一种应用于地铁车载ATC系统的通用测试平台的制作方法

本发明属于车载atc测试技术领域，涉及一种应用于地铁车载atc系统的通用测试平台。

背景技术：

每一条地铁线中车载atc系统机柜的配线设计和架构设计都有所不同，因此需要设计不同的整机测试工装对车载atc系统做出厂前整机测试。针对每条地铁线路设计相应的车载整机测试工装，这些测试工装占用了很大的测试区域，且每条地铁线路设计单独的测试工装成本较高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种应用于地铁车载atc系统的通用测试平台，以实现对不同车载atc中相应测试项进行测试。

本发明提供一种应用于地铁车载atc系统的通用测试平台，包括：上位机、路由器、多个虚拟列车系统、多个接口箱、多个车载atc系统和地面模拟twc系统；所述上位机与路由器连接，路由器分别与多个虚拟列车系统连接，虚拟列车系统分别通过对应的接口箱与相应的车载atc系统连接，车载atc系统通过can总线与对应的虚拟列车系统连接，地面模拟twc系统分别与多个车载atc系统和多个虚拟列车系统连接；

所述虚拟列车系统包括主控单元和分别与主控单元连接的开关量测试单元、模拟量测试单元、数字脉冲测试单元和通信测试单元；

所述车载atc系统由atp子系统、ato子系统、车载twc子系统、can通信模块和车辆通信模块组成，所述atp子系统包括：第一主控板以及分别与第一主控板连接的第一输入板、第一输出板；所述ato子系统包括：第二主控板以及分别与第二主控板连接的第二输入板、第二输出板；can通信模块分别与atp子系统、ato子系统连接，车辆通信模块与ato子系统连接；

所述开关量测试单元与相应的接口箱连接，接口箱与相应的车载atc系统的第一输入板、第一输出板、第二输入板和第二输出板连接；

所述模拟量测试单元与地面模拟twc系统连接，所述地面模拟twc系统与车载twc子系统连接，车载twc子系统与atp子系统连接；

所述数字脉冲测试单元与atp子系统、ato子系统连接；

所述通信测试单元与can通信模块和车辆通信模块连接。

在本发明的应用于地铁车载atc系统的通用测试平台中，所述虚拟列车系统的开关量测试单元通过相应的接口箱与相应的车载atc系统的第一输入板连接，第一输入板与第一主控板连接，第一主控板通过can通信模块与虚拟列车系统的主控单元连接；

虚拟列车系统的开关量测试单元通过相应的接口箱与相应的车载atc系统的第二输入板连接，第二输入板与第二主控板连接，第二主控板通过can通信模块与虚拟列车系统的主控单元连接；

atc系统的第一主控板与第一输出板连接，第一输出板通过相应的接口箱与虚拟列车系统的主控单元连接；

atc系统的第二主控板与第二输出板连接，第二输出板通过相应的接口箱与虚拟列车系统的主控单元连接。

在本发明的应用于地铁车载atc系统的通用测试平台中，所述虚拟列车系统通过can总线与地面模拟twc系统连接，地面模拟twc系统与车载twc子系统无线连接。

在本发明的应用于地铁车载atc系统的通用测试平台中，数字脉冲测试单元分别与第一主控板和第二主控板连接，第一主控板和第二主控板分别通过can通信模块与虚拟列车系统的主控单元连接。

在本发明的应用于地铁车载atc系统的通用测试平台中，通信测试单元依次连接can通信模块和atp子系统的第一主控板；通信测试单元依次连接车辆通信模块和ato子系统的第二主控板。

本发明的测试平台的上位机通过访问路由器，通过网络访问不同的ip，完成与不同vts的通讯控制，达到通过同一上位机对多条线同时测试；测试平台需要按照每条线路的需求去更换自身的测试软件，实现与上位机的握手完成对外的信息量的接收发送。vts模拟列车与车载主机实时通讯，按照设计的软件协议，采集输入输出值。vts把返回值通过通讯协议的传递给上位机，上位机对返回值判断车载主机每个测试量是否正确，实现对车载主机的测试。

附图说明

图1本发明的一种应用于地铁车载atc系统的通用测试平台的结构框图；

图2是虚拟列车系统与车载atc系统的连接框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种应用于地铁车载atc系统的通用测试平台，包括：上位机1、路由器2、多个虚拟列车系统3、多个接口箱4、多个车载atc系统5和地面模拟twc系统6。所述上位机1与路由器2连接，路由器2分别与多个虚拟列车系统3连接，虚拟列车系统3分别通过对应的接口箱4与相应的车载atc系统5连接，车载atc系统5通过can总线与对应的虚拟列车系统3连接，地面模拟twc系统6分别与多个车载atc系统5和多个虚拟列车系统3连接。

如图2所示，所述虚拟列车系统3包括主控单元31和分别与主控单元31连接的开关量测试单元33、模拟量测试单元32、数字脉冲测试单元35和通信测试单元34。所述车载atc系统5由atp子系统51、ato子系统52、车载twc子系统53、can通信模块54和车辆通信模块55组成。所述atp子系统51包括：第一主控板以及分别与第一主控板连接的第一输入板、第一输出板；所述ato子系统52包括：第二主控板以及分别与第二主控板连接的第二输入板、第二输出板；can通信模块54分别与atp子系统51、ato子系统52连接，车辆通信模块55与ato子系52统连接，车载twc子系统53与atp子系51连接。

所述开关量测试单元33与相应的接口箱4连接，接口箱4与相应的车载atc系统5的第一输入板、第一输出板、第二输入板和第二输出板连接。

所述模拟量测试单元32与地面模拟twc系统6连接，所述地面模拟twc系统6与车载twc子系统53连接，车载twc子系统53与atp子系统51连接。

所述数字脉冲测试单元35与ato子系统52、atp子系统51连接；

所述通信测试单元34与can通信模块54和车辆通信模块55连接。

具体实施时，测试功能如下：

1、实现对atp输入量的测试：

上位机1向虚拟列车系统3发出atp输入量测试指令，虚拟列车系统3的开关量测试单元33通过相应的接口箱4向相应的车载atc系统5的atp子系统51的第一输入板输入信号，第一输入板将输入信号发送给第一主控板，第一主控板收到输入信号后通过can通信模块54向虚拟列车系统3的主控单元31输出反馈信号，主控单元收到反馈信号后向上位机1输出改反馈信号。

2、实现对ato输入量的测试：

上位机1向虚拟列车系统3发出ato输入量测试指令，虚拟列车系统3的开关量测试单元33通过相应的接口箱4向相应的车载atc系统5的ato子系统52的第二输入板输入信号，第二输入板将输入信号发送给第二主控板，第二主控板收到信号后通过can通信模块54向虚拟列车系统3的主控单元输出反馈信号，主控单元31收到反馈信号后向上位机1输出该反馈信号。

3、实现对atp输出量的测试：

上位机1向虚拟列车系统3发出atp输出量测试指令，虚拟列车系统3通过can总线将atp输出量测试指令发生给atp子系统51，atp子系统51的第一主控板向第一输出板发出信号，第一输出板通过相应的接口箱4将信号发送给虚拟列车系统3的主控单元31，主控单元31收到反馈信号后向上位机1输出该反馈信号。

4、实现对ato输出量的测试：

上位机1向虚拟列车系统3发出ato输出量测试指令，虚拟列车系统3通过can总线将ato输出量测试指令发生给ato子系统52，ato子系统52的第二主控板向第二输出板发出信号，第二输出板通过相应的接口箱4将信号发送给虚拟列车系统3的主控单元31，主控单元31收到反馈信号后向上位机1输出该反馈信号。

5.实现对车载twc和地面twc的通讯测试：

上位机1向虚拟列车系统3发出车载twc和地面twc测试指令，所述虚拟列车系统3通过can总线与地面模拟twc系统6进行通讯，地面模拟twc系统6与车载twc子系统53进行无线通讯，车载twc子系统53向atp子系统51发送信号，atp子系统51将反馈信号发送给车载twc子系统53，车载twc子系统53与地面模拟twc系统6进行无线通讯，地面模拟twc系统6通过can总线与虚拟列车系统3通讯，虚拟列车系统3向上位机1输出反馈信号。

6、实现对速传功能的测试：

上位机1向虚拟列车系统3发出速传功能测试指令，虚拟列车系统3的数字脉冲测试单元35向atp子系统51和ato子系统52输出脉冲信号，atp子系统51的第一主控板和ato子系统52的第二主控板通过can通信模块54与虚拟列车系统3通讯，虚拟列车系统3向上位机1输出反馈信号。

7.实现对折返功能的测试

上位机1向虚拟列车系统3发出折返功能测试指令，虚拟列车系统3的通信测试单元通过can总线与atp子系统的第一主控板进行通讯，atp子系统再通过can通信模块向虚拟列车系统3发送反馈信号，虚拟列车系统3向上位机1输出反馈信号。

8、实现对tms的通讯测试

上位机1向虚拟列车系统3发出tms通讯测试指令，虚拟列车系统3的通信测试单元通过rs485总线与ato子系统的第二主控板进行通讯，ato子系统再通过车辆通信模块虚拟列车系统3发送反馈信号，虚拟列车系统3向上位机1输出反馈信号。

本发明的测试平台包括：上位机、多个虚拟列车系统(virtualtrainsystem，vts)、路由器、接口箱、多个待测的车载atc系统和地面模拟twc系统。本发明的测试平台的上位机通过访问路由器，通过网络访问不同的ip，完成与不同vts的通讯控制，达到通过同一上位机对多条线同时测试；测试平台需要按照每条线路的需求去更换自身的测试软件，实现与上位机的握手完成对外的信息量的接收发送。vts模拟列车与车载主机实时通讯，按照设计的软件协议，采集输入输出值。vts把返回值通过通讯协议的传递给上位机，上位机对返回值判断车载主机每个测试量是否正确，实现对车载主机的测试。依据不同线路车载机柜的配线表按照软件协议更改上位机配置，同时更改接口箱中的配线实现对每种车载机柜的测试。

本发明测试平台采用“一对多”的架构设计，一个上位机基于ibm服务器，多个vts模拟多种车辆。vts模拟车辆通过相同的接口箱但接口箱中的不同的内配线，接口箱再通过重载电缆与相应的车载atc连接，完成对多条线路不同的车载atc设备同时测试的功能。

本发明测试平台的供电系统有三个电源模块组成，交流220v的输入是整个电源的总电源输入。交流220v分别为直流110v电源模块、24v电源模块和48v电源模块，交流220v为ibm服务器提供电源输入，其中直流110v电源模块为被测110v的车载机柜和接口箱提供电源，而直流24v电源模块为vts设备供电和部分24v的车载机柜提供电源，48v电源模块作为模拟地面twc系统的电源输入。

虚拟列车系统的主控单元采用ti公司的arm微控制器，型号为lm3s9d90-iqc。该芯片是一款低功耗、低成本的可编程微控制器电路，工作电压范围1.235v-1.365v，具有canbus，以太网，i²c，irda，linbus，microwire，qei，spi，si，art/usart，usbotg的功能拓展，该芯片具有高集成特点，非常适用测试系统，因此，将该芯片作为了此系统的选控制芯片。

上位机采用ibm服务器，型号为ibm-x3650m5。ibm/联想x3650m5是一款搭载多功能、2u两路关键业务的机架式服务器，它提供了优良的性能，这个强大的系统专为关键业务应用和云部署而设计，解决测试软件高资源占用的特点。显示和操作接口都集成于kvm中，为1u的空间解约机柜的空间，与服务器共同合作完成人机信息的交互。

软件方案

上位机通过net网口与多个vts通信，通过访问不同的ip实现对多个vts的操作。也可以在一个进程中，同时对多个不同vts进行测试，通过路由器让vts设备在相同的域，方便上位机对其进行访问。

根据不同线路的地铁线的配线需求，对上位机中的config进行配置更改；按照规定设计的协议，上位机与车载atc系统完成信息交互，完成对相应测试项的测试。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。