令就是对已占用的道岔执行定位或反位操作命令；例如规则“开放引导信号后办理进路取消，测试引导信号是否立即关闭并解锁进路。(引导信号关闭但进路不解锁)”中有两个前置条件，第一个是开放引导信号，第二个是确定引导信号开放后取消该引导进路，执行命令是检测引导信号关闭和进路解锁状态，只有当前置命令执行成功，才能对规则进行执行命令测试，执行命令的测试预期结果只有“False”或者“True”两种，False表示联锁测试规则中对测试结论的描述为否定的情况，例如：“逐个占用进路上的道岔区段(含侵限区段)，测试能否建立非进路调车(结论：不能)”，在设计该用例时，它的预期结果值就是False；True表示联锁测试规则中对测试结论的描述为肯定的情况，例如：“逐组测试引导信号进路上的道岔失表，引导信号是否关闭(关闭)”，在设计该用例时，它的预期结果值就是True；此外，这只是一个规则的测试，还有多个规则的测试，一个或多个规则的测试组成了一个测试用例，测试完毕后，如果该联锁站是第一次生成测试用例，则将数据存入数据库，在下次启动程序时直接从数据库读取；如果该联锁站的数据变更，则将数据库中的原有用例删除，并上传最新用例，保障了联锁测试准确性和全面性，缩短测试周期，并消除人工测试可能引起的失误。

实施例3

如图3所示，一种具体的实施方式可为：

S310、获取联锁测试规则；

根据铁路信号相关技术标准对联锁测试规则进行提炼和整理，这些测试的规则可分为以下13大类，每个大类又分成若干个规则，其中包括联锁设备基本操作、排进路、选路功能、进路解锁功能、信号开放、进路解锁、调车中途折返解锁、引导功能、下坡道接车延续进路、到发线出岔、长调车进路、非进路调车、穷举测试，其中，对每一个联锁规则进行编号，并约定编号格式：SRS_xx_xx，保证规则编号的唯一性。如联锁设备基本操作中有4个规则，其编号为：SRS_01_01、SRS_01_02等，如引导功能有25条规则，则起始编号为：SRS_08_01，结束编号为SRS_08_25。

S320、获取联锁站场数据；

所述联锁站场数据包含基本的站场图元信息，如信号机、道岔、区段、I/O，还包括进路表信息和图元逻辑连接信息，由多个联锁站组成了联锁站场数据，例如杭州东站就是一个联锁站，由多条进路组成，对进路进行编号。

S330、根据联锁测试规则生成测试用例。

测试用例包含测试用例编号、进路编号、联锁规则编号、前置命令、执行命令、预期结果和是否通过七个部分内容，根据需求选择测试联锁站和联锁站所对应的一条进路或者多条进路进行测试，选中要测试的规则，该规则存在预期结果，先执行规则的前置命令，若没有则不执行，再运行执行命令，得到了测试结果，该联锁站在该规则下的逻辑测试是否正确是它两逻辑与的结果，也就是测试结果和预期结果的逻辑与结果，该测试用例是否通过，表明逻辑与结果表明是否正确，程序运行后，如果该联锁站是第一次生成测试用例，则将数据存入数据库，在下次启动程序时直接从数据库读取；如果该联锁站的数据变更，则将数据库中的原有用例删除，并上传最新用例，测试时，需要用户根据需要选择测试规则。在界面上，我们对联锁测试规则按13大类以树状结构显示，再根据大类下联锁规则数以列表结构展开，每一列显示联锁规则的编号，当编号被点击，显示对应的规则内容。此外，还提供进路号的选择列表，以勾选的方式进行选择，选好测试规则和进路，程序后台会从数据库中进行筛选用例，然后自动执行测试。

实施例4

如图4所示，一种计算机联锁系统的自动化测试装置，包括：

获取模块10：用于获取联锁站场数据和联锁规则编号，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N个进路号，其中N为大于1的整数；

等待模块20：用于等待选择目标测试联锁站和所述目标测试联锁站对应的目标测试进路号以及所述联锁规则编号中的至少一条规则的请求；

响应模块30：用于响应等待模块获取的所述请求，得到测试结果。

上述装置的一种实施方式可为：获取模块10获取联锁站场数据和联锁规则编号，在测试中，是以测试用例的形式进行测试，开启全部子线程根据联锁站场数据和联锁规则生成全部用例，确定所述联锁站场数据中的联锁站所对应的N个进路号，其中N为大于1的整数；等待模块20等待选择目标测试联锁站和所述目标测试联锁站对应的目标测试进路号以及所述联锁规则编号中的至少一条规则的请求；响应模块30响应等待模块获取的所述请求，得到测试结果，响应模块30之前还包括开启子线程执行用例，显示用例状态信息，开启自动化测试时，可以选择暂停或者取消，暂时则等待执行完当前用例，记录暂停态信息，取消则等待当前执行用例完毕，退出线程，回到等待模块20，开始自动化测试后，首先初始化站场状态，继而开始测试，进入响应模块30。

实施例5

如图5所示，一种计算机联锁系统的自动化测试装置的获取模块10包括：

第一获取单元12：用于获取联锁站场数据，所述联锁站场数据包括至少一个联锁站，所述至少一个联锁站对应N条进路，其中N为大于1的整数，并确定所述N条进路的进路号；

第二获取单元14：用于获取联锁测试规则，所述联锁测试规则包括至少一条规则，并确定所述至少一条规则所对应的编号，得到联锁规则编号。

上述装置的获取模块10的一种实施方式可为：第一获取单元12获取联锁站场数据，所述联锁站场数据包括至少一个联锁站，所述至少一个联锁站对应N条进路，其中N为大于1的整数，并确定所述N条进路的进路号；第二获取单元14获取联锁测试规则，所述联锁测试规则包括至少一条规则，并确定所述至少一条规则所对应的编号，得到联锁规则编号。

实施例6

如图6所示，一种计算机联锁系统的自动化测试装置的响应模块30包括：

判断单元32：用于判断所述至少一条规则是否存在前置命令，若存在所述前置命令，运行所述前置命令；

运行单元34：用于当所述前置命令不存在或者所述前置命令存在且运行成功，则运行执行命令，所述执行命令表示所述至少一条规则在所述目标测试进路号的测试操作；

测试结果单元36：用于根据所述执行命令，得到测试结果。

上述装置的响应模块30的一种实施方式可为：判断单元32判断所述至少一条规则是否存在前置命令，若存在所述前置命令，运行所述前置命令；运行单元34当所述前置命令不存在或者所述前置命令存在且运行成功，则运行执行命令，所述执行命令表示所述至少一条规则在所述目标测试进路号的测试操作；测试结果单元36根据所述执行命令，得到测试结果。

实施例7

如图7所示，一种计算机联锁系统的自动化测试装置具体包括：

S710、数据配置模块：数据配置工具为联锁机和测试机提供数据，同一份联锁站场数据，该工具生成XML格式的数据供测试机使用，生成BIN格式数据供联锁机使用；

S720、标签设置模块：由数据配置工具导出的XML数据文件包含基本数据和进路表数据；其中，基础数据的标签下包含了基本的属性信息如、等，到标签是该联锁站包含的站点的信息，如标签下的标签包含该站的属性如、等到标签，则存储了区段、道岔、信号机等设备的属性信息；进路表数据存储在标签及下属标签中，每一个标签就表示一条进路，标签包含进路属性及该进路中的元素及其属性信息，除了该进路的元素还包含侵限、防护、敌对等其他进路或者元素信息，如、；

S730、测试用例建模模块：具备了联锁测试规则、站场数据以及测试用例原型之后，就可以对测试用例的生成进行建模，在这个测试用例生成的架构中，输入是COMMAND、STTESTINFO、DATA及ROUTE，通过每一个大类联锁测试规则用例生成器，可生成对应的联锁测试用例；

其中，COMMAND对应的是结构体，根据结构体内容的信息，可以生成特定的命令接口，如进路命令接口、道岔相关命令接口、信号机相关命令接口、区段相关命令接口、开放信号命令接口、进路锁闭命令接口等；STTESTINFO对应的也是结构体。

DATA是基本数据和进路表数据，在程序启动时读取这些静态数据存入内存，此外，根据进路表数据可以构造出ROUTE这个模块，ROUTE的功能是获取各种进路类型的集合，生成进路类型接口：

接下来是对联锁测试规则生成器的实现，根据规则的相似性，在编程语言语言面向对象的编程中，将联锁设备的基本操作定义为BASECASE类，该类作为其它12类规则的父类，那么这个BASECASE类的设计如下：

◆公开成员函数：包含所有的子命令生成函数；

◆公开成员函数：包含所有的进路类型获取接口；

◆公开成员函数：其它辅助的函数，如敌对条件检查、判断是否是接车进路、判断是否是发车进路、判断是否是引导进路、获取调车进路接近区段、获取进路中区段的设备ID、获取进路中所有元素的设备ID，这些函数的参数需传入某条进路数据

◆受保护的成员变量：各类进路的集合；

◆受保护的成员变量：单个测试用例生成的命令集合；

◆构造函数：传入站场数据；

完成了BASECASE类的设计，剩下的12类规则可以继承自BASECASR类，除了复用BASECASE类的功能，还能进行功能扩展，在编程语言中，继承的意思是：是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段，允许程序员在保持原有类特性的基础上进行扩展，增加功能，这样产生的新类，称为派生类，被继承的类称为父类或基类，比如：设计规则大类4，将其命名为：RouteUnlockCase，它的设计结构如下，RouteUnlockCase继承自BASECASE，并拥有父类的各种共有函数，此外它还有getRouteUnlockSRS0601等私有函数，实现对应的联锁规则，生成该类的测试用例集由公开接口getRouteUnlockCase返回。

S740、仿真比较模块：建立仿真平台，模拟联锁站的设备，包括信号机、道岔、区段，IO等，利用仿真软件模拟实际运行环境，联锁主机收到控制命令后，它会进行逻辑判断，如果它的逻辑认为该指令可执行，然后就下发到仿真机，仿真机模拟现场设备进行状态的切换(如果是现场，那就是信号机、道岔等真实设备的状态变化，这不排除没有设备故障，但是我们仿真时认为都可以进行仿真)，然后仿真机再把变换后的状态给联锁主机，联锁主机进行一些预算，再把站场状态传给自动化测试平台，有了这个实时的站场数据，就可以判断命令执行的正确与否，判断测试结果和实际场运行逻辑是否一致，如果一致，则表明测试通过。

实施例8

如图8所示，一种电子设备，包括存储器801和处理器802，所述存储器801用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器802执行以实现上述的一种计算机联锁系统的自动化测试方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述的一种计算机联锁系统的自动化测试方法。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器801中，并由处理器802执行，并由输入接口805和输出接口806完成数据的I/O接口传输，以完成本发明,一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机设备中的执行过程。

计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，存储器801、处理器802,本领域技术人员可以理解，本实施例仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入器807、网络接入设备、总线等。

处理器802可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器802、数字信号处理器802(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgRAM503mableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器802可以是微处理器802或者该处理器802也可以是任何常规的处理器802等。

存储器801可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器801也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等,进一步地，存储器801还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备,存储器801用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据,存储器801还可以用于暂时地存储在输出器808，而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器ROM803、随机存储器RAM804、碟盘或光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。