一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试方法及系统与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试方法及系统。

背景技术：

近年来，随着信息技术和铁路快速发展，分散自律调度集中系统(ctc)已在全路大面积推广使用，尤其在高速铁路和客运专线上实现了全覆盖，行车调度工作实现了计算机化、网络化、自动化，极大的提高了行车调度指挥水平和铁路运输效率，已经成为了现代铁路行车指挥不可缺少的重要技术装备。

然而，作为ctc的核心设备车站自律机不仅自身配置数据量大、结构复杂；而且与其他系统存在大量实时数据交互。因此，ctc系统新站开通或既有车站改造的过程中必须经过严格的数据和功能测试，系统才能准确无误的将调度中心下达的阶段计划自动生成列车进路指令，并根据《站细》、现场设备和列车运行实时状态择机自动将进路指令转为控制命令发送给计算机联锁设备操作现场信号设备。

对于自律机核心数据联锁大排队映射表和联锁进路表，目前采用人工走查核对或者手工在计算机联锁和ctc两个系统上逐条办理列车/调车进路人工核对进路和信号设备显示状态的方式，该方法存在缺陷：不仅工作量大、效率低、成本高；而且容易出现错漏等一系列问题，已经无法满足工程化实施的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试方法及系统，可以实现系统配置数据自动测试，提高数据测试的效率、可靠性和安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试系统，包括：数据测试管理终端，ctc自律机和计算机联锁仿真系统；其中：

所述数据测试管理终端，用于通过读取自律机的配置文件自动分类后生成测试用例与相应的执行指令，并发送给ctc自律机；还用于将相应测试用例的执行结果以及接收到的执行相应测试用例后的相关信息，与相应测试用例的预期结果进行比对，从而确定是否通过相应测试用例的测试；

所述ctc自律机，用于解析接收到测试用例与相应的执行指令，并进行协议转换后发送给所述计算机联锁仿真系统；还用于将所述计算机联锁仿真系统反馈的执行相应测试用例后的相关信息发送给所述数据测试管理终端；

所述计算机联锁仿真系统，用于执行测试用例，并将执行相应测试用例后的相关信息进行协议转换后发送给所述ctc自律机。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，一方面，利用自动化测试方式替代了原来人工手动测试，大大减轻了测试人员的劳动强度和压力，而且对测试人员没有过高的要求；同时，自动化测试，大大提高了测试效率，不增加人员的情况下满足了工程化实施的要求；另一方面，测试过程采用标准化、规范化流程，减少了由于人工操作错漏带来的错误，提高了测试的准确性、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的信息交互流程图；

图3为本发明实施例提供的生成测试用例的流程图；

图4为本发明实施例提供的测试用例执行和结果验证逻辑示意图；

图5为本发明实施例提供的测试报告进路测试结果示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试系统，如图1所示，其主要包括：数据测试管理终端，ctc自律机和计算机联锁仿真系统；其中：

所述数据测试管理终端，用于通过读取自律机的配置文件自动分类后生成测试用例与相应的执行指令，并发送给ctc自律机；还用于将相应测试用例的执行结果以及接收到的执行相应测试用例后的相关信息，与相应测试用例的预期结果进行比对，从而确定是否通过相应测试用例的测试；

所述ctc自律机，用于解析接收到测试用例与相应的执行指令，并进行协议转换后发送给所述计算机联锁仿真系统；还用于将所述计算机联锁仿真系统反馈的执行相应测试用例后的相关信息发送给所述数据测试管理终端；

所述计算机联锁仿真系统，用于执行测试用例，并将执行相应测试用例后的相关信息进行协议转换后发送给所述ctc自律机。

还参见图1，所述数据测试管理终端包括：测试用例自动生成模块以及用例执行与验证模块；其中：

所述测试用例自动生成模块，用于根据通过读取自律机的配置文件自动分类后生成测试用例，并根据不同类型的测试用例生成不同的执行指令和预期结果，提供给用例执行与验证模块使用；

所述用例执行与验证模块，用于在执行阶段，根据预设的用例执行顺序，以及故障或异常处理规则自动执行测试命令：检查计算机联锁仿真系统提供的实时站场信息是否满足指令执行条件，若是，则发送测试用例与相应的执行指令；否则，自动生成人工解锁或故障解锁指令通过所述ctc自律机自动发送给所述计算机联锁仿真系统；还用于在验证阶段，将相应测试用例的执行结果以及接收到的执行相应测试用例后的相关信息，与相应测试用例的预期结果进行比对，若比对结果不一致，则快照当时场景并且在报告中记录相应测试用例未通过测试，通知人工进行确认检查。

本发明实施例中，计算机联锁仿真系统反馈的相关信息包括：执行相应测试用例后的站场变化表示信息或全站表示信息(可统称为站场表示信息)。如之前介绍的，现有方案中大多采用人工测试方式，而人工核对曾经出现过，测试人员主要关注被测试进路对象，测试进路的对象显示信息正确，但是由于映射表错误出现了其他对象并未正常显示，没有核查出来。本发明实现对全站范围内信号设备对象状态(也即全站表示信息)、联锁反馈的站场表示信息与测试用例预期结果完整性、唯一性、一致性核查，避免了由于站场过大情况下，人工核对信息经常出现了漏检进路表包含元素对象和计算机联锁执行不一致的现象。

本测试系统通过站场表示信息进行相关的逻辑判断，判定指令是否成功执行与预期的一致。

在旧版联锁协议中，规定联锁是每发送10帧站场变化表示信息，就要发1帧全站表示信息；在新版联锁协议中，没有这要求，只是模糊要求有变化要立即发变化信息，若变化信息较多时，发全部。因此，站场表示信息可能是站场变化表示信息也可能是全站信息，主要由联锁的方式决定，因而为了确保检测准确性无论是哪种表示信息都需要及时处理。

还参见图1，所述数据测试管理终端还包括：人机交互模块与自动生成报表模块；其中：

所述自动生成报表模块，用于所有测试用例执行完毕后，根据所述用例执行与验证模块反馈的结果，按照类别自动生成excel测试报表，其中按照验证信号设备类型进行分类，包括：道岔(定位、反位、单锁、单解、单封、挤岔)、信号机(列车信号机：绿、黄、白、黄黄、黄闪黄、绿黄、红闪、绿绿、红白；调车信号机：白、蓝、蓝闪)、按钮(列车按钮、调车按钮、延续按钮)、轨道区段(轨道、道岔、闭塞分区)、功能栏及按钮(总人解按钮、总取消按钮、引导总锁按钮、引导按钮、允许改方按钮、上电解锁按钮、非进路调车按钮、非进路调车故障复原按钮、坡道解锁按钮、总辅助按钮、接车辅助按钮、发车辅助按钮、闭塞按钮、事故按钮等控制按钮)、表示灯(记录工作表示灯、接车表示灯、发车表示灯、区间监督灯等站场平面表示灯在整个测试过程中显示过的颜色)、进路(记录全部进路始端、终端、变更、延续按钮以及排列进路、信号重开、取消进路、人解进路、引导进路联锁执行状态)以及控制模式，同时还记录了验证数据文件名称、程序版本、数据制作、测试人员以及验证时间；

所述人机交互模块，用于测试用例生成阶段时各项信息的修改、测试用例执行顺序设置、人工手动执行测试以及excel测试报表显示。

还参见图1，所述数据测试管理终端还包括：测试回放模块与通信模块；其中：

所述通信模块，用于实现所述数据测试管理终端与所述ctc自律机之间的通信功能；即，发送数据测试终端的测试用例与相应的执行指令给ctc自律机，通过ctc自律机转发给计算机联锁仿真系统；接收ctc自律机转发的联锁仿真系统反馈的相关信息。

所述测试回放模块，用于将整个测试过程中站场信息的变化重新播放，可连续、按帧、加速、减速、前进、回退等播放方便异常场景的定位。

为了便于理解，下面针对上述系统做进一步的介绍。

一、信息交互流程。

数据测试管理终端作为自律机数据仿真测试系统核心部分，不仅能够自动生成测试用例、执行测试用例、验证测试结果、自动生成报表，而且提供友好的人机交互图形界面。测试人员通过人机交互界面操作可以实现测试用例的自动生成、修改、删除以及自动执行序列的设置等功能；数据测试管理终端根据设置的时序自动执行用例指令发送给ctc自律机，被测试的ctc自律机通过《站细》、联锁进路等信息进行逻辑检查，然后根据联锁大排对表映射文件实现指令转换发送给计算机联锁仿真系统进行执行指令。计算机联锁仿真系统将指令执行的结果即站场表示信息(也即前文所述的站场变化表示信息或全站表示信息)的形式通过接口标准协议反馈给ctc自律机，ctc自律机将站场表示信息转为ctc标准格式信息发送给数据测试终端，数据测试管理终端通过对站场表示信息逻辑运算后与测试用例预期结果比对一致则通过，不一致则失败，测试结束自动生成报表，展示给测试人员。

如图2所示，信息交互流程分为两个部分：测试指令执行流和执行回执反馈流。

1、测试指令执行流。

1)测试人员通过数据测试管理终端人机接口自动生成、人工修改测试用例，设置选择用例执行顺序，启动自动执行测试用例指令。

2)数据测试管理终端启动用例执行模块，根据设置序列自动执行测试用例。检查计算机联锁提供的实时站场信息满足指令执行条件，发送测试用例指令；否则，若上条指令没有开放信号机或正常解锁时，用例验证模块会自动生成人工解锁或故障解锁指令通过自律机自动发送给联锁系统。

3)ctc自律机接收、解析数据测试管理终端发送测试用例执行指令，按照联锁进路表和联锁大排对信息将指令转换标准接口协议信息发送给计算机联锁仿真系统；发送的指令包含排列进路、取消进路、道岔操作、重开信号、进路人解、区段故障解锁、停电恢复、引导总锁、按钮封闭、引导进路办理、坡道解锁、延续进路办理。

4)计算机联锁仿真系统接收ctc自律机发送的指令或请求信息，在仿真系统中执行指令。

2、测试指令执行回执(站场实时表示信息)反馈流：

1)计算机联锁仿真系统执行ctc自律机发送的指令，将执行的结果即站场表示信息(变化表示信息或全站表示信息)转换为标准接口协议发送给ctc自律机。

2)ctc自律机接收到计算机联锁仿真系统发送站场表示信息，进行联锁大排队转换以及逻辑检查后将信息发送给数据测试管理系统。

3)数据测试管理终端接收来自ctc自律机发送站场表示信息，测试终端通过对执行指令和站场表示信息与测试用例预期结果比对一致则通过，不一致则失败并报警记录；全部用例执行完毕，自动生成测试报告提供给测试人员。

4)测试人员可以调阅测试报告，结合测试回放模块回放自动测试过程，灵活定位错误位置。

二、测试用例生成方式。

本发明实施例中，测试用例自动生成模块主要利用联锁大排队映射表、联锁进路表以及cad文件来自动生成测试用例。

1、自动生成测试用例的原则：

1)自动生成用例包含大排队映射表、联锁进路表、cad与联锁系统有交互的全部元素；

2)自动生成用例包含按类生成相应的操作指令和预期验证结果；

3)系统生成操作指令使用标准ctc通信协议。

2、如图3所示，测试人员启动自动生成测试用例指令后，数据测试管理终端初始化用例生成模块并启动自动生成测试用例，并将自动生成的测试用例通过人机交互模块以图形界面方式显示给测试人员。主要流程如下：

1)读取联锁大排队映射表、联锁进路表以及cad文件；同时，还读取《站细》文件。

2)对联锁大排队映射表、联锁进路表以及cad文件中信号元素进行相互校验，若校验通过，则对元素类型进行分类；若校验未通过，则进行报警，提示人工修改直至校验通过。在进行校验时，会结合《站细》中的信号对象进行一致性检测。

3)利用cad文件对元素类型进行分类，包含道岔类、按钮类以及进路类，再根据不同的类别生成不同的测试用例；

4)判断所生成的测试用例中的元素是否与联锁大排队映射表、联锁进路表以及cad文件中的元素是否一致；若一致，则提示人工修改直至元素一致。

本发明实施例中，数据测试管理终端根据不同的类别生成不同的测试用例、执行指令以及相应的预计结果；其中：

a)道岔类测试用例，包括道岔定位、反位、单锁、单封、解封、解锁操作测试用例。测试用例自动生成模块根据cad文件和联锁大排队映射表自动生成道岔定位、反位、单锁、单封、解封、解锁操作指令以及计算机联锁仿真系统反馈的预期状态信息；

b)按钮类测试用例，包括按钮加封与解封以及功能按钮操作测试用例。钮加封与解封测试用例，根据cad文件和联锁大排队映射表自动生成全部信号机按钮加封与解封操作指令以及计算机联锁仿真系统反馈的预期状态信息；功能按钮测试用例是cad文件中功能按钮自动生成功能按钮指令和计算机联锁仿真系统反馈的预期状态信息；

c)进路类测试用例，包括：接车进路、发车进路、通过进路、车场间进路、以及调车进路类型测试用例以及对应进路的取消测试用例。根据cad文件、联锁大排队表以及进路表自动生成排路指令、取消进路指令以及计算机联锁仿真系统反馈的预期状态信息。其中预期结果检测过程主要包含建立进路、开放信号、解锁进路；检查内容主要包含进路起始操作按钮、信号机、进路道岔、股道元素对象及其对应的状态。

三、测试用例自动执行/结果验证逻辑设计。

测试用例按照预设的用例执行顺序，采用先进先出的原则执行。为保证测试用例测试结果判定的准确性和唯一性，测试用例执行原则如下：

1)在同一时刻只允许执行一条测试用例。

2)执行完毕后进行复原操作，保证下一命令执行全站唯一判断。

3)每一条测试用例执行完毕后等待一段时间再执行下一条测试用例；例如，可以设置为等待5秒钟，时间可以配置，方便异常情况人工定位。

若用例执行过程中出现计算机联锁仿真系统在执行进路指令恢复时不能正常解锁的情况，即，取消进路出现信号机关闭，进路依然锁闭，或部分信号单元锁闭，影响下一条指令执行和判断结果，自动执行下列异常处理逻辑：

1)若取消进路时，信号机关闭，进路不解锁，则发送总取消指令进行取消进路。

2)若取消进路是，信号机关闭，部分道岔或者无岔区段未解锁，则将锁闭的信号设备单独故障解锁。

测试用例执行和结果验证逻辑如图4所示。

四、自动输出测试报告

本发明实施例中，系统执行全部的测试用例后自动生成测试报告，以excel表格的方式呈献给测试人员。测试报告按照验证信号设备类型进行分类，主要包含道岔、信号机、按钮、轨道区段、功能栏及按钮、表示灯、进路、控制模式，同时还记录了验证数据文件名称、程序版本、数据制作、测试人员以及验证时间。

如图5以测试报告的进路测试结果属性页为例，测试人员可以清晰明确，进路包含的始终端按钮(特殊进路包含变更、延续按钮)以及进路测试结果建立进路、信号重新开放、取消进路、人解进路、引导信号开放的情况。值得注意的是，图5所示的各项内容仅为举例，并非构成限制。

本发明实施例上述方案，主要获得了如下有益效果：

1)系统自动生成测试用例、一键执行测试并且自动生成测试报告；利用自动化测试方式替代了原来人工手动测试，大大减轻了测试人员的劳动强度和压力，而且对测试人员没有过高的要求。

2)通过自动化测试，大大提高了测试效率，不增加人员的情况下满足了工程化实施的要求。

3)测试过程采用标准化、规范化流程，减少了由于人工操作错漏带来的错误，提高了测试的准确性、可靠性。

4)系统测试过程可重现，方便定位错误和测试结果分析；

5)系统采用联锁厂家提供联锁仿真系统以及现场即将使用或正在使用ctc自律机，保证了系统的真实性和可靠性。

值得注意的是，以上关于数据测试管理终端的内部划分是基于相关功能来划分，在实际应用中还可以根据功能做其他形式的划分。

本发明另一实施例还提供一种分散自律调度集中车站自律机数据自动测试方法，其主要包括：

由所述数据测试管理终端，通过读取自律机的配置文件自动分类后生成测试用例与相应的执行指令，并发送给ctc自律机；

由所述ctc自律机，解析接收到测试用例与相应的执行指令，并进行协议转换后发送给所述计算机联锁仿真系统；

由所述计算机联锁仿真系统，用于执行测试用例，并将执行相应测试用例后的相关信息进行协议转换后发送给所述ctc自律机；

由ctc自律机，将所述计算机联锁仿真系统反馈的执行相应测试用例后的相关信息发送给所述数据测试管理终端；

由所述数据测试管理终端，将相应测试用例的执行结果以及接收到的执行相应测试用例后的相关信息，与相应测试用例的预期结果进行比对，从而确定是否通过相应测试用例的测试。

上述方案主要基于前述实施例提供的系统来实现，由于方法中所涉及的数据测试管理终端，ctc自律机和计算机联锁仿真系统的交互过程以及数据测试管理终端组成及相应功能在之前的系统中已经进行了详细的介绍，故不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。