列車運(yùn)行控制系統(tǒng)仿真測試自動化方法研究

郝 建,張 浩,張軍政,伍田昊睿,盧佩玲,楊志杰

(1.中國鐵道科學(xué)研究院研究生部,北京 100081； 2.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司通信信號研究所,北京 100081)

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)(簡稱為列控系統(tǒng))是列車安全、高速行駛的重要技術(shù)支撐，也是衡量國家鐵路發(fā)展水平的重要標(biāo)志[1]。截至2020年底，中國高鐵運(yùn)營里程增至3.79萬km，高速鐵路安全運(yùn)營的背后離不開列控系統(tǒng)強(qiáng)有力的保障。作為一種對安全性與可靠性要求極高的控制系統(tǒng)[2]，列控系統(tǒng)若存在功能設(shè)計缺陷，將會引發(fā)重大事故，導(dǎo)致嚴(yán)重的生命、財產(chǎn)損失。因此，在線路正式投入運(yùn)營前，必須對列控系統(tǒng)進(jìn)行全面測試，充分驗(yàn)證其各項(xiàng)功能是否滿足相應(yīng)的需求規(guī)范，及時發(fā)現(xiàn)并解決可能存在的問題[3]。

近年來，列控系統(tǒng)測試技術(shù)也隨著列控系統(tǒng)的發(fā)展不斷完善，建立了從子系統(tǒng)靜態(tài)測試、實(shí)驗(yàn)室仿真測試、現(xiàn)場動態(tài)驗(yàn)證測試、聯(lián)調(diào)聯(lián)試到試運(yùn)行的完整測試、驗(yàn)證流程。測試場景不斷豐富，提高了測試的全面性和測試結(jié)果的可信度[4]。

實(shí)驗(yàn)室仿真測試是將現(xiàn)場動態(tài)驗(yàn)證測試的大部分工作在實(shí)驗(yàn)室中利用仿真測試平臺實(shí)施和完成，縮減現(xiàn)場動態(tài)測試工作量，降低對線路運(yùn)輸?shù)挠绊?，同時提高測試場景覆蓋度，保證測試質(zhì)量。既有實(shí)驗(yàn)室仿真測試平臺主要由線路仿真子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)配置子系統(tǒng)、被測設(shè)備、接口適配子系統(tǒng)及仿真設(shè)備子系統(tǒng)等組成。測試前，根據(jù)設(shè)計院提供的線路設(shè)計圖紙與列控數(shù)據(jù)人工配置線路仿真子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)線路環(huán)境的高度模擬；根據(jù)站場圖形等實(shí)際情況與待測設(shè)備的特殊設(shè)計邏輯編寫測試案例。測試時，由測試人員執(zhí)行各項(xiàng)測試操作，觀察被測設(shè)備終端顯示，結(jié)合設(shè)計數(shù)據(jù)與技術(shù)規(guī)范判定測試結(jié)果，及時發(fā)現(xiàn)問題并反饋給設(shè)計單位。測試通過后，編寫仿真測試報告，經(jīng)專家審查合格后，將設(shè)備軟件發(fā)布現(xiàn)場應(yīng)用[5]。

既有實(shí)驗(yàn)室仿真測試平臺不具備自動測試能力。隨著測試線路的增加，測試場景逐漸豐富，測試案例數(shù)量隨之增多，測試過程自動化成為現(xiàn)階段的迫切需求。因此，非常有必要研究列控系統(tǒng)仿真測試的自動化，以期節(jié)省測試時間、減少人力投入。

1 自動化仿真測試平臺架構(gòu)設(shè)計

為解決目前仿真測試過程效率低下、對人工因素依賴性高的問題，滿足逐年增長的列控系統(tǒng)測試需求，將實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的既有仿真測試平臺架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、升級，根據(jù)功能需求將其設(shè)計為五層：平臺支撐層、真實(shí)設(shè)備層、接口適配層、仿真測試層、測試控制層，其層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 自動化仿真測試平臺結(jié)構(gòu)

1.1 平臺支撐層

平臺支撐層即仿真測試支撐系統(tǒng)，為仿真測試平臺的可靠運(yùn)行提供底層支持。主要包括虛擬化云平臺、物理工控機(jī)、局域網(wǎng)、GSM-R通信網(wǎng)、桌面管理系統(tǒng)。

仿真測試支撐系統(tǒng)的關(guān)鍵在于虛擬化云平臺。由于列控系統(tǒng)涉及子系統(tǒng)眾多，在搭建仿真測試平臺時，通常需要布置大量物理PC機(jī)或工控機(jī)用于運(yùn)行各類仿真設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、測試驅(qū)動管理工具以及數(shù)據(jù)配置工具，增加了測試環(huán)境的硬件復(fù)雜程度。復(fù)雜的硬件組成導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在搭建測試環(huán)境時，需要相當(dāng)一部分時間用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的調(diào)試，降低了環(huán)境部署效率。

為簡化測試環(huán)境的硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、提高系統(tǒng)可用性與擴(kuò)展性，引入虛擬化技術(shù)整合環(huán)境中各類物理資源，轉(zhuǎn)移至虛擬化云平臺中實(shí)現(xiàn)。虛擬化云平臺由多臺物理服務(wù)器構(gòu)成，利用虛擬化技術(shù)將物理服務(wù)器劃分為相互獨(dú)立的多臺虛擬計算機(jī)，在虛擬機(jī)中運(yùn)行各類仿真設(shè)備、數(shù)據(jù)庫及測試工具，虛擬機(jī)之間通過服務(wù)器內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。虛擬化云平臺可以保證仿真測試系統(tǒng)的高可用性，當(dāng)一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，其上的虛擬機(jī)可在線遷移至集群內(nèi)的其他物理主機(jī)中重新運(yùn)行，保障測試任務(wù)的連續(xù)性[6]。

仿真測試平臺采用半實(shí)物半仿真的架構(gòu)設(shè)計，將列控實(shí)物設(shè)備接入虛擬化云平臺中時，可通過虛擬局域網(wǎng)與特定物理交換機(jī)端口的映射，將云平臺內(nèi)部虛擬機(jī)接入外部物理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)云平臺內(nèi)部應(yīng)用程序與外部真實(shí)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。

在云平臺的基礎(chǔ)上，可根據(jù)測試線路的需求編寫執(zhí)行腳本，自動完成虛擬機(jī)創(chuàng)建、網(wǎng)卡配置、VLAN劃分、IP配置、用戶分配及桌面池添加等操作，實(shí)現(xiàn)仿真測試環(huán)境的自動部署。

桌面管理系統(tǒng)對各虛擬機(jī)、物理工控機(jī)的桌面及列控設(shè)備的終端操作界面等進(jìn)行統(tǒng)一管理。用戶通過特定客戶端可登入管理系統(tǒng)中的任一桌面，并對該虛擬機(jī)/工控機(jī)的操作系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)操作。與現(xiàn)有測試環(huán)境相比，應(yīng)用桌面管理系統(tǒng)可以簡化操作端的硬件結(jié)構(gòu)，提高操作靈活度。

1.2 真實(shí)設(shè)備層

真實(shí)設(shè)備層是列控系統(tǒng)實(shí)物設(shè)備的集合，包括測試環(huán)境中所需的真實(shí)設(shè)備，使實(shí)驗(yàn)室仿真測試環(huán)境的布置與現(xiàn)場盡量保持一致。真實(shí)設(shè)備層主要包括無線閉塞中心(RBC)、列控中心(TCC)、計算機(jī)聯(lián)鎖(CBI)、臨時限速服務(wù)器(TSRS)、調(diào)度集中(CTC)、車載ATP等設(shè)備[7]。

RBC根據(jù)閉塞信息、進(jìn)路狀態(tài)及列車位置報告為其管轄范圍內(nèi)的列車生成行車許可，通過GSM-R無線傳輸網(wǎng)絡(luò)將通信管理、行車命令、線路數(shù)據(jù)、模式轉(zhuǎn)換等信息發(fā)送給列車。TCC根據(jù)軌道區(qū)段占用狀態(tài)、進(jìn)路狀態(tài)、臨時限速信息等，產(chǎn)生列車移動授權(quán)，通過軌道電路與有源應(yīng)答器發(fā)送給車載ATP，保障列車在站間的安全運(yùn)行。CBI完成車站進(jìn)路的辦理、解鎖，控制信號機(jī)的開放與關(guān)閉；向RBC、TCC提供進(jìn)路相關(guān)信息。TSRS集中管理限速，接收CTC下發(fā)的限速命令并拆分給限速相關(guān)TCC、RBC等設(shè)備執(zhí)行。將真實(shí)車載ATP接入仿真測試平臺，通過車載接口適配設(shè)備實(shí)現(xiàn)車地聯(lián)動控制[5]。

1.3 接口適配層

接口適配層包括車載接口仿真系統(tǒng)與地面設(shè)備接口適配系統(tǒng)，通過專用硬件將真實(shí)列控設(shè)備接入仿真測試環(huán)境中，采用模塊化設(shè)計，可接入不同型號列控設(shè)備。車載接口仿真系統(tǒng)主要包括ATP接口適配、模擬駕駛臺、DMI自動操控、JRU數(shù)據(jù)分析；地面設(shè)備接口適配系統(tǒng)主要包括CBI接口適配、TCC接口適配。

1.4 仿真測試層

仿真測試層由線路仿真系統(tǒng)和接口仿真軟件組成，為測試執(zhí)行提供仿真環(huán)境。

線路仿真系統(tǒng)模擬軌道電路、道岔、信號機(jī)、應(yīng)答器等現(xiàn)場室外設(shè)備的邏輯關(guān)系，提供與TCC/CBI設(shè)備的接口，主要功能包括：

(1)接收TCC發(fā)送的有源應(yīng)答器報文、軌道電路碼序和閉塞方向等信息；

(2)接收CBI發(fā)送的道岔、信號機(jī)狀態(tài)和進(jìn)路狀態(tài)等信息；

(3)提供與車載ATP適配設(shè)備的接口，向車載ATP設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)軌道電路低頻、載頻和應(yīng)答器報文，同時根據(jù)列車位置實(shí)現(xiàn)軌道電路占用出清控制并將占用狀態(tài)發(fā)送給TCC/CBI，實(shí)現(xiàn)車地聯(lián)動控制；

(4)為測試人員提供直觀的顯示操作界面，在界面上可進(jìn)行軌道區(qū)段占用或應(yīng)答器報文修改等故障插入操作；

(5)提供與自動測試子系統(tǒng)接口，接收自動測試子系統(tǒng)分發(fā)的測試任務(wù)，并反饋執(zhí)行結(jié)果。

1.5 測試控制層

測試控制層是實(shí)現(xiàn)仿真測試高效性、保證測試結(jié)論準(zhǔn)確度的關(guān)鍵，由自動測試子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)、測試案例管理系統(tǒng)三部分組成。

自動測試子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)測試過程的自動化與測試結(jié)果的自動分析，將測試案例轉(zhuǎn)化為測試任務(wù)，下發(fā)給各子模塊執(zhí)行，并將執(zhí)行結(jié)果回填后臺數(shù)據(jù)庫；根據(jù)測試數(shù)據(jù)與期望測試結(jié)果進(jìn)行比較，得出分析結(jié)論反饋給測試案例管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)為各仿真設(shè)備及接口適配設(shè)備提供配置數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括線路列控數(shù)據(jù)、設(shè)備接口數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)與車站平面圖等。

測試案例管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)測試案例數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入導(dǎo)出、測試案例查看、測試進(jìn)度控制及測試報告生成等功能。

2 自動化測試關(guān)鍵技術(shù)研究

仿真測試平臺在具備人工測試功能的基礎(chǔ)上，增加自動測試功能，主要包括基于測試腳本自動執(zhí)行測試案例、自動駕駛列車、測試結(jié)果自動記錄與綜合顯示、測試過程回放與分析以及測試結(jié)果的自動判定等功能，如圖2所示。

圖2 自動化仿真測試平臺的主要功能

在列控系統(tǒng)中，RBC、TCC與計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)均有接口數(shù)據(jù)交互，其子系統(tǒng)測試中的諸多項(xiàng)目與聯(lián)鎖進(jìn)路操作息息相關(guān)；在C2/C3列控系統(tǒng)仿真集成測試中，聯(lián)鎖進(jìn)路決定了列車的運(yùn)行路徑。同時，RBC子系統(tǒng)測試及仿真集成測試需要真實(shí)車載ATP配合，必然涉及DMI的操作控制。因此，聯(lián)鎖進(jìn)路自動排列與取消、DMI自動操控是實(shí)現(xiàn)測試案例自動執(zhí)行的基礎(chǔ)，本文將對該部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究。

2.1 基于Robot Framework的測試案例自動執(zhí)行

Robot Framework是基于python語言編寫的自動化測試框架，支持關(guān)鍵字驅(qū)動，可分布式地執(zhí)行測試并具有良好的擴(kuò)展性。該框架擁有豐富的生態(tài)系統(tǒng)，包括多種案例庫管理與測試報告生成工具[8-9]，其基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 Robot Framework基本結(jié)構(gòu)

在以關(guān)鍵字驅(qū)動的自動化測試中，測試案例對應(yīng)的腳本由一個個關(guān)鍵字構(gòu)成。關(guān)鍵字即對測試操作的抽象與封裝，其執(zhí)行順序代表著系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯[10]。在關(guān)鍵字驅(qū)動模式下，測試數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)文件中，與關(guān)鍵字相獨(dú)立，可通過調(diào)用不同關(guān)鍵字的組合實(shí)現(xiàn)測試案例的自動執(zhí)行，提高腳本的復(fù)用度[11-12]。因此，設(shè)計將測試案例中的進(jìn)路相關(guān)操作封裝于關(guān)鍵字中，將進(jìn)路的始端與終端信號按鈕寫入數(shù)據(jù)文件。執(zhí)行測試案例時，Robot Framework根據(jù)測試案例中的測試步驟，加載相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件并調(diào)用關(guān)鍵字對應(yīng)的底層代碼，完成對聯(lián)鎖進(jìn)路的操作，并將執(zhí)行結(jié)果返回Robot Framework。

列控系統(tǒng)仿真測試中涉及到聯(lián)鎖進(jìn)路操作的測試場景較多，對TCC的測試是眾多測試場景中具有代表性的一類。TCC是確保列車安全運(yùn)行的核心設(shè)備之一，主要負(fù)責(zé)軌道電路編碼、有源應(yīng)答器報文選擇及與其它系統(tǒng)進(jìn)行功能交互。TCC自動化測試主要是對軌道電路碼序與有源應(yīng)答器報文的測試，TCC與其它系統(tǒng)的交互直接或間接影響軌道電路碼序的排列與有源應(yīng)答器報文的選擇[13-15]。

由于軌道電路碼序與有源應(yīng)答器報文與聯(lián)鎖進(jìn)路關(guān)聯(lián)緊密，對其進(jìn)行測試時涉及到聯(lián)鎖進(jìn)路的遍歷，因此實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖進(jìn)路的自動操作是完成TCC自動測試的關(guān)鍵。本文在現(xiàn)有TCC仿真測試的基礎(chǔ)上，采用Robot Framework自動測試框架，以測試案例關(guān)鍵字驅(qū)動測試自動執(zhí)行。設(shè)計應(yīng)用于TCC自動化測試的總體架構(gòu)，如圖4所示。

圖4 TCC自動測試總體架構(gòu)

TCC自動測試總體架構(gòu)包括自動測試系統(tǒng)與仿真測試系統(tǒng)兩部分。對于自動測試系統(tǒng)，主要分為測試案列自動生成工具、測試案例管理系統(tǒng)、自動測試框架(Robot Framework)及測試報告生成4個部分，具體功能如下。

(1)測試案例自動生成工具：根據(jù)被測車站的工程數(shù)據(jù)與測試需求，自動生成車站的測試案例及對應(yīng)的測試腳本。

(2)測試案例管理系統(tǒng)：針對不同線路、不同車站的測試案例進(jìn)行統(tǒng)一管理，可根據(jù)實(shí)際情況對測試腳本靈活編輯與執(zhí)行。

(3)自動測試框架(Robot Framework)：完成針對不同測試案例對應(yīng)腳本的指令解析，根據(jù)腳本信息向仿真測試系統(tǒng)派發(fā)相應(yīng)指令，并實(shí)時獲取列控中心的狀態(tài)信息。

(4)測試報告生成：根據(jù)執(zhí)行命令返回的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較，自動生成簡單易讀且符合工程要求的測試報告，便于核對、歸檔。

2.2 DMI自動操控方法

在列控系統(tǒng)仿真測試中，通常以真實(shí)車載ATP設(shè)備的狀態(tài)變化與動作響應(yīng)作為部分測試結(jié)果的評判依據(jù)。每完成一條測試案例即需要操作人機(jī)界面(DMI)以完成ATP的數(shù)據(jù)重置，DMI操作步驟多且流程較為固定。因此，完成DMI的自動操控是實(shí)現(xiàn)測試自動執(zhí)行的前提。

DMI自動操控的關(guān)鍵在于按鍵自動操作及圖像識別兩部分?，F(xiàn)有研究方法中，DMI按鍵操作主要基于機(jī)械裝置按壓DMI按鍵；DMI圖像識別多利用錄像設(shè)備獲取DMI圖像，通過各類識別算法對DMI圖像中的符號與文字進(jìn)行特征提取，根據(jù)識別到的操作提示轉(zhuǎn)化為相應(yīng)操作命令，驅(qū)動機(jī)械裝置動作[16-19]。這類方法存在諸多缺點(diǎn)。

(1)基于機(jī)械手的DMI自動操作裝置占用空間大，工作時與人工操作無法同時進(jìn)行。

(2)機(jī)械裝置按壓角度、力度、速度、摩擦力等都需要精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，長時間使用后由于各類損耗需對機(jī)械裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，操作精度與可用性無法保證。

(3)利用錄像設(shè)備采集到的視頻圖像由于拍攝角度、光線亮度、刷新率不一致造成屏閃等因素的影響，獲取的原始圖像存在一定的失真，導(dǎo)致最終識別結(jié)果準(zhǔn)確率不高。

由于DMI是一臺運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)的計算機(jī)，可應(yīng)用VNC(Virtual Network Console)技術(shù)跨平臺獲取DMI的屏幕畫面。VNC包括客戶端與服務(wù)端，服務(wù)端利用RFB(Remote Frame Buffer)協(xié)議分享其所運(yùn)行機(jī)器的屏幕到客戶端，并在客戶端進(jìn)行觀察控制。VNC技術(shù)獲取到的DMI圖像是對其原始屏幕畫面的逐幀掃描，還原度高[20-21]。DMI按鍵輸入可利用特定模塊通過串口通信模擬按壓指令，與人工操作互不干擾。由此，設(shè)計DMI自動操控系統(tǒng)如圖5所示。

圖5 DMI自動操控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DMI圖像采集模塊作為VNC客戶端，由應(yīng)用VNC服務(wù)端的DMI中獲取原始視頻圖像，將其以統(tǒng)一接口發(fā)送至DMI圖像識別模塊。

DMI圖像識別模塊采用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network， CNN)與循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Network， RNN)的結(jié)合算法。首先根據(jù)DMI顯示規(guī)范[22]對視頻圖像中的不同區(qū)域進(jìn)行裁剪，劃分為具有特定文本或圖標(biāo)信息的圖片集；再利用CNN提取圖片中的字符特征，并作為RNN的輸入以獲取字符間的語義信息；最后通過CTC(Connectionist Temporal Classification)算法將RNN的輸出序列轉(zhuǎn)錄為最終字符識別結(jié)果[23]。

DMI自動操控模塊獲取自動執(zhí)行框架Robot Framework發(fā)送的操作指令，操作指令類型包括啟機(jī)SOM、任務(wù)結(jié)束、模式轉(zhuǎn)換、等級轉(zhuǎn)換等。

DMI自動操控模塊根據(jù)操作指令，結(jié)合DMI圖像識別結(jié)果，依據(jù)該型號DMI的按鍵邏輯，分解為相應(yīng)的DMI按鍵指令，控制DMI按鍵操作模塊根據(jù)按鍵指令模擬按壓DMI按鍵，完成DMI的自動操控。

3 自動化測試方法驗(yàn)證

3.1 TCC自動測試驗(yàn)證

借助京張高鐵東花園北站TCC仿真測試環(huán)境，驗(yàn)證本文提出的自動測試方法的可行性。東花園北站接車與發(fā)車進(jìn)路共16條，對接、發(fā)車進(jìn)路排列組合，可生成24條測試案例。在進(jìn)行區(qū)間及站內(nèi)碼序測試時，由于占用區(qū)段及鄰站狀態(tài)的不同，每條案例又細(xì)分為若干測試場景，單靠人工測試很難快速完成。

因此，在仿真測試環(huán)境中部署自動測試框架Robot Framework，將進(jìn)路信息數(shù)據(jù)、車站碼序表等測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入測試案例管理工具中，自動生成測試案例及案例腳本，測試案例管理工具界面如圖6所示。

圖6 測試案例管理工具界面

選擇東花園北站S至SII至XN進(jìn)路，以此案例下的區(qū)間及站內(nèi)碼序測試為例，得到應(yīng)用Robot Framework后的自動化測試結(jié)果，如圖7所示。

圖7 S-SII-XN進(jìn)路碼序自動測試結(jié)果

S-SII-XN進(jìn)路的碼序測試結(jié)果中，綠色表明TCC發(fā)碼與預(yù)期碼序一致，紅色表明不一致，并標(biāo)注出實(shí)際值與預(yù)期值的對比，由測試人員進(jìn)一步進(jìn)行分析。

同時，測試案例管理工具生成該案例的測試報告，如圖8所示。測試報告記錄了本次自動執(zhí)行案例的整體情況，包括場景執(zhí)行的成功與失敗次數(shù)以及執(zhí)行完該案例的耗時。該進(jìn)路的碼序遍歷測試僅在不到2 s內(nèi)完成，擴(kuò)展到全站時不超過1 min，用時遠(yuǎn)小于人工測試。

圖8 TCC測試案例的自動測試報告

3.2 DMI自動操控方法驗(yàn)證

以CTCS3-300H型ATP的DMI為例，利用VNC技術(shù)獲取其DMI圖像，如圖9所示。

圖9 DMI原始圖像獲取

編寫包含按鍵組合命令的腳本文件，用以執(zhí)行CTCS-2/3級上行運(yùn)行注冊流程、CTCS-2/3級下行運(yùn)行注冊流程、RBC注冊流程等。由DMI自動操控模塊導(dǎo)入并運(yùn)行腳本文件，實(shí)現(xiàn)ATP啟機(jī)后的自動注冊，完成仿真測試前的準(zhǔn)備工作。

設(shè)計DMI事件管理器，用于DMI狀態(tài)提示與DMI按鍵指令間的轉(zhuǎn)化。DMI事件管理器實(shí)時接收采集模塊輸出的DMI畫面信息，由圖像識別模塊提取其中的字符、圖標(biāo)等，判斷出DMI當(dāng)前所處狀態(tài)，通知自動操控模塊根據(jù)腳本定義輸出相應(yīng)按鍵指令。DMI事件管理器界面如圖10所示。

圖10 DMI事件管理器界面

執(zhí)行一條C2下行正線運(yùn)行的測試案例，通過CTCS3-300H型ATP的DMI驗(yàn)證自動操控方法的可行性。得到CTCS-2級下行運(yùn)行ATP注冊流程如圖11所示。

圖11 CTCS-2級下行運(yùn)行ATP注冊流程

執(zhí)行一條C3下行正線運(yùn)行的測試案例，在ATP進(jìn)行C3注冊過程中，同時需要完成RBC的注冊流程。得到CTCS-3級下行運(yùn)行ATP注冊結(jié)果如圖12所示。

圖12 CTCS-3級下行運(yùn)行注冊完畢

4 結(jié)語

高速鐵路新增運(yùn)營里程逐年上升，給列控系統(tǒng)的仿真測試任務(wù)帶來巨大挑戰(zhàn)，提高測試過程自動化水平是現(xiàn)階段當(dāng)務(wù)之急。以提高列控系統(tǒng)仿真測試效率為研究背景，對現(xiàn)有的列控系統(tǒng)仿真測試平臺進(jìn)行了升級設(shè)計，增加了自動測試的相關(guān)模塊；研究自動測試的關(guān)鍵技術(shù)，提出基于Robot Framework的測試案例自動執(zhí)行方法，利用TCC碼序測試完成對該方法正確性的驗(yàn)證；設(shè)計基于VNC技術(shù)與圖像識別的DMI自動操控方法，通過執(zhí)行C2/C3測試案例檢驗(yàn)了該方法的可行性。結(jié)果表明，本文提出的測試自動化方法可以取代仿真測試中的部分人工操作，并對提高測試效率有一定貢獻(xiàn)。