-
摘要: 应用基于功能特征的测试案例生成方法, 研究了无线闭塞中心的功能结构, 提取了无线闭塞中心的功能特征, 得到了无线闭塞中心的功能特征列表。针对无线闭塞中心的每个功能特征, 编制了测试案例, 将测试案例串联成电子化的测试序列。根据中国高速铁路列车运行控制系统的规范和要求, 构建了无线闭塞中心的仿真测试平台, 编写了试验步骤和XML程序文件。在无线闭塞中心测试平台上, 测试了包含注册与启动、行车许可、停车与注销、通信网络故障、RBC切换5个运行功能的3个测试序列。测试结果表明: 在常温常压下, 列车速度低于350 km.h-1且仅有一趟列车运行的条件下, 无线闭塞中心可不间断工作至少90 min, 功能正常。可见, 方法有效。Abstract: Test case generation method based on function features was used, the function structure of radio block center (RBC) was studied, the function features of RBC were extracted, and the feature list of RBC was obtained. Aiming at the each feature of RBC, test cases were compiled and serially combined to electronic test sequence. On the basis of standards and requirements of running control system for China high-speed train, RBC test platform was established, and test step and XML program document was written. With RBC test platform, the three test sequences of five running features containing registration and start-up, driving permission, parking and cancellation, communication network fault and RBC switching. Test result shows that under room temperature and atmospheric pressure, while there is only one train and its speed is less than 350 km·h-1, the uninterrupted working time of RBC is more than 90 min, and the function can be kept well. So, the proposed method is effective.
-
Key words:
- high-speed train /
- running control system /
- radio block center /
- function test /
- function feature /
- test case /
- test sequence
-
表 2 RBC功能特征
Table 2. RBC function features
类型 第1层次 第2层次 第3层次 基本功能特征 内容 与中国高速铁路列控系统等级相关的功能特征 等级表示 中国高速铁路列控系统3级 司机选择其他中国高速铁路列控系统等级, 断开与RBC的连接 等级转换 中国高速铁路列控系统2级→中国高速铁路列控系统3级 给出中国高速铁路列控系统2级的移动授权, 延伸到中国高速铁路列控系统3级区域, 以便列车通过等级转换边界 给出中国高速铁路列控系统2级的移动授权, 目标速度不为0, 直到等级转换边界 RBC发送中国高速铁路列控系统2级→中国高速铁路列控系统3级等级转换预告 如果进路改变, 取消中国高速铁路列控系统2级→中国高速铁路列控系统3级等级转换 RBC发送行车许可 中国高速铁路列控系统3级→中国高速铁路列控系统2级 给出中国高速铁路列控系统3级的移动授权, 延伸到中国高速铁路列控系统2级区域, 以便列车通过等级转换边界 给出中国高速铁路列控系统3级的移动授权, 目标速度不为0, 直到等级转换边界 由于进路改变, 取消中国高速铁路列控系统3级→中国高速铁路列控系统2级等级转换 RBC发送中国高速铁路列控系统3级→中国高速铁路列控系统2级等级转换预告 RBC发送级间转换命令 
下载: 导出CSV
表 3 测试案例
Table 3. Test case
功能特性标识号 001 功能特性描述 列车注册 被测对象 RBC 测试案例数量 3 测试案例标识号 001-1 测试案例描述 由于RBC未接受“会话建立”消息, 因此, 不接受新的列车注册 测试目的 当RBC没有得到任何与列车进行“会话建立”有关的消息时, RBC能够不接受新的列车注册信息 测试案例标识号 001-2 测试案例描述 由于RBC通信会话数量达到RBC配置的最大数量, 不接受新的列车注册, 同时, RBC给调度中心发送报警消息 测试目的 当RBC通信会话数量达到RBC配置的最大数量时, RBC能够及时发现报警, 并拒绝新的列车注册 测试案例标识号 001-3 测试案例描述 由于重启的RBC没有更新临时限速信息, 因此, 不接受新的列车注册 测试目的 当RBC重启后, 且RBC储存的临时限速信息没有更新, RBC拒绝新的列车注册
下载: 导出CSV
表 4 工况1 RBC测试序列
Table 4. RBC test sequence under condition 1
主要试验内容 1.注册与启动; 2.发送行车许可; 3.延长行车许可; 4.注销 试验前提条件 列车停于位置1 列车运行进路 列车从位置1发车, 停在位置2 试验速度 最高允许运行速度为350 km·h-1
下载: 导出CSV
表 5 工况1试验步骤
Table 5. Test steps under condition 1
序号 操作步骤 测试案例内容 1 注册、启动列车, 以目视行车模式运行 车载发送会话信息至RBC, RBC确认; 车载发送位置信息至RBC, RBC不对列车进行注册 2 列车经过出站信号机后转完全监控模式 车载发送位置信息至RBC, RBC对列车进行注册, RBC向列车发送确认信息, RBC向调度中心发送列车相关信息; 车载向RBC请求行车许可, RBC向列车发送行车许可; RBC延长行车许可 3 列车在位置2停车, 关闭驾驶台 车载设备向RBC发送通信会话结束信息, RBC向车载回复通信会话结束确认信息; RBC清空该列车相关信息
下载: 导出CSV
表 6 工况1测试结果
Table 6. Test result under condition 1
关键记录编号 时间 发送至RBC的信号 来自RBC的信号 0001 14:26:37 信息来源: 0001车; 建立会话信息 发送至: 0001车; 接受 0002 14:26:38 信息来源: 0001车; 位置: 12 567 km 发送至: 0001车; 拒绝 0003 14:28:10 信息来源: 0001车; 位置: 12 569 km 发送至: 0001车; 拒绝 0004 14:28:12 信息来源: 0001车; 位置: 12 570 km 发送至: 0001车; 接受 0005 14:28:13 信息来源: 0001车; 列车信息 发送至: 调度中心; 列车信息 0006 14:28:14 信息来源: 0001车; 位置: 12 570 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 行车许可信息 0007 14:56:30 信息来源: 0001车; 位置: 12 720 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 行车许可信息 0008 15:39:12 信息来源: 0001车; 结束通信会话 发送至: 0001车; 会话结束确认信息 功能测试结果 编号 功能 验证结果 1 列车注册与注销 正确 2 发送行车许可 正确 3 延长行车许可 正确
下载: 导出CSV
表 7 工况2的RBC测试序列
Table 7. RBC test sequence under condition 2
主要试验内容 1.注册与启动; 2.发送行车许可; 3.无线通信网络故障 试验前提条件 列车停于位置1 列车运行进路 列车从位置1发车 试验速度 最高允许运行速度为350 km·h-1
下载: 导出CSV
表 8 工况2试验步骤
Table 8. Test steps under condition 2
序号 操作步骤 测试案例内容 1 注册、启动列车 车载发送会话信息至RBC, RBC确认; 车载发送位置信息至RBC, RBC对列车进行注册, 并向列车发送确认信息, 向调度中心发送列车相关信息 2 列车在完全监控模式下运行 车载向RBC请求行车许可, RBC向列车发送行车许可 3 无线通信网络故障 车载设备不向RBC发送请求行车许可信息, RBC与列车中断通信连接 4 通信网络故障超时5 min RBC删除通信中断的列车注册信息, RBC向调度中心发送报告信息
下载: 导出CSV
表 9 工况2测试结果
Table 9. Test result under condition 2
关键记录编号 时间 发送至RBC的信号 来自RBC的信号 0001 15:18:25 信息来源: 0001车; 建立会话信息 发送至: 0001车; 接受 0002 15:18:25 信息来源: 0001车; 位置: 12 577 km 发送至: 0001车; 接受 0003 15:18:26 信息来源: 0001车; 列车信息 发送至: 调度中心; 列车信息 0004 15:18:26 信息来源: 0001车; 位置: 12 577 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 行车许可信息 0005 15:22:11 信息来源: 0001车; 位置: 12 603 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 行车许可信息 0006 15:27:11 无 发送至: 调度中心; 删除列车信息 功能测试结果 编号 功能 验证结果 1 列车注册与启动 正确 2 发送行车许可 正确 3 无线网络通信故障 正确
下载: 导出CSV
表 10 工况3的RBC测试序列
Table 10. RBC test sequence under condition 3
主要试验内容 1.注册与启动; 2.发送行车许可; 3.RBC切换 试验前提条件 列车停于位置1 列车运行进路 列车从位置1发车 试验速度 最高允许运行速度为350 km·h-1
下载: 导出CSV
表 11 工况3试验步骤
Table 11. Test steps under condition 3
序号 操作步骤 测试案例内容 1 注册、启动列车 车载发送会话信息至被测RBC, 被测RBC确认; 车载发送位置信息至被测RBC, 被测RBC对列车进行注册, 向列车发送确认信息, 向调度中心发送列车相关信息 2 列车在完全监控模式下运行 车载发送位置信息, 车载向被测RBC请求行车许可, 被测RBC向列车发送行车许可 3 列车通过预告点 车载设备向被测RBC发送通过预告点的位置信息, 被测RBC向列车发送RBC切换信息; 被测RBC向相邻RBC发送请求进路信息、列车数据等, 相邻RBC向被测RBC发送进路信息; 车载发送位置信息, 被测RBC向列车发送行车许可; 被测RBC命令列车与相邻RBC建立会话 4 列车头部通过切换点 车载发送位置信息, 相邻RBC向被测RBC发送列车控制权通报信息, 被测RBC不向列车发送信息, 被测RBC不向相邻RBC发送信息 5 列车尾部通过切换点 车载发送位置信息, 被测RBC命令车载设备发送通信会话结束信息; 车载设备向被测RBC发送通信会话结束信息, 被测RBC向车载回复通信会话结束确认信息; 被测RBC清空该列车相关信息
下载: 导出CSV
表 12 工况3测试结果
Table 12. Test result under condition 3
关键记录编号 时间 发送至RBC的信号 来自RBC的信号 0001 16:38:05 信息来源: 0001车; 建立会话信息 发送至: 0001车; 接受 0002 16:38:05 信息来源: 0001车; 位置: 12 750 km 发送至: 0001车; 接受 0003 16:38:06 信息来源: 0001车; 列车信息 发送至: 调度中心; 列车信息 0004 16:38:06 信息来源: 0001车; 位置: 12 750 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 行车许可信息 0005 16:50:35 信息来源: 0001车; 位置: 12 800 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; RBC切换信息 0006 16:50:35 无 发送至: 相邻RBC; 请求进路信息 0007 16:50:35 无 发送至: 相邻RBC; 列车信息 0008 16:50:35 信息来源: 相邻RBC; 列车信息 无 0009 16:50:36 信息来源: 0001车; 位置: 12 800 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 行车许可信息 0010 16:50:36 无 发送至: 0001车; 相邻RBC信息 0011 16:50:36 无 发送至: 0001车; 与相邻RBC建立会话命令 0012 16:55:07 信息来源: 0001车; 位置: 12 825 km; 请求行车许可 无 0013 16:55:07 信息来源: 相邻RBC; 列车控制权通报信息 无 0014 16:55:07 信息来源: 0001车; 位置: 12 825 km; 请求行车许可 发送至: 0001车; 会话结束命令 0015 16:55:07 信息来源: 0001车; 结束通信会话 发送至: 0001车; 会话结束确认信息 功能测试结果 编号 功能 验证结果 1 列车注册与启动 正确 2 发送行车许可 正确 3 RBC切换 正确
下载: 导出CSV
-
[1] 季学胜, 李开成, 张勇, 等. CTCS-3级列控系统测试案例生成方法的研究[J]. 铁道通信信号, 2009, 45 (10): 1-5. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDTH200910001.htmJI Xue-sheng, LI Kai-cheng, ZHANG Yong, et al. Research on test case generation method of CTCS-3 train control system[J]. Railway Signalling and Communication, 2009, 45 (10): 1-5. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDTH200910001.htm [2] 张新明, 禹志阳, 袁焕靖. 基于运营场景的CTCS-3级列控系统功能需求分析[J]. 铁道通信信号, 2010, 46 (4): 17-21. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDTH201004005.htmZHANG Xin-ming, YU Zhi-yang, YUAN Huan-jing. CTCS-3 train control systemfunction requirements analysis based on operational scenarios[J]. Railway Signalling and Communication, 2010, 46 (4): 17-21. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDTH201004005.htm [3] HEI MDAHL M P E, RAYADURGAM S, VISSER W. Specification centered testing[C]//TRACEY N, PENIX J, VISSER W. The Second International Workshop on Automated Program Analysis, Testing and Verification. Toronto: ICSE, 2001: 1-5. [4] TOMMASO P D, FLAMMI NI F, LAZZARO A, et al. The simulation of anomalies in the functional testing of the ERTMS/ETCS trackside system[C]//IEEE. Proceedings of the Ninth IEEE International Symposiumon High-Assurance Systems Engineering. Heidelberg: IEEE, 2005: 131-139. [5] TILIERE G D, LAPERROUZA M. Developing and deploying innovative technologies in a liberalized European railway system[C]//STRC. Proceedings of 9th Swiss Transport Research Conference. Monte Verita: STRC, 2009: 1-22. [6] NICOLA G D, TOMMASO P D, ESPOSITO R, et al. A hybrid testing methodology for railway control systems[C]//MARITTA H, PETER L, STEFAN W. Computer Safety, Reliability, and Security. Potsdam: Springer Berlin/Heidelberg, 2004: 116-129. [7] ERTMS/ETCS SUBSET076-3, methodology of testing[S]. [8] ERTMS/ETCS SUBSET 076-2, methodology to prepare features[S]. [9] ERTMS/ETCS SUBSET 076-4-1, test sequence generation: methodology and rules[S]. [10] ERTMS/ETCS SUBSET076-5-1, ERTMS ETCSclass 1 feature list[S]. [11] 禹志阳, 赵阳. 基于黑盒测试技术的CTCS-3级列控系统联调联试研究[J]. 铁道通信信号, 2010, 46 (5): 1-5. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDTH201005000.htmYU Zhi-yang, ZHAO Yang. Study on CTCS-3 train control systemdynamic test based on black-boxtest[J]. Rail way Signalling and Communication, 2010, 46 (5): 1-5. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDTH201005000.htm [12] 李伟, 王海峰. CTCS-3级列控系统车载设备测试序列的优化[J]. 北京交通大学学报, 2010, 34 (2): 75-78. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFJT201002019.htmLI Wei, WANG Hai-feng. Optimization test sequence of CTCS-3 on-board equipment[J]. Journal of Beijing Jiaotong University, 2010, 34 (2): 75-78. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFJT201002019.htm [13] ZHANG Yan, ZHU Li, CHEN Li-jie, et al. A method for simulation and analysis of trackside data communication systemin CBTC[C]//IEEE. 2009 WRI International Conference on Communications and Mobile Computing. Kunming: IEEE, 2009: 529-533. [14] 曾洁毅, 赵会兵. 应答器传输模块测试系统的研究[J]. 北京交通大学学报, 2008, 32 (2): 80-83. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFJT200802019.htmZENG Jie-yi, ZHAO Hui-bing. Research on balise transmission module test system[J]. Journal of Beijing Jiaotong University, 2008, 32 (2): 80-83. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFJT200802019.htm [15] DONG Hai-rong, NING Bin, CAI Bai-gen, et al. Automatic train control system development and simulation for highspeed railways[J]. IEEE Circuits and Systems Magazine, 2010, 10 (2): 6-18. [16] 牛儒, 曹源, 唐涛. ETCS-2级列控系统RBC交接协议的形式化分析[J]. 铁道学报, 2009, 31 (4): 52-58. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB200904012.htmNIU Ru, CAO Yuan, TANG Tao. Formal modelling and analysis of RBC handover protocol for ETCS level 2 using stochastic petri nets[J]. Journal of the China Railway Society, 2009, 31 (4): 52-58. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB200904012.htm [17] 梁楠, 王海峰. 基于SPN的CTCS-3级列控系统RBC实时性能分析[J]. 铁道学报, 2011, 33 (2): 67-71. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB201102017.htmLIANG Nan, WANG Hai-feng. Real-time performance analysis of RBC system for CTCS lever 3 using stochastic petri networks[J]. Journal of the China Railway Society, 2011, 33 (2): 67-71. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB201102017.htm [18] 吕继东, 唐涛, 贾昊. 客运专线CTCS-3级列控系统无线闭塞中心的建模与验证[J]. 铁道学报, 2010, 32 (6): 34-42. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB201006009.htmLUJi-dong, TANG Tao, JIA Hao. Modeling and verification of Radio Block Center of CTCS-3 train control system for dedicated passengers lines[J]. Journal of the China Railway Society, 2010, 32 (6): 34-42. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB201006009.htm -
点击查看大图
图(7) / 表(12)
计量
- 文章访问数: 915
- HTML全文浏览量: 150
- PDF下载量: 600
- 被引次数: 0
