張大威

張大威:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究生部 鐵道部運(yùn)輸局電務(wù)部工程師 100081 北京

近年來(lái)，我國(guó)高鐵建設(shè)事業(yè)伴隨著世界范圍內(nèi)鐵路行業(yè)的復(fù)興而蓬勃發(fā)展，擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CTCS-2、CTCS-3級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于客運(yùn)專線建設(shè)中，為確保運(yùn)輸安全發(fā)揮著極其重要的作用。

在整個(gè)CTCS系統(tǒng)中，列控中心是具有中國(guó)特色的安全控制設(shè)備，它既是CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)地面信號(hào)設(shè)備的核心部分，也是CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)地面信號(hào)控制降級(jí)后最重要的后備系統(tǒng)，可根據(jù)聯(lián)鎖提供的軌道電路占用信息和進(jìn)路信息、CTC(或臨時(shí)限速服務(wù)器)提供的臨時(shí)限速信息以及站間安全通信信息等，通過(guò)編碼計(jì)算產(chǎn)生行車許可命令，利用有源應(yīng)答器發(fā)送應(yīng)答器報(bào)文、驅(qū)動(dòng)ZPW-2000軌道電路發(fā)碼、控制區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈，并通過(guò)軌道電路和應(yīng)答器將行車許可信息傳送給車載控制子系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的連續(xù)控制。

列控中心的安全性要求極高，按照國(guó)際功能安全基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)IEC61508對(duì)安全性完整性等級(jí)的劃分方法，列控中心被定義為SIL-4級(jí)安全設(shè)備 (Safety Integrity Level)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)同屬最高的安全完整性等級(jí)。因此在開通運(yùn)營(yíng)前對(duì)列控中心的測(cè)試和驗(yàn)證尤為重要，如何讓測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程經(jīng)濟(jì)、高效、規(guī)范、完整，越來(lái)越為鐵路研發(fā)設(shè)計(jì)、建設(shè)、維護(hù)和使用部門所關(guān)注。計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試技術(shù)為解決上述問(wèn)題提供了行之有效的手段。

1 仿真測(cè)試技術(shù)發(fā)展

1.1 國(guó)外鐵路仿真測(cè)試技術(shù)發(fā)展

國(guó)外鐵路部門對(duì)仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用十分重視，早在上世紀(jì)70年代，就開始利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)鐵路線路設(shè)計(jì)、運(yùn)輸組織方案進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估，目前已開發(fā)出列車調(diào)度、列車運(yùn)行和站內(nèi)閉塞監(jiān)視等功能的仿真系統(tǒng)。

在路網(wǎng)能力仿真方面，英國(guó)Incontrol研究所和Railned等多個(gè)鐵路部門合作研究了Simone鐵路路網(wǎng)能力仿真系統(tǒng);SYSTRA公司開發(fā)了RAILSIM鐵路線路能力優(yōu)化仿真系統(tǒng);AEA-Technology RAIL公司開發(fā)了VAMPIRE輪軌關(guān)系仿真系統(tǒng)。

在歐洲列車控制系統(tǒng)ETCS領(lǐng)域，歐洲鐵路研究中心開發(fā)了ETCS仿真系統(tǒng)，能夠仿真ETCS等級(jí)0—2級(jí)的功能;在對(duì)無(wú)線閉塞中心RBC(Radio Block Centre)的測(cè)試中，P.di Tommaso運(yùn)用仿真方法制定出了列車與RBC數(shù)據(jù)通信異常情況下的測(cè)試案例，以此來(lái)驗(yàn)證RBC系統(tǒng)的安全性和可靠性。

在列控車載系統(tǒng)仿真方面，歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)ERTMS(European Rail Traffic Management System)的UNISIG工作組搭建了分布式交互仿真測(cè)試系統(tǒng)，利用場(chǎng)景發(fā)生器產(chǎn)生仿真場(chǎng)景和測(cè)試序列，通過(guò)這些仿真場(chǎng)景和測(cè)試序列加載各仿真測(cè)試節(jié)點(diǎn)、控制仿真測(cè)試過(guò)程并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，用模塊事件記錄器記錄仿真測(cè)試過(guò)程中各節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的重要信息，用分析確認(rèn)模塊判斷信息的正確性并進(jìn)行分析;2004年，意大利佛羅倫薩大學(xué)為意大利列車控制系統(tǒng)SCMT開發(fā)出了硬件在環(huán)HIL(Hardware In the Loop)測(cè)試系統(tǒng)，它是一個(gè)基于仿真技術(shù)的ATP測(cè)試系統(tǒng)。

1.2 中國(guó)鐵路仿真測(cè)試技術(shù)發(fā)展

我國(guó)鐵路系統(tǒng)仿真測(cè)試工作起步較晚，起初主要是針對(duì)列車調(diào)度算法等具體問(wèn)題的仿真。隨著大規(guī)模客專建設(shè)和CTCS系統(tǒng)全面投入使用，對(duì)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的仿真測(cè)試變得越來(lái)越迫切。由于在列控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施方面沒(méi)有太多成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，而列控系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中有很多問(wèn)題需要研究，如設(shè)計(jì)方案優(yōu)化問(wèn)題、系統(tǒng)適應(yīng)性問(wèn)題、技術(shù)條件可行性問(wèn)題等，都需要在事前進(jìn)行研究分析，如果僅僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)做事后修改，不但浪費(fèi)人力物力、影響運(yùn)輸生產(chǎn)，而且有很多問(wèn)題受現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件限制無(wú)法得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。換言之，即使在設(shè)備開通前進(jìn)行過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，但在投入使用后仍可能還會(huì)出現(xiàn)某些問(wèn)題。這就促使有關(guān)設(shè)計(jì)研發(fā)單位和科研院所考慮運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)的方式替代現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過(guò)仿真現(xiàn)場(chǎng)很難人工設(shè)置的各種故障和情況，對(duì)列控中心的功能邏輯等進(jìn)行驗(yàn)證。

北京交通大學(xué)軌道交通控制與國(guó)家安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自2005年起，開始建設(shè)軌道交通控制與安全綜合試驗(yàn)平臺(tái)，包括CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)、GSM-R網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和行車指揮平臺(tái);針對(duì)列控系統(tǒng)的仿真研究，以西南交通大學(xué)交通控制實(shí)驗(yàn)室、北京交通大學(xué)軌道交通與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、同濟(jì)大學(xué)、蘭州交通大學(xué)和中國(guó)鐵道科學(xué)研究院等科研院校和研究部門為代表，所做的工作包括系統(tǒng)原型開發(fā)、控制算法和城軌列控建模仿真、列控中心等地面列控設(shè)備和車載ATP仿真測(cè)試研究等;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究建立了基于列控系統(tǒng)功能測(cè)試的專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程的自動(dòng)判斷和統(tǒng)計(jì)，提出可能的故障原因和故障對(duì)策。國(guó)內(nèi)列控中心仿真模型所使用的大多是面向?qū)ο缶幊痰挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言，具體來(lái)說(shuō)，開發(fā)環(huán)境主要有VC++、C++Builder等。

2 列控中心仿真的核心問(wèn)題

在建立列控中心仿真系統(tǒng)之前，首先要構(gòu)造一個(gè)盡可能與原系統(tǒng)相匹配和反映真實(shí)情況的模型，模型本身應(yīng)便于模擬系統(tǒng)的各種行為。同時(shí)，為使仿真系統(tǒng)可以滿足評(píng)價(jià)、分析、測(cè)試等性能，系統(tǒng)還要能隨時(shí)反映各子系統(tǒng)或功能模塊之間的動(dòng)態(tài)特性，記錄當(dāng)前的各種狀態(tài)和彼此關(guān)系，以便獲取各種參數(shù)。因此，列控中心仿真的核心問(wèn)題首先是仿真模型的建立，其次是仿真系統(tǒng)的開發(fā)。

3 列控中心仿真系統(tǒng)功能需求

列控中心仿真系統(tǒng)主要是依據(jù)列控中心的技術(shù)規(guī)范、接口協(xié)議、系統(tǒng)功能需求、設(shè)備配置等進(jìn)行仿真，做到與列控中心的功能相一致，一般包括地面軌道電路編碼、區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈、有源應(yīng)答器報(bào)文生成與臨時(shí)限速處理、區(qū)間方向控制、接口通信等。列控中心仿真系統(tǒng)根據(jù)不同的外部設(shè)備配置，應(yīng)能夠?qū)ο到y(tǒng)功能進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。雖然中繼站和無(wú)配線車站列控中心不具備與聯(lián)鎖相關(guān)的功能，沒(méi)有站內(nèi)軌道電路編碼和方向控制功能、區(qū)間運(yùn)行方向和閉塞控制功能等，但所設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)車站列控中心仿真系統(tǒng)應(yīng)該涵蓋列控中心的所有功能，對(duì)于中繼站和無(wú)配線車站，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的功能屏蔽。

地面軌道電路編碼，根據(jù)列車進(jìn)路和軌道區(qū)段狀態(tài)等信息，進(jìn)行站內(nèi)和區(qū)間軌道電路的載頻、低頻信息編碼。實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道區(qū)段狀態(tài)的識(shí)別并對(duì)軌道電路分路不良、進(jìn)出站信號(hào)機(jī)異常關(guān)閉、站內(nèi)軌道電路故障等情況采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

區(qū)間信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈，根據(jù)區(qū)間閉塞分區(qū)占用情況，完成對(duì)區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)的點(diǎn)燈控制。

臨時(shí)限速處理與有源應(yīng)答器報(bào)文生成，根據(jù)列車進(jìn)路信息、臨時(shí)限速設(shè)置信息和應(yīng)答器報(bào)文定義原則，實(shí)現(xiàn)應(yīng)答器報(bào)文的實(shí)時(shí)組幀、編碼、校驗(yàn)，判斷和發(fā)送信號(hào)降級(jí)信息，并向相關(guān)的LEU發(fā)送報(bào)文。

區(qū)間方向控制，根據(jù)聯(lián)鎖改方命令、區(qū)間閉塞分區(qū)空閑狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)間運(yùn)行方向的控制。

通信接口，按照接口通信協(xié)議的要求，接收列控中心各通信接口的信息，經(jīng)內(nèi)部相關(guān)模塊處理后發(fā)送到通信接口，再輸出到外圍設(shè)備。

4 幾種仿真測(cè)試實(shí)例

4.1 基于著色Petri網(wǎng) (Colored Petri Net)的建模與仿真

Petri網(wǎng)建模方法是形式化建模方法的一種，是一種系統(tǒng)的數(shù)學(xué)和圖形描述、分析工具，具有圖形結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的直觀意義。對(duì)于并發(fā)、異步、分布、并行、不確定性或隨機(jī)性的信息處理構(gòu)造Petri網(wǎng)模型并進(jìn)行分析，就可以得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為方面的信息，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)和改進(jìn)。

同濟(jì)大學(xué)在2008年提出了基于著色Petri網(wǎng)的安全構(gòu)件模型及相應(yīng)的構(gòu)件組裝算法。北京交通大學(xué)根據(jù)列控系統(tǒng)功能需求，利用著色Petri網(wǎng)建立功能處理模型，用著色Petri網(wǎng)建模工具CPN-TOOLS建立相應(yīng)的仿真模型，并利用狀態(tài)空間工具分析系統(tǒng)功能的完整性和邏輯正確性，用C++Builder程序設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)功能處理軟件，生成信息實(shí)時(shí)監(jiān)控界面，監(jiān)控信息正確接收和運(yùn)行，滿足列控仿真系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)需求。

例如:列控中心系統(tǒng)頂層CPN模型如圖1所示，它包含 CBI、TCI、CTC、LEU和 TCC 5個(gè)替代變遷，分別標(biāo)識(shí)與列控中心信息交互子系統(tǒng)在列控系統(tǒng)中的邏輯位置，各子系統(tǒng)與列控中心間交互的信息傳遞用相應(yīng)的庫(kù)所予以設(shè)定。列控中心與各設(shè)備間的交互庫(kù)所含義如表1所示。

圖1 列控中心系統(tǒng)頂層CPN模型

表1 列控中心系統(tǒng)層輸入輸出庫(kù)所表

通過(guò)層次化的建模技術(shù)，分別建立系統(tǒng)層、處理層和功能層3層模型，使軟件系統(tǒng)功能過(guò)程更加直觀和具體。除上面所描述的系統(tǒng)頂層外，列控中心系統(tǒng)處理層、軌道電路占用信息處理層、臨時(shí)限速命令處理層、臨時(shí)限速功能層、進(jìn)路報(bào)文處理層、進(jìn)路報(bào)文功能層、應(yīng)答器報(bào)文處理子網(wǎng)等均可依此建模。

在此基礎(chǔ)上，利用CPN-TOOLS狀態(tài)空間工具對(duì)模型的有界性 (確認(rèn)庫(kù)所資源不會(huì)無(wú)限增大而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行終止)和活性 (確認(rèn)系統(tǒng)沒(méi)有死循環(huán)和死節(jié)點(diǎn)，每個(gè)狀態(tài)都是良好狀態(tài))等性質(zhì)進(jìn)行分析，驗(yàn)證軌道電路占用信息報(bào)文處理層模型和進(jìn)路報(bào)文功能層功能的正確性，利用“狀態(tài)轉(zhuǎn)移查詢”確認(rèn)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)路報(bào)文的處理，最終完成對(duì)功能層模型的確認(rèn)工作，獲得可靠的模型依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)從功能需求到列控中心系統(tǒng)功能模型化的建模過(guò)程。

在完成仿真模型的建立和驗(yàn)證后，參照模型的體系架構(gòu)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，在計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)上使用 C++Builder編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)列控中心系統(tǒng)仿真器軟件的設(shè)計(jì)，并通過(guò)集成測(cè)試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等步驟逐步提高仿真器軟件的質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完善。

4.2 基于SED_TSL腳本技術(shù)的仿真測(cè)試

SED_TSL(Scenario-Event Driven Test Script Language)是一種基于場(chǎng)景—事件驅(qū)動(dòng)的測(cè)試腳本語(yǔ)言。SED_TSL定義的測(cè)試腳本以被測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景為基礎(chǔ)，將運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景定義為相應(yīng)的測(cè)試場(chǎng)景，在測(cè)試場(chǎng)景中以測(cè)試序列的模式，對(duì)相關(guān)測(cè)試用例進(jìn)行序列化，通過(guò)定義外部仿真測(cè)試環(huán)境將測(cè)試用例加載到被測(cè)系統(tǒng)中，完成安全性測(cè)試，同時(shí)也可以通過(guò)定義故障場(chǎng)景，完成各種安全防護(hù)機(jī)制測(cè)試。

SED_TSL的核心語(yǔ)法庫(kù)分為3層，如圖2所示，即基礎(chǔ)語(yǔ)言包、測(cè)試描述語(yǔ)言包和用戶開發(fā)包。

基于核心語(yǔ)法庫(kù)，標(biāo)準(zhǔn)的SED_TSL測(cè)試腳本結(jié)構(gòu)如圖3所示，分為測(cè)試主控單元模塊腳本和測(cè)試執(zhí)行單元模塊腳本2層。在測(cè)試主控單元模塊腳本中，主要定義當(dāng)前測(cè)試控制邏輯和當(dāng)前仿真測(cè)試環(huán)境配置;測(cè)試執(zhí)行單元模塊腳本中，主要定義當(dāng)前測(cè)試中具體的執(zhí)行測(cè)試內(nèi)容。

圖2 SED_TSL的核心語(yǔ)法庫(kù)

SED_TSL仿真測(cè)試環(huán)境架構(gòu)主要包括測(cè)試控制中心、測(cè)試引擎、仿真環(huán)境接口適配器集、被測(cè)列控中心外部仿真測(cè)試環(huán)境共4個(gè)部分。其中，測(cè)試控制中心主要完成測(cè)試用例生成、測(cè)試序列生成、測(cè)試場(chǎng)景生成、可執(zhí)行測(cè)試腳本生成、測(cè)試進(jìn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及測(cè)試結(jié)果智能分析;測(cè)試引擎主要完成測(cè)試腳本解析、執(zhí)行、控制、仿真驅(qū)動(dòng)命令生成、注入、測(cè)試結(jié)果采集、判定與存儲(chǔ)及測(cè)試執(zhí)行流程管理控制;仿真環(huán)境接口適配器集主要用于處理測(cè)試引擎與被測(cè)列控中心外部仿真環(huán)境之間的消息通信和過(guò)程調(diào)用;被測(cè)列控中心外部仿真環(huán)境主要承擔(dān)仿真被測(cè)列控中心的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，所有的仿真對(duì)象以插件方式集成構(gòu)成外部仿真測(cè)試環(huán)境。

基于SED_TSL的測(cè)試腳本技術(shù)可以滿足對(duì)安全苛求軟件測(cè)試的特殊要求，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)仿真測(cè)試。它所建立的測(cè)試場(chǎng)景、測(cè)試用例庫(kù)和測(cè)試序列庫(kù)，可以對(duì)列控中心軟件系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中可能出現(xiàn)的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景進(jìn)行各類測(cè)試用例和測(cè)試序列，并且執(zhí)行效率較高。

4.3 數(shù)據(jù)初始化通用性仿真

圖3 基于SED_TSL的測(cè)試腳本架構(gòu)圖

列控中心仿真軟件一般都存在通用性不足的問(wèn)題:一是未能完全實(shí)現(xiàn)站內(nèi)側(cè)線行車和換線行車功能仿真;二是在處理設(shè)計(jì)部門提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表的時(shí)候，不能自動(dòng)生成信息實(shí)例，而是需要手工編輯配置文件，這樣做不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且極易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

通用性仿真克服了上述問(wèn)題。系統(tǒng)在處理設(shè)計(jì)院提供的列車進(jìn)路數(shù)據(jù)表時(shí)，把每個(gè)進(jìn)路號(hào)下面的相關(guān)信息，包括應(yīng)答器編號(hào)、進(jìn)路、進(jìn)路類型、始端信號(hào)機(jī) (名稱/接近最高碼序)、終端信號(hào)機(jī)名稱、應(yīng)答器 (單元編號(hào)/鏈接距離)、道岔、線路速度 (速度/距離)、軌道區(qū)段 (長(zhǎng)度/載頻/信號(hào)機(jī)類型/名稱)、災(zāi)害防護(hù)區(qū)段以及備注信息等存儲(chǔ)在一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)組里，對(duì)信息進(jìn)行重新整理，提取進(jìn)路上所有軌道區(qū)段的聯(lián)接關(guān)系且保留其他相關(guān)信息，為站內(nèi)編碼的邏輯關(guān)系提供依據(jù)。接下來(lái)，為軌道區(qū)段項(xiàng)設(shè)置專門的結(jié)構(gòu)體數(shù)組，定義出區(qū)段名稱、低頻、載頻、占用狀態(tài)、方向信息、災(zāi)害信息、燈絲斷絲、轉(zhuǎn)頻標(biāo)志位等，經(jīng)過(guò)這樣處理后，整個(gè)站內(nèi)的信息就豐富而完整地保存了下來(lái)，列控中心可以對(duì)站內(nèi)所有區(qū)段進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配處理。在完成整個(gè)進(jìn)路數(shù)據(jù)表的初始化工作后，內(nèi)存中存儲(chǔ)的信息已經(jīng)成為程序運(yùn)行時(shí)可以直接調(diào)用的信息，無(wú)需手工編輯其他的配置文件，仿真系統(tǒng)可以完整地模擬側(cè)線接發(fā)車作業(yè)、換線作業(yè)、反方向運(yùn)行等狀態(tài)，大大提高了仿真的效率和準(zhǔn)確性。仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 列控中心仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.4 基于安全可用性的仿真測(cè)試平臺(tái)

仿真測(cè)試平臺(tái)軟件構(gòu)造了六大模塊，即測(cè)試模擬條件模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、顯示模塊、報(bào)文反編譯模塊和測(cè)試控制模塊，如圖5所示。其中，模擬條件模塊，為列控中心提供所連接外圍設(shè)備的測(cè)試條件;數(shù)據(jù)接口模塊，實(shí)時(shí)接收列控中心不同物理通道發(fā)送出來(lái)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分類存儲(chǔ)，同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)信息的正確性、時(shí)效性、次序性進(jìn)行檢查確認(rèn);數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，存儲(chǔ)線路信息、記錄從列控中心接收的數(shù)據(jù)，并接受平臺(tái)其他模塊的訪問(wèn);報(bào)文反編譯模塊，從列控中心接收有源應(yīng)答器報(bào)文，首先進(jìn)行條件檢查，然后反編譯成列控工程數(shù)據(jù);測(cè)試控制模塊，對(duì)從列控中心接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯檢查，包括低頻碼序、點(diǎn)燈狀態(tài)等，對(duì)特殊情況進(jìn)行人工干預(yù);顯示模塊，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取輸入信息，實(shí)時(shí)顯示所有信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)屬性。

圖5 測(cè)試平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)

基于對(duì)列控中心安全性和可用性的要求，利用測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行4類測(cè)試，即功能測(cè)試、接口協(xié)議測(cè)試、冗余機(jī)制測(cè)試和故障-安全機(jī)制測(cè)試。其中，功能測(cè)試是最基本的測(cè)試環(huán)節(jié)，檢查列控中心所有功能是否均已實(shí)現(xiàn);接口協(xié)議測(cè)試，測(cè)試列控中心與外圍設(shè)備接口傳輸數(shù)據(jù)情況，驗(yàn)證接口數(shù)據(jù)的安全性和完整性;冗余機(jī)制測(cè)試，測(cè)試列控中心二乘二取二機(jī)制，側(cè)重于二系切換對(duì)安全性和功能性的影響;故障-安全機(jī)制測(cè)試，模擬可能發(fā)生的各種故障，測(cè)試列控中心的安全邏輯設(shè)計(jì)原則。

5 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前既有的列控中心仿真系統(tǒng)在一定程度上能夠滿足仿真和測(cè)試的需要，但或多或少存在一些缺陷和不足。從事研發(fā)的單位都是從自身設(shè)備出發(fā)開展工作，缺乏彼此間的溝通協(xié)作，很多內(nèi)容屬于重復(fù)性研究，導(dǎo)致資金和人員浪費(fèi);有的仿真系統(tǒng)受條件限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)有源應(yīng)答器報(bào)文、軌道電路低頻編碼等所有可能分支的遍歷，測(cè)試中很難對(duì)中間過(guò)程可能存在的問(wèn)題及時(shí)獲取;有些仿真測(cè)試對(duì)人工依賴程度高，效率偏低，自動(dòng)化程度有待提高，這些都是今后需要改進(jìn)的地方。

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