全自动运行列车接口测试方法及装置与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种全自动运行列车接口测试方法及装置。


背景技术：

2.全自动运行列车主要是通过地面对车辆进行通信和控制。由于列车的信号系统与车辆系统的设计十分复杂，在调试过程中，不可避免地会出现一些错误或更新，这些都会增加调试难度和周期。因此，测试信号系统与车辆系统的接口连接是否正常是非常关键的。
3.现有技术中一般是通过仿真测试信号系统与车辆系统之间发送数据，实现数据的可视化显示，从而根据数据的可视化显示是否正确，确定接口连接是否正常。但是利用仿真模拟方式难以准确地模拟出通信协议的真实情况，并且信号系统和车辆系统的接口具有方案多、所需实现的功能复杂、工程量大、联合调试周期长、故障类型多等特性，使得采用现有技术方法进行测试的测试难度大且效率低。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种全自动运行列车接口测试方法及装置，以解决现有技术中使用仿真方式测试全自动运行列车的通信协议难度大效率低的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种全自动运行列车接口测试方法，包括：
6.使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信；
7.通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据；
8.根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确。
9.在一种可能的实现方式中，通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，包括：
10.通过通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据；
11.通过通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据对应的实际功能数据，实际功能数据为车辆系统根据当前通信协议进行对应功能动作的数据；
12.相应的，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，包括：
13.检测实际功能数据与目标功能数据是否一致；
14.若不一致，则确定当前通信协议的通信协议测试结果为不正确；
15.若一致，则确定当前通信协议的通信协议测试结果为正确。
16.在一种可能的实现方式中，在确定当前通信协议的通信协议测试结果为不正确之后，还包括：
17.根据目标功能数据与实际功能数据，修正当前通信协议，并通过通信模拟主机重新获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间
的通信协议测试结果，直至通信协议测试结果为正确。
18.在一种可能的实现方式中，通信模拟主机包括mvb分析仪，mvb分析仪与信号系统连接；
19.通过通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据，包括：
20.通过mvb分析仪，获取信号系统向车辆系统发送的请求帧，请求帧为信号系统根据当前通信协议生成的；
21.通过通信模拟主机，获取当前通信协议的实际功能数据，包括：
22.通过mvb分析仪，获取车辆系统向信号系统发送的应答帧，应答帧为根据车辆系统的当前实际功能动作生成的，车辆系统根据请求帧进行当前实际功能动作。
23.在一种可能的实现方式中，检测实际功能数据与目标功能数据是否一致，包括：
24.根据请求帧的校验字节，校验请求帧；
25.若校验请求帧不成功，则重新获取信号系统向车辆系统发送的请求帧；
26.根据应答帧的校验字节，校验应答帧；
27.若校验应答帧不成功，则重新获取车辆系统向信号系统发送的应答帧；
28.若均校验成功，则根据请求帧的帧数据与应答帧的帧数据，检测实际功能数据与目标功能数据是否一致。
29.在一种可能的实现方式中，在基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确之后，还包括：
30.将通信模拟主机与车载信号单元的连接断开；
31.使用硬线模拟设备替换信号系统的硬件设备，并将硬线模拟设备与车辆系统中的控制单元连接；
32.获取列车的待测试功能数据；
33.根据待测试功能数据，控制车辆系统和硬线模拟设备进行测试动作；
34.获取硬线模拟设备和车辆系统根据测试动作生成的状态数据；
35.根据测试动作和状态数据，确定列车的硬线接口是否正常。
36.在一种可能的实现方式中，根据待测试功能数据，控制车辆系统和硬线模拟设备进行测试动作，包括：
37.控制车辆系统进行第一测试动作；
38.根据第一测试动作生成输入状态信号，并传输至硬线模拟设备；
39.控制硬线模拟设备进行第二测试动作；
40.根据第二测试动作生成输出控制信号，并传输至车辆系统；
41.获取硬线模拟设备和车辆系统根据测试动作生成的状态数据，包括：
42.获取硬线模拟设备的第一状态数据，第一状态数据为硬线模拟设备根据输入状态信号进行的动作；
43.获取车辆系统的第二状态数据，第二状态数据为车辆系统根据输出控制信号进行的动作。
44.第二方面，本发明实施例提供了一种全自动运行列车接口测试装置，全自动运行列车接口测试装置用于实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式的全自动运行列车接口测试方法；
45.全自动运行列车接口测试装置包括通信模拟主机；
46.通信模拟设备与列车的信号系统中的车载信号单元连接，用于替换车辆系统中的中央控制单元，以控制车辆系统与信号系统进行通信。
47.在一种可能的实现方式中，通讯模拟设备包括mvb分析仪和人机交互设备；
48.人机交互设备通过mvb分析仪，与车载信号单元连接。
49.在一种可能的实现方式中，全自动运行列车接口测试装置还包括硬线模拟设备；
50.硬线模拟设备与车辆系统中的控制单元连接，用于替换信号系统的硬件设备，以控制车辆系统进行测试操作。
51.本发明实施例提供一种全自动运行列车接口测试方法及装置，通过使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信，能够将通信模拟主机与实际列车的信号系统连接，对信号系统和车辆系统的通信协议进行模拟验证；通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确，能够避免使用传统的仿真方式时，仿真系统本身的误差，实现更准确获取实际列车的通信数据，从而提高通信协议判断的准确性；并且通过模拟的方式进行测试，无需根据列车的具体情况设置仿真系统，能够避免设置仿真系统过程中的困难，实现降低接口测试的难度，减少接口的测试时间，从而提高全自动运行列车的测试效率。
52.相对于传统的仿真方式，本发明实施例采用信号系统与车辆系统接口通信协议的模拟验证方法。在获取信号系统与车辆系统的通信数据后，通过通信模拟主机进行通信协议端口测试，校验通信协议的正确性，能够更准确地获取列车中的通信数据，以便准确校验通信协议，提高全自动运行列车的测试效率。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。
54.图1是本发明实施例提供的全自动运行列车接口测试方法的实现流程图；
55.图2是本发明实施例提供的全自动运行列车接口测试方法的第一应用场景图；
56.图3是本发明实施例提供的全自动运行列车接口测试方法的第二应用场景图；
57.图4是本发明实施例提供的测试硬线接口的原理示意图；
58.图5是本发明实施例提供的测试信号系统输出功能的第一原理示意图；
59.图6是本发明实施例提供的测试信号系统输出功能的第二原理示意图；
60.图7是本发明实施例提供的测试信号系统输出功能的第三原理示意图；
61.图8是本发明实施例提供的测试信号系统输入功能的第一原理示意图；
62.图9是本发明实施例提供的测试信号系统输入功能的第二原理示意图；
63.图10是本发明实施例提供的测试信号系统输入功能的第三原理示意图；
64.图11是本发明实施例提供的全自动运行列车接口测试装置的结构示意图。
具体实施方式
65.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
66.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
67.图1为本发明实施例提供的全自动运行列车接口测试方法的实现流程图，详述如下：
68.步骤s101，使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信。
69.参见图2所示的全自动运行列车接口测试方法的第一应用场景图，在本实施例中，使用两个通讯模拟主机分别替换列车的头车和尾车的中央控制单元(central control unit，ccu)，并将通讯模拟主机通过网关与信号系统中的车载信号单元连接，能够在列车调试阶段，模拟建立整车实车的功能环境，即将通信模拟主机与实际列车的信号系统连接，从而能够对列车的信号系统和车辆系统的通信协议进行模拟验证；另外，本技术中是针对车载信号单元进行离线验证，可以使车载信号单元外接电源，通过电源为车载信号单元进行供电，以便保证车载信号单元的正常使用。
70.步骤s102，通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据。
71.在本实施例中，通信模拟主机、车辆系统与信号系统构成模拟测试平台，其中，车辆系统与信号系统之间通过通信协议实现列车工作环境下的功能模拟验证，通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，进而实现对通信协议的测试；并且通过在列车工作环境下对车辆系统和信号系统进行通信协议的测试，能够得到等同于列车真实运行环境时的通信数据，相比于传统的仿真方式，能够保证通信数据更加准确。
72.步骤s103，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确。
73.在本实施例中，通过模拟通信的方式，获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，可以得到对应的通信协议测试结果，并且能够避免使用传统的仿真方式时，仿真系统本身造成的误差，从而实现更准确地获取实际列车的通信数据，提高通信协议的准确性。
74.本发明实施例通过使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信，能够将通信模拟主机与实际列车的信号系统连接，对信号系统和车辆系统的通信协议进行模拟验证；通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确，能够避免使用传统的仿真方式时，仿真系统本身的误差，实现更准确获取实际列车的通信数据，从而提高通信协议判断的准确性；并且通过模拟的方式进行测试，无需根据列车的具体情况设置仿真系统，能够避免设置仿真系统过程中的困难，实现降低接口测试的难度，减少接口的测试时间，从而提高全自动运行列车的测试效率。
75.相对于传统的仿真方式，本发明实施例采用信号系统与车辆系统接口通信协议的模拟验证方法。在获取信号系统与车辆系统的通信数据后，通过通信模拟主机进行通信协议端口测试，校验通信协议的正确性，能够更准确地获取列车中的通信数据，以便准确校验通信协议，提高全自动运行列车的测试效率。
76.在一种可能的实现方式中，步骤s102通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，可以详述为：通过通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据；通过通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据对应的实际功能数据，实际功能数据为车辆系统根据当前通信协议进行对应功能动作的数据。
77.相应的，步骤s103中根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，可以详述为：检测实际功能数据与目标功能数据是否一致；若不一致，则确定当前通信协议的通信协议测试结果为不正确；若一致，则确定当前通信协议的通信协议测试结果为正确。
78.在本实施例中，通信协议的目标功能数据为期望通信协议控制车辆进行的目标功能动作，实际功能数据为根据通信协议控制车辆实际进行的实际功能动作；具体的，通过对比实际功能数据与目标功能数据，即通过对比目标功能动作与实际功能动作是否一致，确定当前通信协议的通信协议测试结果是否正确，可以直观地得到通信协议测试结果，以便对不正确地通信协议进行修改。
79.例如通信协议的目标功能数据为先控制车门提示灯开启，再控制车门开启，而实际功能数据为控制车门提示灯与车门同时开启，则目标功能数据与实际功能数据不一致，对应的通信协议测试结果则为不正确。
80.另外，在确定当前通信协议的通信协议测试结果为不正确之后，还可以包括：根据目标功能数据与实际功能数据，修正当前通信协议，并通过通信模拟主机重新获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，直至通信协议测试结果为正确。
81.在本实施例中，当前通信协议的通信协议测试结果为不正确，则及时根据目标功能动作与实际功能动作，对当前通信协议进行修正，并再次进行验证，以完善通信协议；在测试过程中对当前通信协议进行修正，与所有通信协议测试完成后再进行修正相比，能够避免测试完成后统一修正时可能造成的误差，实现及时准确地进行修正，并且修正完成后再次进行验证，能够及时检验修正的准确性，确保最终的通信协议正确；通过及时对当前通信协议的修正和再次验证，能够避免不必要的误差和多次调试的过程，从而能够减少通信协议整体调试的时间。
82.在一种可能的实现方式中，通信模拟主机包括mvb分析仪，mvb分析仪与信号系统连接。
83.相应的，通过通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据，具体可以为：通过mvb分析仪，获取信号系统向车辆系统发送的请求帧，请求帧为信号系统根据当前通信协议生成的。
84.通过通信模拟主机，获取当前通信协议的实际功能数据，具体可以为：通过mvb分析仪，获取车辆系统向信号系统发送的应答帧，应答帧为根据车辆系统的当前实际功能动作生成的，车辆系统根据请求帧进行当前实际功能动作。
85.在本实施例中，网关与车辆系统的中央控制单元之间采用多功能车辆总线(multifunctional vehicle bus，mvb)进行连接和数据传输，因此，可以通过mvb分析仪获取当前通信协议的目标功能数据与实际功能数据。具体的，根据当前通信协议确定请求帧，请求帧中包括当前通信协议的目标功能数据，将请求帧发送至车辆系统，车辆系统根据请求帧进行相应的实际功能动作，根据当前的实际功能动作确定应答帧，即应答帧中包括当前通信协议的实际功能数据，并将应答帧返回信号系统。从而可以通过mvb分析仪获取当前通信协议的目标功能数据与实际功能数据。
86.在一种可能的实现方式中，检测实际功能数据与目标功能数据是否一致，可以详述为：根据请求帧的校验字节，校验请求帧；若校验请求帧不成功，则重新获取信号系统向车辆系统发送的请求帧；根据应答帧的校验字节，校验应答帧；若校验应答帧不成功，则重新获取车辆系统向信号系统发送的应答帧；若均校验成功，则根据请求帧的帧数据与应答帧的帧数据，检测实际功能数据与目标功能数据是否一致。
87.在本实施例中，请求帧和应答帧中均包含校验字节，根据校验字节分别进行校验，可以确定请求帧和应答帧是否有效；若校验失败，则对应的请求帧或应答帧是无效的，需要重新获取有效的请求帧或应答帧；若校验成功，则对应的请求帧或应答帧是有效的，即可以根据该请求帧或应答帧进行下一步的检测。
88.在实际检测过程中，可以根据列车的通信协议，制定各个功能验证的场景和方案，即针对列车的所有功能逐一制定功能验证的场景方案，之后根据通信协议对所有功能进行逐一验证，实现列车在真实环境下通信协议的验证。
89.其中，mvb分析仪可以配合人机交互设备一同使用，具体的，可以将mvb分析仪通过线缆与笔记本电脑连接，通过串口实现设备的驱动。mvb分析仪可以模拟mvb总线主设备进行过程数据轮询收发和设备状态点名等功能，可以在主模式即数据轮询和从模式即数据监听下进行工作。
90.mvb分析仪具体采用客户端-服务器传输模式，通信协议包括请求帧和应答帧两种帧格式，其中请求帧为客户端发送给服务器的帧，应答帧为服务器回复给客户端的帧，请求帧和应答帧一一对应；所有的通信均是由客户端主动发起，服务器接收并应答，通信期间的请求帧和对应的应答帧构成通讯数据包。
91.客户端发送给服务器的请求帧在时序上字节间隔小于1个字节，服务器回复客户端的应答帧在时序上字节间隔不超过3.5个字节或者15ms。
92.进一步的，请求帧和应答帧的校验字节可以采用累加和校验方式，针对请求帧和应答帧的校验具体可参考如下过程。
93.客户端发送请求帧时，请求帧中不含校验字节的帧头部分与帧数据部分，按字节相加求和，并取相反数再加1，得到的结果作为校验字节；服务器接收时，帧头部分与帧数据部分，按字节相加求和，得到的结果为0，则请求帧校验成功，即该请求帧有效，否则校验失败，该请求帧无效。
94.服务器发送应答帧时，应答帧中不含校验字节的帧头部分与帧数据部分，按字节相加求和，并取相反数再加1，得到的结果作为校验字节；客户端接收时，帧头部分与帧数据部分，按字节相加求和，得到的结果为0，则应答帧校验成功，即该应答帧有效，否则校验失败，该应答帧无效。
95.在使用mvb分析仪进行工作之前，还需要对mvb分析仪进行设置，在本实施例中，请求帧和应答帧的命令序列均采用十六进制进行表示。
96.mvb分析仪做主搜索端口，对搜索功能进行设置，其中，请求帧的命令序列为：55 01 02 84 24 00，应答帧搜索到的端口数目≤25个，这种应答帧为1帧，应答帧的命令序列为：55 01l v s 25 00a1h a1l a2h a2l
…
，其中，l表示数据长度，v表示校验，s表示服务器端口，a1h表示端口a1的高字节，a1l表示端口a1的低字节，a2h表示端口a2的高字节，a2l表示端口a2的低字节。
97.mvb分析仪的源宿端口地址是互斥的，地址不能重复，设备地址与源宿端口地址无关，端口信息添加完毕后需要进行ba配置；发送请求帧，请求帧需要分帧发送，其中，第一帧发送的报文格式为：功能码+实例号码+端口数+更新频次；之后发送的帧数是根据需要的配置的端口数量确定的，分帧规则如下：
98.if(需要配置的端口数量％25！＝0)
99.帧数＝1+需要配置的端口数量/25；
100.else
101.帧数＝需要配置的端口数量/25。
102.mvb分析仪配置完成后，即可启动总线，开始进行正常工作，总线启动的请求帧的命令序列为：55 01 02 78 30 00，应答帧的命令序列为：55 01 04 75 0031 00 00 00。对应的，总线停止的请求帧命令序列为：55 01 02 76 32 00，应答帧命令序列为：55 01 04 73 00 33 00 00 00。
103.在mvb分析仪正常工作过程中会进行过程数据的发送和接收。
104.其中，向端口地址a1发送数据的请求帧的命令序列为：55 02l v 34 00a1h a1l d1 d2
…
，其中d1和d2等均表示数据寄存器(data register，dx)，dx的数量根据a1的端口大小进行确定；应答帧的命令序列为：55 01 04 71 0035 00 00 00。
105.相应的，从端口地址a1获取数据的请求帧的命令序列为：55 02 04v 36 00a1h a1l；应答帧中返回数据中dx的数量根据读取的a1的端口大小确定，应答帧的命令序列为：55 01l v s 37 00ps 00fnh fnl flh fll feh fel d1d2
…
，其中，ps是端口状态，fnh是刷新定时器高字节，fnl是刷新定时器低字节，flh是丢帧高字节，fll是丢帧低字节，feh是错帧高字节，fel是错帧低字节。
106.针对dx的数量与端口a1的大小的对应关系，具体可参见表1所示：
[0107][0108]
全自动运行列车与地面的通信除了软件即通信协议部分，还包括硬件部分，而硬件部分即信号系统与车辆系统的接口的连接是否正常也是非常关键的。
[0109]
车辆系统的功能验证通常在场内静动态调试时完成，而此时车辆生产厂家的调试资源中未配备全自动驾驶轨旁及控制中心等信号设备，还无法完成全自动运行系统的搭
建；如果将信号系统与车辆系统的接口的联合调试放在全自动运行系统搭建完成后进行，会增加联合调试的工作量，延长联合调试的周期，而且在全自动运行系统搭建完成后处理故障不方便、步骤复杂。因此，本技术考虑在厂内静态调试阶段，列车处于非信号系统控制车辆的状态时，使用硬线模拟设备替代信号系统的硬件部分，进行车辆系统的功能验证，实现信号系统与车辆系统的接口的连接验证。
[0110]
参见图3所示的全自动运行列车接口测试方法的第二应用场景图，在一种可能的实现方式中，在步骤s103中基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确之后，还包括：将通信模拟主机与车载信号单元的连接断开；使用硬线模拟设备替换信号系统的硬件设备，并将硬线模拟设备与车辆系统中的控制单元连接；获取列车的待测试功能数据；根据待测试功能数据，控制车辆系统和硬线模拟设备进行测试动作；获取硬线模拟设备和车辆系统根据测试动作生成的状态数据；根据测试动作和状态数据，确定列车的硬线接口是否正常。
[0111]
在本实施例中，通信模拟主机和硬线模拟设备不能同时对车辆系统的同一功能进行测试和控制，因此在进行硬件接口测试时，需确保将通信模拟主机与车载信号单元的连接断开，保证硬线模拟设备单独对车辆系统中的某一功能进行验证测试；根据列车的待测试功能数据依次进行功能验证，得到测试动作和与测试动作对应的状态数据，即通过测试动作对相应的功能进行验证，从而确定列车的硬线接口是否正常。
[0112]
可选的，具体可参见图4所示的测试硬线接口的原理示意图，根据待测试功能数据，控制车辆系统和硬线模拟设备进行测试动作，可以详述为：控制车辆系统进行第一测试动作；根据第一测试动作生成输入状态信号，并传输至硬线模拟设备；控制硬线模拟设备进行第二测试动作；根据第二测试动作生成输出控制信号，并传输至车辆系统。
[0113]
获取硬线模拟设备和车辆系统根据测试动作生成的状态数据，可以详述为：获取硬线模拟设备的第一状态数据，第一状态数据为硬线模拟设备根据输入状态信号进行的动作；获取车辆系统的第二状态数据，第二状态数据为车辆系统根据输出控制信号进行的动作。
[0114]
在本实施例中，进行接口的连接验证可以包括信号系统输出功能测试和信号系统输入功能测试；其中，输出功能测试为控制车辆系统进行第一测试动作，根据第一测试动作生成输入状态信号，并传输至硬线模拟设备，再获取硬线模拟设备的第一状态数据，根据第一测试动作和第一状态数据，即可对该输出功能进行验证；输入功能测试为控制硬线模拟设备进行第二测试动作，根据第二测试动作生成输出控制信号，并传输至车辆系统，获取车辆系统的第二状态数据，根据第二测试动作和第二状态数据，即可对该输入功能进行验证；通过输出功能验证和输入功能验证，能够完成信号系统与车辆系统的接口的连接验证，从而可以直观准确地实现对硬件接口进行验证。
[0115]
具体的，可以参见图4所示的原理示意图，进行信号系统输入功能测试时，可以控制车辆系统中k10或s10进行闭合或断开，相应的，获取硬线模拟设备的指示灯l1或指示灯l2的状态数据；若闭合k10，对应的指示灯l1亮起，则确定k10对应的输入功能正确。进行信号系统输出功能测试时，可以控制硬线模拟设备中s1或s2进行闭合或断开，相应的，获取车辆系统中l10或k11的状态数据；若闭合s1，对应的指示灯l10亮起，则确定s1对应的输出功能正确。基于对输入功能和输出功能的测试，从而可以实现对硬件接口的验证。
[0116]
在一个具体的实施例中，信号系统输出通常为电平信号，参见图5所示的测试信号系统输出功能的第一原理示意图，在功能验证时，采用硬线模拟设备模拟电平信号的输出；示例性的，第一输出信号可以用于检测车辆系统中继电器的控制功能，第二输出信号可以用于检测车辆系统中io模块的控制功能，第三输出信号可以用于检测车辆系统中指示灯的控制功能；此外，还可以对继电器的辅助触点的相关电路的功能进行验证。
[0117]
在信号系统输出为电平信号时，参见图6所示的测试信号系统输出功能的第二原理示意图，还可以对信号系统中用于控制牵引使能的功能进行验证，具体为采用硬线模拟设备模拟电平信号输出，对控制电路进行验证；示例性的，硬线模拟设备向车辆系统输出模拟信号，车辆系统根据模拟信号进行对应的动作，如控制开关或继电器进行对应的动作，以实现atp隔离或牵引等控制。
[0118]
信号系统还可以控制内部电气元件动作，使信号系统的输入电路和输出电路形成闭环电路，实现对车辆继电器等电气件的控制；参见图7所示的测试信号系统输出功能的第三原理示意图，在功能验证时，采用硬线模拟设备模拟信号系统内部的触点闭合，即图7中的触点k；当触点k闭合时，输入电路和输出电路形成闭环电路，从而可以对车辆系统中开关或按钮的功能进行验证，例如车辆系统中的atp隔离开关和紧急制动按钮等。
[0119]
信号系统的单端输入通常是信号系统对继电器状态的监测，车辆系统中电路控制继电器动作，信号系统对继电器的辅助触点电路进行监测，参见图8所示的测试信号系统输入功能的第一原理示意图，在功能验证时，可以采用硬线模拟设备对输入电平进行监测，进而得到继电器的状态。
[0120]
信号系统的双端输入通常是信号系统对开关或按钮状态的监测，操作车辆开关或按钮进行动作，列车两端的信号系统对开关或按钮电路进行监测，远端信号系统监测的电路电源通常来自于远端，参见图9所示的测试信号系统输入功能的第二原理示意图，在功能验证时，在列车的两端分别采用硬线模拟设备对输入电平进行监测，实现对车辆系统中开关或按钮状态的监测。
[0121]
除上述单端输入和双端输入外，还有信号系统对列车贯穿线的监测，包括近端发出远端接收和近端发出近端接收，参见图10所示的测试信号系统输入功能的第三原理示意图，在功能验证时，在列车的两端分别采用硬线模拟设备进行监测，近端硬线模拟设备模拟发出信号，远端硬线模拟设备监测输入电平，或者近端硬线模拟设备模拟发出信号，近端硬线模拟设备监测输入电平，从而实现验证车辆系统的贯穿线电路。
[0122]
本发明实施例通过使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信，能够将通信模拟主机与实际列车的信号系统连接，对信号系统和车辆系统的通信协议进行模拟验证；通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确，能够避免使用传统的仿真方式时，仿真系统中的误差，实现更准确获取实际列车的通信数据，从而提高通信协议判断的准确性；具体的，可以通过mvb分析仪获取通信协议的目标功能数据和实际功能数据，通过对比实际功能数据与目标功能数据，即通过对比目标功能动作与实际功能动作是否一致，确定当前通信协议的通信协议测试结果是否正确，可以直观地得到通信协议测试结果，以便对不正确地通信协议进行修
改；并且在测试过程中对不正确的通信协议进行修正和再次验证，能够避免测试完成后统一修正时可能造成的误差，实现及时准确地进行修正，以及及时检验修正的准确性，能够较快地确定最终正确的通信协议，减少通信协议整体调试的时间；在静态调试阶段，还通过硬线模拟设备对硬线接口进行测试，能够在全自动运行系统搭建之前实现硬件的测试，相比于放在全自动运行系统搭建完成后进行，能够减少联合调试的工作量，降低故障处理的复杂度；另外，相对于传统的仿真方式，本发明通过模拟的方式进行测试，无需根据列车的具体情况设置仿真系统，能够避免设置仿真系统过程中的困难，实现降低接口测试的难度，减少接口的测试时间，以及更准确地获取列车中的通信数据，从而能够实现准确校验通信协议，提高全自动运行列车的测试效率。
[0123]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0124]
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
[0125]
图11示出了本发明实施例提供的全自动运行列车测试装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
[0126]
如图11所示，全自动运行列车接口测试装置11包括：通信模拟主机1101；
[0127]
通信模拟设备1101与列车的信号系统中的车载信号单元连接，用于替换车辆系统中的中央控制单元，以控制车辆系统与信号系统进行通信。
[0128]
在本实施例中，通信模拟主机1101用于替换车辆系统中的中央控制单元，能够与实际列车的信号系统连接，对信号系统和车辆系统的通信协议进行模拟验证，能够避免使用传统的仿真方式时，仿真系统本身造成的误差，实现更准确获取实际列车的通信数据，从而提高通信协议判断的准确性。
[0129]
可选的，通讯模拟设备1101包括mvb分析仪11011和人机交互设备11012；人机交互设备11012通过mvb分析仪11011，与车载信号单元连接。
[0130]
具体的，人机交互设备可以是台式计算机、笔记本电脑或掌上电脑，在此不进行限制。
[0131]
在本实施例中，通过mvb分析仪可以准确地获取信号系统与车辆系统之间的功能数据，以便对当前通信协议进行测试和验证。
[0132]
在一种可能的实现方式中，全自动运行列车接口测试装置还包括硬线模拟设备1102；硬线模拟设备1102与车辆系统中的控制单元连接，用于替换信号系统的硬件设备，以控制车辆系统进行测试操作。
[0133]
在本实施例中，硬线模拟设备1102用于替换信号系统的硬件设备，能够与实际列车的车辆系统连接，能够在全自动运行系统搭建前对信号系统和车辆系统的接口进行测试验证，避免增加联合调试的工作量。
[0134]
本发明实施例中全自动运行列车接口测试装置包括通信模拟主机和硬线模拟设备，通信模拟主机用于替换车辆系统中的中央控制单元，可以与实际列车的信号系统连接，对信号系统和车辆系统的通信协议进行模拟验证，能够避免使用传统的仿真方式时，仿真系统本身造成的误差，实现更准确获取实际列车的通信数据，从而提高通信协议判断的准
确性；硬线模拟设备用于替换信号系统的硬件设备，可以与实际列车的车辆系统连接，能够在全自动运行系统搭建前对信号系统和车辆系统的接口进行测试验证，避免增加联合调试的工作量，同时能够降低处理故障的复杂度。
[0135]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，包括：使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将所述通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信；通过所述通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据；根据所述通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于所述通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确。2.根据权利要求1所述的全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，通过所述通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，包括：通过所述通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据；通过所述通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据对应的实际功能数据，所述实际功能数据为所述车辆系统根据所述当前通信协议进行对应功能动作的数据；相应的，根据所述通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，包括：检测所述实际功能数据与所述目标功能数据是否一致；若不一致，则确定当前通信协议的通信协议测试结果为不正确；若一致，则确定当前通信协议的通信协议测试结果为正确。3.根据权利要求2所述的全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，在所述确定当前通信协议的通信协议测试结果为不正确之后，还包括：根据所述目标功能数据与所述实际功能数据，修正所述当前通信协议，并通过所述通信模拟主机重新获取车辆系统与信号系统之间的通信数据，根据所述通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，直至所述通信协议测试结果为正确。4.根据权利要求2所述的全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，所述通信模拟主机包括mvb分析仪，所述mvb分析仪与所述信号系统连接；通过所述通信模拟主机，获取当前通信协议的目标功能数据，包括：通过所述mvb分析仪，获取所述信号系统向所述车辆系统发送的请求帧，所述请求帧为所述信号系统根据当前通信协议生成的；通过所述通信模拟主机，获取当前通信协议的实际功能数据，包括：通过所述mvb分析仪，获取所述车辆系统向所述信号系统发送的应答帧，所述应答帧为根据所述车辆系统的当前实际功能动作生成的，所述车辆系统根据所述请求帧进行当前实际功能动作。5.根据权利要求4所述的全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，检测所述实际功能数据与所述目标功能数据是否一致，包括：根据所述请求帧的校验字节，校验所述请求帧；若校验所述请求帧不成功，则重新获取所述信号系统向所述车辆系统发送的请求帧；根据所述应答帧的校验字节，校验所述应答帧；若校验所述应答帧不成功，则重新获取所述车辆系统向所述信号系统发送的应答帧；若均校验成功，则根据所述请求帧的帧数据与所述应答帧的帧数据，检测所述实际功能数据与所述目标功能数据是否一致。6.根据权利要求1所述的全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，在基于所述通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确之后，还包括：
将所述通信模拟主机与所述车载信号单元的连接断开；使用硬线模拟设备替换所述信号系统的硬件设备，并将所述硬线模拟设备与所述车辆系统中的控制单元连接；获取列车的待测试功能数据；根据所述待测试功能数据，控制所述车辆系统和所述硬线模拟设备进行测试动作；获取所述硬线模拟设备和所述车辆系统根据测试动作生成的状态数据；根据所述测试动作和所述状态数据，确定所述列车的硬线接口是否正常。7.根据权利要求6所述的全自动运行列车接口测试方法，其特征在于，所述根据所述待测试功能数据，控制所述车辆系统和所述硬线模拟设备进行测试动作，包括：控制所述车辆系统进行第一测试动作；根据所述第一测试动作生成输入状态信号，并传输至所述硬线模拟设备；控制所述硬线模拟设备进行第二测试动作；根据所述第二测试动作生成输出控制信号，并传输至所述车辆系统；所述获取所述硬线模拟设备和所述车辆系统根据测试动作生成的状态数据，包括：获取所述硬线模拟设备的第一状态数据，所述第一状态数据为所述硬线模拟设备根据所述输入状态信号进行的动作；获取所述车辆系统的第二状态数据，所述第二状态数据为所述车辆系统根据所述输出控制信号进行的动作。8.一种全自动运行列车接口测试装置，其特征在于，所述全自动运行列车接口测试装置用于实现如权利要求1-7任一项所述的全自动运行列车接口测试方法；所述全自动运行列车接口测试装置包括通信模拟主机；所述通信模拟设备与列车的信号系统中的车载信号单元连接，用于替换车辆系统中的中央控制单元，以控制车辆系统与信号系统进行通信。9.根据权利要求8所述的全自动运行列车接口测试装置，其特征在于，所述通讯模拟设备包括mvb分析仪和人机交互设备；所述人机交互设备通过所述mvb分析仪，与所述车载信号单元连接。10.根据权利要求8所述的全自动运行列车接口测试装置，其特征在于，所述全自动运行列车接口测试装置还包括硬线模拟设备；所述硬线模拟设备与所述车辆系统中的控制单元连接，用于替换所述信号系统的硬件设备，以控制所述车辆系统进行测试操作。

技术总结
本发明提供一种全自动运行列车接口测试方法及装置。该方法包括：使用通信模拟主机替换车辆系统中的中央控制单元，并将通信模拟主机与信号系统中的车载信号单元连接，以控制车辆系统与信号系统进行通信；通过通信模拟主机获取车辆系统与信号系统之间的通信数据；根据通信数据确定车辆系统与信号系统之间的通信协议测试结果，基于通信协议测试结果判断车辆系统与信号系统之间的通信协议是否正确。相比于仿真方式，本发明能够降低接口测试的难度，提高接口测试效率。提高接口测试效率。提高接口测试效率。


技术研发人员：王群 康瑛 刘战 张秀纯 张荣佳 刘春海 闫广盛 张涛
受保护的技术使用者：中车唐山机车车辆有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/5/30