計算機聯鎖與TCC接口自動化測試的研究和設計

洪玲嬌，李衛娟

（卡斯柯信號有限公司，上海 200071）

計算機聯鎖系統（CBI）是保證行車安全和效率的重要基礎控制系統，它與列控中心（TCC）通過安全通信接口。CBI向TCC發送進路信息、信號設備狀態信息等，TCC根據接收到的信息進行編碼和發送應答器報文。由于兩個系統的接口信息涉及行車安全，因此確保接口信息的正確性非常重要。測試是確保接口信息正確的有效手段，所以，執行CBI-TCC接口測試是聯鎖測試中的重要部分。

1 項目CBI-TCC接口測試現狀

一般而言，聯鎖邏輯功能測試通過后，才開始執行CBI-TCC接口測試。在聯鎖邏輯功能測試階段，已確認聯鎖軟件中的進路跟輸入的聯鎖表完全一致，信號顯示及信號顯示關系等聯鎖邏輯功能是正確的。

1.1 接口測試環境

測試CBI-TCC接口時，需搭建如圖1所示的測試環境：聯鎖機（單系）、MMI操作機、CITB仿真機、TCC模擬器。其中，聯鎖機中封裝了被測站的聯鎖軟件，主要完成聯鎖邏輯運算及接口通信功能；MMI操作機主要完成操作命令的下發、站場及其他信息的界面顯示；CITB仿真機主要完成繼電接口的采集驅動信息的模擬；TCC模擬器主要完成與聯鎖機的通信并收發接口信息功能。

圖1 接口測試環境Fig.1 Interface test environment

1.2 接口測試內容

CBI-TCC接口測試需要測試以下內容：CBI發送的信息，有區間方向控制命令、進路信息、進站信號機紅燈斷絲、信號機調車狀態、預留信息（如有）；CBI接收的信息，有區間方向信息、區間閉塞分區狀態信息、信號限速信息、區間信號機紅燈斷絲信息、異物侵限災害信息、無配線站區間方向信息/軌道狀態信息/區間信號機斷絲信息、預留信息（如有）。

測試CBI發送的信息，需要先在MMI操作機上辦理相應的操作（如辦理進路使信號開放、按下相關按鈕等），然后在TCC模擬器上確認是否接收到CBI發送的信息、信息狀態是否正確。測試CBI接收的信息，則先在TCC模擬器上設置相應信息的狀態（如將某一區間閉塞分區設置為占用狀態），然后在MMI操作機界面上確認CBI是否接收到信息、信息狀態是否正確（對應的區間閉塞分區應顯示紅光帶）。

1.3 接口測試執行

測試時，CBI-TCC接口信息可以分為兩類：進路信息和開關量信息。除CBI發送的進路信息歸為第一類外，其余信息均歸為第二類。

測試進路信息時，聯鎖表中的全部進路（包括無需發送進路信息給TCC的）均需逐條測試。在MMI操作機上辦理了進路、信號開放后，在TCC模擬器上需確認下述內容。

1）核對進路編號，包括正常列車進路編號和引導列車進路編號。TCC模擬器上顯示的進路編號應與接口表中的一致，對于不向TCC發送信息的進路，在TCC模擬器上應沒有任何進路信息。

2）測試信號機點燈、滅燈狀態。對于常態滅燈的信號機，需要測試點燈和滅燈兩種情況。

3）測試信號顯示。測試對應信號機所有可以開放的信號顯示，包括紅、雙黃、黃閃黃、黃、綠黃、綠、紅白等；TCC模擬器上給出的信號顯示應與MMI操作機界面上開放的信號顯示一致。對于常態滅燈的信號機，需要分別測試點燈和滅燈兩種情況下的信號顯示。

4）測試進路區段的鎖閉狀態。確認TCC模擬器上顯示的進路區段均為“鎖閉”，核對區段個數正確；模擬列車順序占用/出清、通過進路，確認TCC模擬器上進路區段的狀態順序變為“解鎖”。

測試開關量信息時，需要確認0/1兩種狀態是否都正確；此外，測試時還需要確認對應接口數據塊中的信息排序是否與接口表一致。測試CBI發送的信息，以信號機調車狀態為例：在MMI操作機上辦理了相應調車信號機的進路、調車信號開放，則在TCC模擬器上對應調車信號機狀態為“調車信號開放”；取消進路、調車信號關閉，TCC模擬器上對應調車信號機狀態變為“調車信號未開放”。測試CBI接收的信息，以區間閉塞分區狀態信息為例：在TCC模擬器上將對應閉塞分區狀態設置為“占用”，MMI操作機上對應的閉塞分區顯示紅色光帶；在TCC模擬器上將對應閉塞分區狀態設置為“空閑”，MMI操作機上對應的閉塞分區顯示淺藍色光帶。

因為需要在MMI操作機、CITB仿真機及TCC接口模擬器上執行操作或監視界面顯示的變化，CBI-TCC接口測試一般需要兩個測試人員一起配合完成。此外，接口測試環境的要求也會給項目CBI-TCC接口測試帶來一定的限制。所以，項目CBI-TCC接口測試是比較費時費力的。

2 CBI-TCC接口測試自動化

結合CBI-TCC接口測試的特點及人工測試的弊端和局限性，開發測試平臺實現CBI-TCC接口測試的自動化是一項很有意義的工作。

2.1 自動測試平臺

2.1.1 測試平臺環境

如圖2所示，測試平臺運行環境簡單，聯鎖仿真軟件和自動測試軟件可以運行在同一臺工控機上。自動測試軟件發送控制類信息給聯鎖仿真軟件，如辦理進路、操縱道岔、總取消操作等。此外，在自動測試軟件上可以模擬I/O變量的設置。聯鎖仿真軟件實現聯鎖邏輯運算，并將車站設備的狀態信息送給自動測試軟件。

圖2 自動測試平臺環境Fig.2 Automatic test platform environment

2.1.2 測試平臺結構

測試平臺總體結構如圖3所示，采用分層模式，由接口層、邏輯層、應用層組成。

圖3 自動測試平臺總體結構Fig.3 Overall structure of automatic test platform

1）接口層

包含數據通信接口、模擬仿真接口、測試記錄接口，相應功能如下。

數據通信接口：實現與聯鎖仿真軟件的接口，完成數據信息的傳遞。

模擬仿真接口：實現車站設備狀態的顯示，提供人工測試的操作及模擬條件設置等。

測試記錄接口：連接數據庫，實現對測試結果的記錄及再讀取。

2）邏輯層

包含信息檢查、操作辦理、自動走車、結果記錄、數據分析等簡單功能的實現。通過對下層接口層的封裝單個操作，向應用層提供一個已經實現的簡單操作平臺。

3）應用層

定義接口測試的測試案例，包括進路辦理（列車進路、引導進路、調車進路），進路解鎖等測試內容。

2.2 測試平臺功能

測試平臺實現的功能如下。

1）接口信息校核。《TCC接口信息表》和《國鐵車站STA聯鎖信息表》是測試的輸入文件，TCC***.RSSP1文件是接口測試的對象。正常情況下，《TCC接口信息表》中的接口信息內容與TCC***.RSSP1文件中的內容應該一致。《國鐵車站STA聯鎖信息表》中包含的進路表跟藍圖中的聯鎖表是一致的。一般來說，進路條數是大于或等于《TCC接口信息表》中的進路條數。所以，在執行測試之前，可以對這些接口信息先進行校核，避免存在不匹配帶來的無效測試。

2）接口信息測試。開關量信息的測試，按照對應測試用例執行；進路信息的測試，需要先篩選出被測進路對應的測試用例，然后再執行測試。此外，測試還有下述要求：a.按照《國鐵車站STA聯鎖信息表》對所有進路進行測試；b.執行測試時，除了比對當前測試步驟對應參數變化與用例中預期結果是否相同，還需要監視TCC***.RSSP1文件中被測對象之外的其他接口信息參數未發生變化。c.若被測進路為非TCC接口進路，則測試該進路時，TCC***.RSSP1文件中送出信息對應的參數未發生變化。

3）實時記錄測試過程中產生的測試日志，便于對測試結果進行分析。

4）按要求，自動輸出測試記錄表格，便于項目歸檔測試記錄文件。

2.3 進路信息測試用例的設計

與開關量信息測試相比，進路信息的測試不僅內容較多，且還需要結合站型、進路類型來判斷具體如何執行測試。如，正線接車進路開放綠燈的條件和發車進路開放綠燈的條件是不同的；同樣是側線接車進路，是否能開放黃閃黃信號也會影響測試步驟設置，等等。因此，需要結合站型、針對不同的進路設置相應的測試用例；這樣，測試中可以根據被測進路的情況，篩選出合適的測試用例執行。

設置不同的測試條件，最終主要體現在進路信號顯示上，因此，可以按進路的信號顯示及進路類型進行分類，設計不同的測試用例。一條進路對應的信號顯示有哪些，這些信息在《國鐵車站STA聯鎖信息表》中已明確，如圖4所示。設計測試用例時，需要根據不同的進路類型，設置不同的測試條件及測試步驟，使信號開放不同的顯示。

圖4 進路信號顯示Fig.4 Route signal display

首先，根據點/滅燈模式，信號顯示分為點燈狀態和滅燈狀態兩大類。然后，在每一類下面，根據信號顯示情況及進路類型，再細分為：引導進路（開放紅白顯示）、僅存在一種允許信號的列車進路、有雙黃和黃閃黃兩種允許信號的列車進路等，按此方式，細分出16種不同情況的進路。再按照不同的情況，設計對應的測試用例，如圖5所示。

圖5 測試用例Fig.5 Test case

2.4 自動測試流程

測試平臺的處理流程如圖6所示。先校核《TCC接口信息表》和TCC***.RSSP1文件中接口信息內容。開關量信息，需核對碼位名稱、個數及排序的一致性；信息個數或排序存在不一致時，輸出提示信息后結束測試；若信息名稱不一致時，由人工確認后可繼續執行自動測試。進路信息，若進路條數、編號或進路區段個數及排序存在不一致時，輸出提示信息后結束測試；若進路名稱存在不一致，由人工確認后可繼續執行自動測試。《TCC接口信息表》和TCC***.RSSP1文件中進路信息完全一致后，再校核《TCC接口信息表》和《國鐵車站STA聯鎖信息表》中的進路信息。校核通過后，開始執行相應的測試用例；完成測試后，輸出測試記錄表格。

圖6 測試平臺處理流程Fig.6 Test platform processing flow chart

3 結論

采用自動化測試平臺執行CBI-TCC接口測試，與人工測試相比，在測試環境搭建上，大大降低對硬件設備的要求，使測試環境搭建更加方便、快捷。此外，CBI-TCC接口測試的自動化，既可以保證測試的準確性，又可以減少測試時間及人工成本，有效提高接口測試效率。目前，進路信息測試用例的設計存在一定的限制；只考慮了站型較簡單車站的情況，對于樞紐站、銜接站或信號顯示關系復雜的車站，進路信息的自動測試可能不能完全覆蓋。后續，將結合樞紐站、銜接站的特點，不斷完善測試用例，進一步提高自動測試的覆蓋率。