简谈列控中心软件验收的测试方法
2021-12-31夏朋亮代礼强
夏朋亮,代礼强
(中国铁路西安局集团有限公司西安高铁基础设施段,西安 710000)
1 国内测试现状
车站列控中心(TCC)是CTCS-2/3级列车控制系统的核心地面设备,系统可靠性、安全性要求极高。在实际应用中,TCC的软件测试主要有两种方式:一是软件完成后,由设备厂家技术人员先进行测试;二是厂家测试完后,各集团公司委托电务段相关技术人员到厂家进行软件测试验收。经过两次测试后仍需进行现场静态验收和动态验收。
随着国内高铁的迅速发展,研究列控系统仿真的相关单位也逐渐增多,包括许多高校及科研所,但大多数都是基于发展理论研究。目前厂家暂时能够自动测试的项目主要包括报文、限速、发码和降级,其他项目由于特殊性也只能采用人工测试。对于全路各电务验收单位来讲,基本均采用人工测试。人工测试主要是测试人员根据相关规范和经验,做好测试表格,手工执行表格里的每一项测试内容,最后验证测试结果与事先预期结果是否一致。
2 仿真测试流程
作为验收单位,首先要准备所需资料和室内仿真测试平台。资料主要包括设计单位所提供试验站的原始数据、有效图纸及技术资料,如列控工程数据表、联锁表等。此外,还有厂家提供的设计方案及相关接口数据表。在测试前,验收技术人员需准备各种测试表和具体测试项目,大概的测试流程如图1所示。验收单位对测试中发现的问题进行汇总,并及时反馈给厂家,由厂家对软件进行统一修改后发布给验收单位进行复测,如不需修改软件,且不影响现场正常使用,则需厂家给验收单位提供书面说明。验收单位应在新版本中进行复测,直至测试通过,测试完后应形成测试报告。记录的测试结果最后由厂家和验收单位共同确认。
图1 验收测试流程Fig.1 Flowchart of acceptance test
3 仿真测试项目及方法
TCC软件的测试项目一般包括:对点测试、改方测试、信号机点灯测试、码序测试、报文测试、降级测试、接口测试、维护终端测试和特殊继电器测试等,验收时可根据具体情况选择可测试项进行试验。
1) TCC软件版本核对
环境搭建好以后,首先应核对TCC终端界面上的软件版本,并做好记录,为进一步保证最终版本的准确性,最好把版本的界面拍照留存。
2)TCC维护终端界面核对
根据设计单位所提供的图纸仔细核对终端配置数据的正确性,其主要内容为站场平面图上的车站名称、股道名称、轨道电路名称、有源应答器位置等。同时检查工程数据表中移频与轨道电路载频配置数据是否一致,依据载频配置准则,仔细分析站内及区间的载频配置数据是否合理。
3)进路信息及一致性核对
根据联锁进路表排列每条进路,核对TCC终端上的道岔名称及位置、始终端信号机、列控进路号和引导进路号。同时要核对其与联锁光带显示的一致性。
4)对点测试
根据各个继电器的定义,通过仿真软件制造条件,将对点测试表中的驱动采集点进行遍历测试。如TC与GJ不一致测试为某轨道区段的接口柜信息、轨道采集和轨道实际状态。依照规范要求和设计电路图,需对一些特殊继电器进行驱采,如方向切换继电器(FQJ)、异物侵限继电器(YWJ)、地震继电器(DZJ)等。排列每条进路靠FQJ动作实现发码方向切换。对YWJ和新增银西线的DZJ,其测试逻辑类似。需要特别关注的是,站内做好测试条件时股道发HU码,进路上其他区段均发H码,与规范中有所不同。
5)站内进路码序及拉通测试
列控中心发码原则应符合列控中心相关技术规范,码序处理应以设计单位出具的正式码序表为准。站内进路码序测试,在仿真或真实联锁上依次排列联锁表中的每一条进路,结合站内轨道电路编码原则核对每条进路上的码序和载频。对于接车进路,从股道开始依次占用至邻站边界,核对每种条件下接车进路的码序。对于发车进路,需邻站做各种边界条件,给出不同的低频码,然后从边界区段依次占用至出站信号机外方的第一个区段,核对每种条件下发车进路的码序。码序拉通测试是排列侧线或正线通过进路后,同时需在做好各种条件的基础上核对进路上低频和载频的正确性。对特殊的场联进路,则需临站配合建立条件才能核对其码序的正确性。
6)区间轨道电路发码及点灯控制测试
此发码测试只需模拟列车在区间正、反向运行,核对其每个区段的码序,同时核对正常情况下区间信号机的点灯状态。需注意的是改方过程中或区间反向时,TCC控制区间信号机灭灯。模拟信号机红灯断丝,TCC应控制信号机后方区段发ZJ码,以实现红灯转移。
7)区间运行方向控制功能测试
为保证列车在区间的运行安全,主要测试内容为正常改方和辅助改方。测试只需模拟区间轨道区段的4种逻辑状态(空闲、正常占用、故障占用和失去分路)和邻站(含中继站)通信中断等情况。正常改方逻辑为只有区间所有轨道区段空闲才允许正常改方。辅助改方逻辑为区间任何区段为正常占用,改方后各区段变为故障占用;区间任何区段为故障占用,改方后各区段仍为故障占用;区间任何区段为失去分路,改方后各区段变为空闲。特此说明,对于有场联进路的站场对此改方无影响。
8)有源应答器的报文测试
应答器报文包括无限速和有限速的应答器报文,无限速应答器报文包括无限速进路报文、默认报文和停车报文,进路报文分初始化和未初始化两种。有限速应答器报文测试依据为应答器报文发送原则,主要测试内容有信号降级、股道降码和限速的功能。核对被测站所有类型的报文(如进路报文、默认报文、调车报文等)。
报文核对前需做好每项测试表格,包括初始化/未初始化进路报文、侧线通过预告报文、接发车方向JZ、FJZ应答器报文、正线限速抽测的临时限速报文、接近/正线/离去区段限速降级报文和侧线限速降级报文表。其中正线限速测试需遍历所有正向、反向正线接车和通过进路,需对进出站口应答器报文中的C2包进行核对。读取报文时应重点核对应答器名称等信息,并把该信息保存留档。
9)进站信号机降级及码序降级测试
TCC在初始化情况下,排列侧向接车进路(或侧向通过进路),进路经过道岔均为18号及以上且信号开放,在咽喉区或股道设置低于80 km/h的临时限速,TCC控制接近区段发UU码,向联锁发送进站信号机降级标识。排列具备直股发车条件的侧线接车进路(或弯进直出的通过进路),进路上最小道岔号为18号及以上且信号开放,在进路上或离去区段的制动距离L1内设置低于80 km/h的临时限速,TCC控制接近区段发UU码,向联锁发送进站信号机降级标识。
排列侧向发车进路,进路经过道岔均为18号及以上且信号开放,在侧线区、发车进路的正线咽喉后或L1范围内设置低于80 km/h的临时限速,TCC控制股道发送UU码。在侧线区、发车进路的正线咽喉后或L1范围内无低于80 km/h的临时限速,当出站第一离去区段发UU、HU(含HB、ZJ)时,股道发码降为UU。
10) 与连接设备的接口测试
此项测试主要核对TCC与计算机联锁(CBI)、临时限速服务器(TSRS)和调度集中(CTC)等接口的功能及数据,并检查各终端显示的一致性。TCC与CBI主要核对进路编号、区间方向信息、正向发车口离去区段红灯断丝状态、区间闭塞分区状态、进站信号机红灯断丝和降级状态。TCC与TSRS主要核对临时限速能否正常初始化、临时限速命令下达和取消、闭塞分区状态和区间方向信息。对于设备多和网络复杂的站场(如西安北站),会有个别设备信息代传的情况,试验此接口时务必注意各种场景。TCC与CTC主要核对区间方向信息、区间闭塞分区状态信息、失去分路解锁功能、区间占用逻辑检查关闭/开启功能。
11)列控区间占用逻辑检查功能测试
此项测试依据均参照规范为《中国铁路总公司关于印发<列控中心区间占用逻辑检查暂行技术条件>的通知》(铁总运[2015]156号)进行,主要模拟列车正常进出站、区间追踪运行、闭塞分区状态变化及信号许可(SA)的分配等情况,结合实际逻辑大体归纳如表1所示。依据多次测试经验,总结出区间逻辑占用时所模拟逻辑状态的口诀为“去头掐尾”(即模拟列车正常占用和失去分路状态,依次占用每个轨道区段,然后从后面依次出清为正常占用状态,若从前面依次出清则为失去分路状态)。
表1 区间占用逻辑检查测试方法Tab.1 Test methods for section occupancy detection
4 结束语
由于现场试验复杂、模拟各种条件难度大,所以软件验收的准确性显得至关重要。鉴于目前各验收单位只有中国国家铁路集团有限公司发布的相关规范,没有统一的测试表格和具体测试方法,根据自己多次软件测试的经验,加之与资深验收人员的交流,对列控软件验收的具体测试方法进行简单探讨,以供初次试验人员参考,其方法的可行性及优越性将在日后的实验中进一步总结和改善。