专利名称：电子不停车收费核心设备协议一致性测试方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子不停车收费(Electronic Toll Collection，简称ETC)系统技术领域，尤其涉及ー种ETC核心设备协议一致性测试方法及系统。
背景技术：
随着高速公路通车里程不断增长，收费技术的不断进步，我国很多省市都建设了高速公路电子不停车收费(Electronic Toll Collection，简称ETC)系统。ETC系统是由ETC天线和车载电子标签通过无线通信的方式实现计费交易，通信协议采用专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,简称 DSRC)协议。专用短程通信是智能运输系统领域内的重要基础性通信协议之一，广泛应用于道路电子不停车收费、车载交通信息服务、交通信息采集，以及车辆公共安全服务等领域。
2007年5月，我国颁布实施GB/T 20851系列专用短程通信国家标准，之后符合该标准的电子收费技术和产品得到了广泛的应用。ETC系统的核心设备包括车载电子标签(On Board Unit,简称0BU)、ETC路侧设备(Road Side Unit，简称RSU)、ETC发行设备等。目前这些ETC系统核心设备由多个厂家生产，在实际系统应用中，如果部分协议数据与标准规范不符，可能会发生设备之间无法进行正常通讯的问题。DSRC通信系统的正常运行和ETC业务的顺利开展，首要条件即为核心设备满足协议规范的要求。协议测试技术的目的就是保证通信协议正确实现以及确保不同的通信设备之间可以正确互联。一致性测试是协议测试的基础，它通过观察具体实现在不同的环境和条件下的反应，验证被测实现与相应的协议标准是否一致。
发明内容
本发明实施例提供ー种ETC核心设备协议一致性测试方法及系统，从而保证ETC核心设备的通信协议数据符合相关标准规范的要求，实现可靠的相互通信。—方面，本发明实施例提供了ー种电子不停车收费ETC核心设备协议一致性测试方法，所述方法的测试系统由测试计算机和测试设备组成，所述ETC核心设备协议一致性测试方法包括根据被测设备类型和支持的功能，选择测试内容；测试计算机根据测试内容，生成测试用例集；根据测试用例集，测试计算机将测试数据发给测试设备，测试设备对被测设备进行测试；测试设备记录被测设备的测试响应数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机；测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备的响应数据是否符合协议要求。
可选的，在本发明ー实施例中，被测设备包括车载电子标签、ETC路侧设备和ETC发行设备。可选的，在本发明ー实施例中，测试用例集保存在测试计算机的测试软件中。可选的，在本发明ー实施例中，测试用例集分为MAC层、应用层和设备应用三部分。可选的，在本发明ー实施例中，测试用例集包括正常测试用例和异常测试用例两个子集，测试用例集可随软件版本进行扩充和升级。可选的，在本发明ー实施例中，测试计算机和测试设备之间采用有线连接方式。可选的，在本发明ー实施例中，测试设备和被测设备之间采用专用短程通信DSRC方式连接。·可选的，在本发明ー实施例中，所述测试设备对被测设备进行测试，包括测试设备模拟路侧设备RSU或者发行设备，对车载设备OBU进行协议一致性测试；或者，测试设备模拟车载设备0BU，对路侧设备RSU或者发行设备进行协议一致性测试。可选的，在本发明ー实施例中，所述测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备是否符合协议要求，包括测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，以及被测设备对测试用例集中不同测试用例的响应，判断被测设备是否符合协议要求。另ー方面，本发明实施例提供了ー种电子不停车收费ETC核心设备协议一致性测试系统，所述ETC核心设备协议一致性测试系统包括测试计算机、测试设备和被测设备，其中测试计算机，根据被测设备类型和支持的功能,选择测试内容；根据测试内容,生成测试用例集发给测试设备；测试设备，用于获取发送的测试用例集，根据测试用例集，对被测设备进行测试；被测设备，用于在测试设备或者测试计算机对被测设备发送测试数据后，反馈测试响应数据；测试设备，还用于记录被测设备的测试响应数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机；测试计算机，还用于根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备的响应数据是否符合协议要求。可选的，在本发明ー实施例中，被测设备包括车载电子标签、ETC路侧设备和ETC发行设备。可选的，在本发明ー实施例中，测试用例集保存在测试计算机的测试软件中。可选的，在本发明ー实施例中，测试用例集分为MAC层、应用层和设备应用三部分。可选的，在本发明ー实施例中，测试用例集包括正常测试用例和异常测试用例两个子集，测试用例集可随软件版本进行扩充和升级。可选的，在本发明ー实施例中，测试计算机和测试设备之间采用有线连接方式。可选的，在本发明ー实施例中，测试设备和被测设备之间采用专用短程通信DSRC方式连接。
可选的，在本发明ー实施例中，所述测试设备，包括测试设备模拟路侧设备RSU或者发行设备，对车载设备OBU进行协议一致性测试；或者，测试设备模拟车载设备0BU，对路侧设备RSU或者发行设备进行协议一致性测试。可选的，在本发明ー实施例中，所述测试计算机，进ー步用于根据测试设备和被测设备双方的测试数据，以及被测设备对测试用例集中不同测试用例的响应，判断被测设备是否符合协议要求。上述发明的技术手段为所述ETC核心设备协议一致性测试系统由测试计算机和测试设备组成，所述ETC核心设备协议一致性测试方法应用于所述测试系统，包括根据被测设备类型和支持的功能，选择测试内容；根据选择的测试内容，生成测试用例集；根据测试用例集，测试设备对被测设备进行测试；测试设备记录被测设备响应的测试数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机，测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备是否符合协议要求。该技术手段有如下技术效果检查不同厂家的ETC核心设备的协议数据符合相关ETC标准规范的要求，保证设备通信的兼容性，
实现可靠通信。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。參照以下的说明和附图，本发明的这些和进ー步的方面和特征将变得更加清楚。在所述的说明和附图中，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明包括许多改变、修改和等同。针对ー种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。图I为本发明实施例ETC核心设备协议一致性测试方法流程图；图2 (a)为本发明实施例ETC核心设备协议一致性测试系统的功能模块构成示意图；图2 (b)为本发明实施例用于OBU测试的协议一致性测试系统组成结构示意图；图2 (C)为本发明实施例用于RSU或者发行设备测试的协议一致性测试系统组成结构示意图；图3为本发明实施例用于ETC核心设备协议一致性测试的执行流程示意图；图4为本发明应用实例对OBU进行协议一致性测试的内容和执行流程示意图；图5为本发明应用实例对RSU进行协议一致性测试的内容和执行流程示意图；图6为本发明应用实例对发行设备进行协议一致性测试的内容和执行流程示意图。
具体实施例方式下面将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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。作为协议测试的ー种基本手段，协议一致性测试的目的主要是检查被测实体(Implementation Under Test,简称IUT)是否与协议标准一致，是保证设备互联互通和系
统可靠运行的重要基础。一般情况下，协议一致性测试是在特定的网络环境中利用ー组测试序列对被测实体进行黑盒测试，通过比较IUT的实际输出与预期结果来判定IUT与协议描述的符合程度，最后给出测试报告。本发明实施例提供ー种ETC核心设备协议一致性测试方法及系统，以解决ETC核心设备协议数据符合标准规范要求，保证设备通信兼容性。如图I所示，为本发明实施例ー种ETC核心设备协议一致性测试方法流程图，所述方法的测试系统由测试计算机和测试设备组成，所述ETC核心设备协议一致性测试方法包括100、根据被测设备类型和支持的功能，选择测试内容；101、测试计算机根据测试内容，生成测试用例集；102、根据测试用例集，测试计算机将测试数据发给测试设备，测试设备对被测设备进行测试；103、测试设备记录被测设备的测试响应数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机；104、测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备的响应数据是否符合协议要求。可选的，被测设备包括车载电子标签、ETC路侧设备和ETC发行设备。可选的，测试用例集保存在测试计算机的测试软件中。可选的，测试用例集分为MAC层、应用层和设备应用。可选的，测试用例集包括正常测试用例和异常测试用例两个子集，测试用例集可随软件版本进行扩充和升级。可选的，测试计算机和测试设备之间采用有线连接方式连接，如以太网ロ、USB ロ
坐寸o可选的，测试设备和被测设备之间采用专用短程通信(DSRC)方式连接。可选的，测试计算机如果连接被测设备，采用有线连接方式。可选的，所述根据测试用例集，测试设备对被测设备进行测试，包括测试设备模拟路侧设备RSU或者发行设备，对车载设备OBU进行协议一致性测试；或者，测试设备模拟车载设备0BU，对路侧设备RSU或者发行设备进行协议一致性测试。可选的，所述测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备是否符合协议要求，包括测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，以及被测设备对测试用例集中不同测试用例的响应，判断被测设备是否符合协议要求。对应于上述方法实施例，本发明实施例提供电子不停车收费系统核心设备协议ー致性测试系统，所述ETC核心设备协议一致性测试系统包括测试计算机、测试设备和被测设备，其中测试计算机，包含专用测试软件，提供人机界面、配置信息、应用接ロ等，对应不同的被测设备，可选择不同的测试内容，生成测试用例集发给测试设备；测试设备，用于获取测试计算机生成的测试用例集；根据测试用例集，测试设备对被测设备进行测试；被测设备，用于收到测试设备或者测试计算机发送的测试数据后，反馈测试响应数据；测试设备，还用于记录被测设备的测试响应数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机；测试设备同时具有不同格式的数据转换功能，即将计算机的网络接ロ的数据和DSRC方式的无线数据相互进行转换；测试设备还具有时间统计功能，支持最小时间间隔为I微妙的响应时间统计，记录测试设备和被测设备通信的时间特性，包括响应时刻、数据帧时间长度等；测试计算机，还用于根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备的响应数据是否符合协议要求。可选的，被测设备包括车载电子标签、ETC路侧设备和ETC发行设备。可选的，测试用例集保存在测试计算机的测试软件中。可选的，测试用例集分为MAC层、应用层和设备应用。可选的，测试用例集包括正常测试用例和异常测试用例两个子集，测试用例集可随软件版本进行扩充和升级。可选的，测试计算机和测试设备之间采用有线方式连接，如网ロ、USB ロ等。可选的，测试设备和被测设备之间通过专用短程通信(DSRC)方式连接。可选的，测试计算机如果连接被测设备，采用有线连接方式。可选的，本发明实施例测试计算机可以连接多个测试设备，所述多个测试设备可以模拟多个路侧设备RSU，对车载设备OBU进行协议一致性测试；或者模拟多个车载设备OBU，对路侧设备RSU进行协议一致性测试。可选的，所述测试计算机，进ー步用于根据测试设备和被测设备双方的测试数据，以及被测设备对测试用例集中不同测试用例的响应情况，判断被测设备是否符合协议要求。本发明实施例上述方法或系统技术方案具有如下效果检查被测设备是否与DSRC协议标准一致，保证设备互联互通和系统可靠运行，保证了 ETC系统核心设备的通信协议数据符合相关标准规范的要求，实现了可靠的相互通信。以下结合应用实例对本发明上述方案进行说明协议一致性测试系统主要包括测试计算机和测试设备。图2 (a)为本发明实施例ETC核心设备协议一致性测试系统的功能模块构成示意图。其中协议一致性测试软件平台在测试计算机中，测试软件的人机界面显示测试状态、分析测试数据正确性，在测试结束后能够自动生成测试记录报告。测试过程由测试计算机控制。图2 (a)中，当被测设备为OBU吋，测试计算机和被测设备之间不存在有线连接；当被测设备为RSU或者发行设备时，测试计算机和被测设备之间存在有线连接。图2 (b)示出了本发明实施例用于OBU测试的协议一致性测试系统组成结构示意图。测试计算机和测试设备之间通过网线连接，测试设备和被测车载电子标签OBU通过DSRC方式进行通信。测试设备兼有发行设备和路侧设备RSU的功能，根据测试计算机的指令，向被测OBU发送测试数据，采集所有的DSRC数据帧并以微秒为基本単位记录DSRC数据帧的时间，提供给测试软件处理。图2 (C)示出了本发明实施例用于RSU测试的协议一致性测试系统组成结构示意图。其中测试计算机和被测RSU通过网ロ连接，测试计算机和测试设备也通过网ロ连接，
测试设备和被测RSU的通信采用DSRC方式。实际ETC系统中，RSU对外通信的接ロ设备有OBU和车道计算机，本测试系统中测试计算机模拟车道计算机，测试设备模拟0BU，被测对象(IUT)为路侧设备RSU。测试设备采集所有的DSRC数据帧并以微秒为基本単位记录DSRC数据帧的时间，提供给测试软件处理。当被测对象(IUT)为OBU发行设备时，图2 (c)的组成结构示意图也适用于发行设备的协议一致性测试。测试计算机和被测设备通过网ロ连接，测试计算机和测试设备也通过网ロ连接，测试设备和被测设备的通信采用DSRC方式。实际ETC系统中，发行设备对外通信的接ロ设备有OBU和上位机，本测试系统中测试计算机模拟上位机，向被测的发行设备发送初始化相关指令，测试设备模拟0BU，被测对象(IUT)为发行设备。测试设备采集所有的DSRC数据帧并以微秒为基本単位记录DSRC数据帧的时间，提供给测试软件处理。图3为本发明实施例用于ETC核心设备协议一致性测试的执行流程示意图。首先根据ETC相关标准和规范设计协议一致性测试规范，测试规范包括三个部分测试一致性声明、测试意图和测试套。测试一致性声明是给设备提供商代表示出可测功能列表(包括必备和可选项)，说明实施的要求、能力及选项实现的情況；测试意图是将每项测试声明的内容转化为该项声明对应的测试目的和内容；测试套是将测试意图的具体实现，规定具体的测试内容和测试步骤，即测试集，包括正常测试子集和异常测试子集。测试套是本发明的核心内容之一，是根据相关标准和规范设计的ー套ETC核心设备协议一致性测试用例集。测试用例集包括数据链路(MAC)层、应用层和设备应用三部分，每部分均包括正常测试和异常测试子集。对于不同的设备类型和版本，测试用例均不同。测试用例设计完成后，ETC核心设备协议一致性测试的执行步骤如下步骤I、测试前，根据测试声明要求和被测设备具有的功能，签署被测设备的协议一致性测试声明，提交测试申请。步骤2、测试人员根据测试声明内容，选择测试用例。步骤3、测试人员执行测试，测试软件生成测试结果和测试报告。步骤4、测试结果经过确认后，生成测试报告，测试结束。对上述测试步骤的进一步说明和具体举例如下对步骤I的说明要评估ー个被测对象的协议一致性，事先必须有ー个声明，以描述通信协议规范中的哪些必备功能项和可选已经实现了。这样ー个声明本发明实施例称之为实现一致性声明(ICS)。举例如下对于0BU，按照专用短程通信协议进行的数据链路(MAC)层协议一致性测试声明列表如下，首先是表I的总表说明，条目列为协议规定的目录，实现列为具体协议功能，引用列为标准规范条目来源，状态列为支持要求，其中“m”表示必备项，“0”为可选项，支持列表示该设备是否支持该项功能。表I总体声明
~引用状态支持 ~数据帧格式671 m
2帧标志6.2 m·
3专用LID链路地址域6. 2. 5 m
4广播LID链路地址域6.2.5 m ~ 播LID链路地址域 6.2.5O
6MAC控制域接收6.3 m
~1MAC控制域发送6 3 m
8' 16 比特 FCS6.5 m"
9比特顺序6.6 m
一致性总体声明["是否所有的必备功能均已实现て
条目j实现「引用了状态支持
I服务MAC数据服务「8[m P :
2服务LLC数据服务9^3通信方向下行链路，从RSU到OBU 7m 4通信方向上行链路，从OBU到RSU7m 5服务访问点广播SAP Im 6服务访问点专用SAP Im 7服务访问点组播SAP 7OOBU的MAC层总体功能下，再分明细表，例如，对于第一项数据帧格式，由表2给出了协议一致性测试的具体内容。表2MAC数据帧格式其他被测设备的总体功能和具体明细声明格式与上两表类似。对步骤2的说明测试用例是根据被测设备的一致性测试声明中支持的内容进行测试。
图4为本发明应用实例对OBU进行协议一致性测试的内容和执行流程其上述测试步骤2中的测试用例集组成为I.基本测试主要为基于GB/T 20851系列国家标准的所规定的MAC层、应用层和设备应用的协议内容，此时测试设备模拟RSU ；首先列出OBU的MAC层基本测试用例中的ー个典型正常测试用例如下表3所示表3MAC层基本测试用例中的ー个典型正常测试用例
权利要求
1.一种电子不停车收费ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，所述方法的测试系统由测试计算机和测试设备组成，所述ETC核心设备协议一致性测试方法包括 根据被测设备类型和支持的功能，选择测试内容； 测试计算机根据测试内容，生成测试用例集； 根据测试用例集，测试计算机将测试数据发给测试设备，测试设备对被测设备进行测试； 测试设备记录被测设备的测试响应数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机； 测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备的响应数据是否符合协议要求。
2.如权利要求I所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，被测设备包括车载电子标签、ETC路侧设备和ETC发行设备。
3.如权利要求I所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，测试用例集保存在测试计算机的测试软件中。
4.如权利要求I所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，测试用例集分为MAC层、应用层和设备应用三部分。
5.如权利要求4所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，测试用例集包括正常测试用例和异常测试用例两个子集，测试用例集可随软件版本进行扩充和升级。
6.如权利要求I所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，测试计算机和测试设备之间采用有线连接方式。
7.如权利要求I所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，测试设备和被测设备之间采用专用短程通信DSRC方式连接。
8.如权利要求I所述ETC核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，所述测试设备对被测设备进行测试，包括 测试设备模拟路侧设备RSU或者发行设备，对车载设备OBU进行协议一致性测试；或者， 测试设备模拟车载设备0BU，对路侧设备RSU或者发行设备进行协议一致性测试。
9.如权利要求I所述ETC的核心设备协议一致性测试方法，其特征在于，所述测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备是否符合协议要求，包括 测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，以及被测设备对测试用例集中不同测试用例的响应，判断被测设备是否符合协议要求。
10.一种电子不停车收费ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，所述ETC核心设备协议一致性测试系统包括测试计算机、测试设备和被测设备，其中 测试计算机，根据被测设备类型和支持的功能，选择测试内容；根据测试内容，生成测试用例集发给测试设备； 测试设备，用于获取发送的测试用例集，根据测试用例集，对被测设备进行测试； 被测设备，用于在测试设备或者测试计算机对被测设备发送测试数据后，反馈测试响应数据； 测试设备，还用于记录被测设备的测试响应数据，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机； 测试计算机，还用于根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备的响应数据是否符合协议要求。
11.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，被测设备包括车载电子标签、ETC路侧设备和ETC发行设备。
12.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，测试用例集保存在测试计算机的测试软件中。
13.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，测试用例集分为MAC层、应用层和设备应用三部分。
14.如权利要求13所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，测试用例集包括正常测试用例和异常测试用例两个子集，测试用例集可随软件版本进行扩充和升级。
15.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，测试计算机和测试设备之间采用有线连接方式。
16.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，测试设备和被测设备之间采用专用短程通信DSRC方式连接。
17.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，所述测试设备，包括 测试设备模拟路侧设备RSU或者发行设备，对车载设备OBU进行协议一致性测试；或者， 测试设备模拟车载设备0BU，对路侧设备RSU或者发行设备进行协议一致性测试。
18.如权利要求10所述ETC核心设备协议一致性测试系统，其特征在于，所述测试计算机，进一步用于根据测试设备和被测设备双方的测试数据，以及被测设备对测试用例集中不同测试用例的响应，判断被测设备是否符合协议要求。
全文摘要
本发明实施例提供一种电子不停车收费核心设备协议一致性测试方法及系统，所述方法的测试系统由测试计算机和测试设备组成，所述电子不停车收费系统核心设备协议一致性测试方法应用于所述测试设备，包括根据被测设备类型和支持的功能，选择测试内容；根据选择的测试内容，生成测试用例集；根据测试用例集，将测试数据发给测试设备，由测试设备对被测设备进行测试；测试设备记录被测设备的响应情况，并将测试设备和被测设备双方的测试数据提供给测试计算机；测试计算机根据测试设备和被测设备双方的测试数据，判断被测设备是否符合协议要求。本发明检查不同厂家的ETC核心设备的协议数据是否符合标准规范的要求，保证设备通信的兼容性。
文档编号G07B15/06GK102789654SQ201210276280
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者张北海, 李全发, 李剑, 王梅, 范士明, 薛金银, 邓晓慧, 颜鹏, 高文宝, 高鹏 申请人:北京速通科技有限公司