基于在線測(cè)試方法的高鐵列控系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景實(shí)時(shí)性研究.pdf

1、高速鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱列控系統(tǒng)）是保證高速鐵路安全運(yùn)行的核心設(shè)備，一旦發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)人身生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，因此如何保證功能正確、系統(tǒng)安全尤為重要。列控系統(tǒng)作為一個(gè)典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，其功能的正確性不僅體現(xiàn)在輸出邏輯的正確性上，還體現(xiàn)在會(huì)話完成的時(shí)間約束方面。我國(guó)高速鐵路列控系統(tǒng)應(yīng)用了大量先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、控制和通信技術(shù)，使得系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、控制精度以及響應(yīng)速度都得到大幅提高，但同時(shí)也加劇了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，各子系統(tǒng)內(nèi)部接

2、口、子系統(tǒng)之間的接口以及信息交互關(guān)系使得系統(tǒng)表現(xiàn)出大量的、多樣時(shí)間混雜特性。因此，如何保證在時(shí)間延遲非確定的情況下，列控系統(tǒng)能夠滿足功能上的正確性是十分重要的。
　　傳統(tǒng)的離線測(cè)試方法已廣泛用于列控系統(tǒng)功能一致性測(cè)試中，然而，隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，上述物理環(huán)境中時(shí)延的非確定性制約著傳統(tǒng)離線測(cè)試方法的應(yīng)用。本文引入“在線測(cè)試”的概念，針對(duì)列車運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景研究設(shè)計(jì)了基于環(huán)境相關(guān)輸入輸出時(shí)間自動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)的在線測(cè)試平臺(tái)，并針對(duì)一些典型的運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景

3、進(jìn)行實(shí)例分析，證明了該方法的正確性和有效性。
　　首先，依據(jù)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范構(gòu)造列控系統(tǒng)層次化模型框架，并通過(guò)分析具體運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景中各個(gè)子系統(tǒng)之間的可觀測(cè)消息會(huì)話通道建立環(huán)境相關(guān)輸入輸出時(shí)間自動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型。
　　然后，依據(jù)RBC與各個(gè)子系統(tǒng)之間的接口規(guī)范（包括與各個(gè)地面設(shè)備之間通過(guò)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)接口、與車載設(shè)備之間的GSM-R無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)接口），分析上述可觀測(cè)會(huì)話消息在通信網(wǎng)路傳輸接口中應(yīng)當(dāng)滿足的時(shí)間約束以及消息格式、

4、通信協(xié)議等，編寫在線測(cè)試工具與真實(shí)設(shè)備之間的適配接口。通過(guò)開發(fā)過(guò)程監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)工具TRON的命令調(diào)用、接口監(jiān)測(cè)消息實(shí)時(shí)刷新以及對(duì)測(cè)試結(jié)果的初步分析功能完成整個(gè)在線測(cè)試平臺(tái)的搭建。
　　最后，借助該在線一致性測(cè)試平臺(tái)對(duì)典型列控運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景RBC切換在RBC直接通信方式和通過(guò)聯(lián)鎖間接通信兩種方式下系統(tǒng)交互消息時(shí)間延遲非確定性進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證，找出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與需求規(guī)范不一致的地方，為我國(guó)CTCS-3級(jí)列控系統(tǒng)的規(guī)范制定和系統(tǒng)開發(fā)提供一定的借鑒