[發明專利]列車控制系統軟件仿真測試方法

在審

• 申請號: 202011066369.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112198867A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李晅松;杜鵬飛;宋巍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種列控系統軟件仿真測試方法，該方法通過對給定的列控系統中的硬件功能和業務邏輯進行仿真，實現對該列控系統下列車運行過程的軟件模擬，并生成測試用例完成對仿真系統的測試；首先，解析選定的列控系統，得出功能硬件列表和業務邏輯信息；然后，設計軟件仿真系統模擬硬件功能和業務邏輯信息；最后，設計測試系統，生成一組用于測試軟件仿真系統的列車運行數據，得到最終的列控系統軟件仿真測試系統。本發明可以通過更深層次的二次開發和不同測試序列生成方法，達到對可成長的智能化網構軟件進行實例驗證的目的。

技術領域

本發明涉及一種軟件仿真測試方法，特別是一種列車控制系統軟件仿真測試方法。

背景技術

系統仿真技術是以相似理論、控制理論、計算機技術、信息技術及其應用領域的專業技術為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統模型對實際的或者設想的系統進行動態實驗研究的列車控制一門綜合性技術。系統是研究的對象，模型是系統的抽象，仿真是對模型進行實驗，以達到研究系統的目的。

系統仿真是一種實用而有效的系統分析和研究方法，具有以下特點：

(1)成本低、不會對人身和財產造成傷害；

(2)可以對各種破壞性試驗進行仿真；

(3)容易處理列車運行固有的離散特性和動態隨機性；

(4)可以對運行過程進行回放，以便分析系統的性能。

傳統仿真軟件與測試用例的生成相互分離，需要額外的時間與人力成本進行測試用例的生成，使用人工進行測試用例的生成同時也會出現測試用例無法完全覆蓋的情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種列車控制系統軟件仿真測試方法，以列控系統為場景，對可成長的智能化網構軟件進行實例驗證。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種列控系統軟件仿真測試方法，對給定的某一個或某一類列控系統，對其硬件和功能進行抽象與簡化，設計與之相符的仿真測試系統，其具體步驟為：

步驟1，對給定的列控系統進行功能簡化，提取關鍵的硬件信息和業務流程邏輯，作為仿真測試系統設計的依據；

步驟2，根據抽象出的硬件功能信息和業務邏輯，通過軟件模擬實現硬件功能與業務邏輯流程，設計軟件仿真系統，其中軟件仿真系統由仿真功能模塊、仿真數據模塊和顯示界面模塊組成；

步驟3，根據抽象的業務流程邏輯，設計列控系統的測試用例生成器，選取需要測試的關鍵節點，獲取完全覆蓋相關節點信息的一組列車運行信息，存放于仿真數據模塊中，用于作為一組列控系統的仿真系統的測試用例。

進一步的，步驟1中需提取目標列控系統中包含軌道信息和應答器在內的功能硬件列表，并使用邏輯語言抽象出包括列車碰撞防護和計算機聯鎖在內的列控系統的核心業務邏輯。

進一步的，步驟2中，所述仿真功能模塊由軌旁信息仿真模塊和列車仿真模塊組成，其功能是對列控系統的各個組成部分的功能進行仿真；其中軌旁信息仿真模塊包含軌旁電路仿真模塊、軌旁電路信息處理模塊、應答器仿真模塊和應答器信息處理模塊；列車仿真模塊包含列車自動操作模塊和列車自動防護模塊。

進一步的，仿真功能模塊中各基本模塊的具體功能如下：

軌旁電路仿真模塊，根據列車運行所在的區間和車站進路信息，發送追蹤碼序或者特殊進路需要的軌道電路碼序，給列車自動防護模塊提供計算超速防護曲線的響應信息；

軌旁電路信息處理模塊，根據列車控制系統軌道電路的相關協議，對采集到的電路信息進行處理，以便于傳輸；

應答器仿真模塊，根據列車運行的距離，模擬應答器在列車軌道區間的起止位置觸發，并實時發送應答器消息，給列車自動防護模塊提供計算超速防護曲線的各種線路數據；