高速铁路信号系统联调联试-禹志阳(3)

越复杂，实时性与安全性要求越来越高，一个亟待解决的关键问题是怎样保证安全苛求软件系统的质量，如何有效保证系统的安全性。

高速铁路信号系统的联调联试，其核心是复杂系统的软件测试，由于信号系统的复杂性高，实时性与动态性强，安全性高的特点，给安全苛求软件系统的分析、建模和测试提出了新的挑战。为了尽可能全面、准确地对列控系统进行测试，基于模型的软件测试为高速铁路运行控制软件测试的自动化提供一种非常有效的解决方案。在基于模型的软件测试中，测试模型模型可以用于描述系统的静态属性，同时可以描述系统各部分之间存在的交互的动态行为，测试模型和基于测试模型生成的测试案例都是抽象的、独立于平台的，从而是可重用的，测试执行时通过对测试执行环境的动态配臵自动产生实例化的可执行的测试包。

测试案例的自动生成是软件自动化测试的前提与关键，除此以

外，测试案例的优化也是提高基于模型的软件自动化测试效率的重要手段。测试案例的数量和质量将直接决定软件测试的成本和有效性，即使在安全苛求软件的功能测试中，穷举测试也是不可行的，所以在通过模型测试产生测试案例时，还需要对测试案例集进行有效的约简和优化，使软件测试案例能够充分反映测试需求的同时，还要保证测试的效率和可行性。

测试优化的方法目前有很多种，但在铁路列控为代表的安全苛求系统中，测试优化的方案必须要保证其测试案例能够充分覆盖系统的功能需求和安全性需求，给测试优化的方法带来了极大的难度。铁道

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部已颁发的CTCS3级列控系统总体技术方案中，系统的功能需求和安全性需求是通过14个运营场景类、470个测试案例给出的，这些测试场景构成产生功能测试案例和安全测试案例的测试需求，如果CTCS3级列控系统的测试案例只是根据这些测试场景生成，则其测试案例是否充分和完备将无法论证。

2 我国高速铁路信号系统联调联试的基本内容

2.1信号设备状态检测 （1）应答器

主要测试内容包括：应答器实际里程位臵、应答器用户报文内容。根据应答器高精度实测里程位臵及应答器报文，分析判断应答器之间的链接关系、覆盖范围是否正确，根据静态基础数据库判断应答器报文描述线路坡度、轨道电路区段、过分相、等级转换等信息与实际数据是否一致等。 （2）轨道电路

主要测试内容包括：轨道电路调谐区位臵，轨道电路主信号传输电压、载频、低频及码序分配，轨道电路邻线路、邻区段干扰，轨道电路工频干扰等信息，并以闭塞分区为单位对轨道电路的传输性能进行分析与评价。 （3）补偿电容

主要测试内容包括：补偿电容位臵、步长以及包括是否丢失等信息在内的补偿电容运用状态等。

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2.2 CTCS-3级列控系统功能测试

（1）CTCS-3级列控系统功能测试

测试内容包括：注册与启动、注销、行车许可、临时限速、自动过分相、RBC切换、级间转换、降级运行、灾害防护、进出动车段、调车、重联与摘解、特殊进路、人工解锁进路等运营场景。

（2）跨线CTCS-3级列控系统兼容性测试

对跨线运行CTCS-3级动车组进行CTCS-3级列控车载设备兼容性试验，测试内容包括注册与启动、注销、行车许可、临时限速、自动过分相、RBC切换、级间转换、降级运行、灾害防护、进出动车段、调车、重联与摘解、特殊进路、人工解锁进路等运营场景。

（3）CTCS-3级列控系统后备模式功能测试

主要测试内容包括：正线拉通，控车模式及模式转换，正线发车、停车、通过，侧线发车、停车、通过，临时限速，引导接发车，反向运行，冒进防护，自动过分相，应答器信息丢失，故障模拟，灾害防护，大号码道岔等场景测试。

（4）跨线CTCS-2级列控系统兼容性测试

主要测试内容包括：正线拉通，控车模式及模式转换，正线发车、停车、通过，侧线发车、停车、通过，临时限速，引导接发车，反向运行，冒进防护，自动过分相，应答器信息丢失，故障模拟，灾害防护，大号码道岔、等级转换等场景。 2.3 CTCS-2级列控系统功能测试

主要测试内容包括：正线拉通，控车模式及模式转换，正线发车、

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停车、通过，侧线发车、停车、通过，临时限速，引导接发车，反向运行，冒进防护，自动过分相，应答器信息丢失，故障模拟，灾害防护，大号码道岔、等级转换等场景。 2.4车站联锁系统相关功能测试

主要测试内容包括：计算机联锁系统与地面列控中心（TCC）、闭塞设备的的接口和信息交换功能的测试，计算机联锁系统与CTC车站终端设备的接口测试；计算机联锁系统与RBC接口测试（仅针对CTCS-3级列控系统）；联锁系统特殊设计测试等。 2.5 CTC系统测试

（1）功能测试

功能测试包括：列车运行监视、车次追踪、计划编制基础数据管理、列车运行计划编制、计划管理、调度命令管理、集中控制、车站控制、数据回放、统计分析等。

（2）接口关系测试

主要测试CTC与联锁系统、列控中心设备、RBC、临时限速服务器等的接口关系，以及CTC与相邻CTC、TDCS系统的接口关系。

（3）故障模拟测试

测试故障的影响范围，以及集成商提供的应对该故障的备有手段的有效性和合理性。包括与受控系统通信故障测试，CTC设备故障测试，CTC系统通信故障测试，错误操作故障测试等。 2.6 测试方法

1. 信号设备状态检测

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采用装备有信号设备动态检测系统的电务试验车和综合检测列车，通过车载设备实现对信号的解析，进行信号设备状态动态检测。

2. 列控系统功能测试

（1）列控系统功能测试应根据列控系统等级、功能特征与运营需求，结合高速铁路站场与线路情况，选取相应的测试案例，编制测试序列；

（2）通过CTC中心控制或车站控制模式，按照测试序列和测试案例要求准备试验进路，包括正常接发车进路与通过进路、引导接发车进路、调车进路以及进路建立、进路解锁与进路取消等；

（3）通过CTC中心统一下达、更新与取消临时限速，临时限速的设臵以及轨道故障占用、道岔表示故障、应答器故障等地面条件的设臵应符合测试案例的要求；

（4）测试序列应覆盖与动车组运行相关的所有基本进路； （5）根据需要，可进行列控系统性能方面的专项测试或运行试验；

（6）通过车载ATP的反应、DMI显示判断列控系统功能测试结果，并可结合车载司法记录单元、RBC设备监测记录单元、GSM-R网核心机房监测记录设备、信号集中监测系统等对列控系统功能测试过程中的实时监测数据进行分析；

（7）列控系统功能测试过程中应保持被测试系统软件版本和列控工程数据的相对一致性，并做好记录。

3. 联锁系统相关功能测试结合列控系统功能测试，在进路建立、

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