TSRS與外部系統(tǒng)通信狀態(tài)的自動(dòng)測試方法

王秋莉，蘆時(shí)宇

（卡斯柯信號(hào)有限公司，北京 100070）

臨時(shí)速服務(wù)器（Temporary Speed Restriction Server，TSRS）負(fù)責(zé)新型列控系統(tǒng)管轄范圍內(nèi)臨時(shí)限速、電子地圖、衛(wèi)星差分等數(shù)據(jù)集中管理功能，提供臨時(shí)限速命令的存儲(chǔ)、校驗(yàn)、拆分、刪除、下達(dá)和取消等邏輯執(zhí)行功能，遵循“故障-安全”設(shè)計(jì)原則，是基于二乘二取二安全冗余平臺(tái)開發(fā)的限速命令集中管理設(shè)備。

1 通信模型

在新型列控系統(tǒng)中，臨時(shí)速服務(wù)器是重要的列車運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠保證臨時(shí)限速命令的整個(gè)處理和執(zhí)行流程的正確性、可靠性和安全性，包括主處理單元（Main Process Unit，MPU）、主網(wǎng)絡(luò)通信單元（Main Network Communication Unit，MNCU）、主通信單元（Main Communication Unit，MCU）。臨時(shí)限速服務(wù)器邏輯運(yùn)算板包括MPU1、MPU2；通信板包括MNCU1、MNCU2 以及MCU，主要負(fù)責(zé)與調(diào)度集中系統(tǒng)（Centralized Traffic Control system，CTC）、無線閉塞中心（Radio Block Center，RBC）、相鄰TSRS、列控聯(lián)鎖一體化（Train Control and Interlocking Integration System，TIS）、車載等外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。當(dāng)外部系統(tǒng)的安全通信協(xié)議類型基于RSSP-I 和RSSP-II 時(shí)，TSRS 與外部系統(tǒng)的通信模型如圖1 所示。

圖1 外部系統(tǒng)與臨時(shí)限速服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信模型Fig.1 Network communication model between external systems and TSRS

2 自動(dòng)測試模型

本文提出了一種基于新型列控系統(tǒng)臨時(shí)限速服務(wù)器與外部系統(tǒng)邏輯通道及應(yīng)用層連接狀態(tài)檢查的自動(dòng)測試方法及裝置。TSRS 與外部設(shè)備通信狀態(tài)的自動(dòng)測試由5 個(gè)模塊組成，如圖2 所示。

該裝置通過讀取原始輸入數(shù)據(jù)，獲取TSRS 與被測外部設(shè)備的IP 地址（IP_0-IP_7），然后采用判定表法針對(duì)多情形進(jìn)行排列組合，生成每個(gè)外設(shè)的通道狀態(tài)和應(yīng)用狀態(tài)的全遍歷測試序列，再通過該裝置的IP 自動(dòng)修改功能，自動(dòng)執(zhí)行測試并記錄測試結(jié)果；最后根據(jù)臨時(shí)限速服務(wù)器和外部系統(tǒng)的通信原理進(jìn)行判定，自動(dòng)輸出邏輯通道狀態(tài)和應(yīng)用層連接狀態(tài)的預(yù)期結(jié)果，然后將自動(dòng)測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最后生成測試結(jié)果表格。其自動(dòng)測試執(zhí)行流程如圖3 所示。

圖3 自動(dòng)測試流程Fig.3 Automated test flowchart

2.1 原始數(shù)據(jù)輸入模塊

該模塊負(fù)責(zé)讀取原始輸入的數(shù)據(jù)，獲取TSRS與被測外部系統(tǒng)的IP 地址（IP_0-IP_7），模塊具體的步驟如下所示。

Step1：該模塊從“地面設(shè)備信息表”中提取TSRS 與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信的“設(shè)備名稱”，包含TSRS-1、CTC-1、TSRS-2、TIS 和RBC， 如表1所示。

表1 “設(shè)備名稱”獲取表格Tab.1 Obtained device name list

Step2 ：該模塊讀取“通信配置文件”獲取服務(wù)器與外設(shè)通信IP 地址。從“通信配置文件”中提取目標(biāo)外部系統(tǒng)與TSRS 的通信IP：識(shí)別字段“NAME=E-X-A1”“NAME=E-XA2”“NAME=E-X-B1”“NAME=E-X-B2”，查找對(duì)應(yīng)的IP 地址，并寫入對(duì)應(yīng)的sheet（設(shè)備名稱X）頁中，如表2 所示。

表2 獲取臨時(shí)限速服務(wù)器與外部系統(tǒng)X的通信IP（IP_0-IP_7）Tab.2 Obtained communication IP of TSRS and external system X(IP_0-IP_7)

通過Step1 獲取的“設(shè)備名稱”，依次遍歷與本地臨時(shí)限速服務(wù)器進(jìn)行通信的所有外部設(shè)備(CTC、相鄰TSRS、RBC、TIS)。

2.2 測試序列自動(dòng)生成模塊

該模塊通過讀取“設(shè)備名稱”及對(duì)應(yīng)外設(shè)的通信IP_0-IP_7，采用判定表法針對(duì)多情形進(jìn)行排列組合，生成每個(gè)外設(shè)的通道狀態(tài)和應(yīng)用狀態(tài)的部分遍歷測試序列，如表3 所示。

表3 測試序列自動(dòng)生成Tab.3 Automatically generated test sequence

2.3 自動(dòng)測試執(zhí)行模塊

該模塊通過該裝置的IP 自動(dòng)修改功能，自動(dòng)執(zhí)行測試并記錄測試結(jié)果，執(zhí)行步驟如下所示。

Step1：自動(dòng)刪除IP 地址，該模塊讀取表3的測試序列，若TC(i)的第i行的IP 地址對(duì)應(yīng)為“0”，則表示序列i需運(yùn)行該模塊從外部設(shè)備所在的工控機(jī)上將其對(duì)應(yīng)的IP 刪除，即斷開該通道。

Step2：記錄測試結(jié)果，從服務(wù)器發(fā)送到維護(hù)終端的“通信狀態(tài)信息包”中獲取并記錄此時(shí)邏輯通道和應(yīng)用連接狀態(tài)，斷開則填“0”，連接則填“1”。

Step3：自動(dòng)恢復(fù)IP 地址，第i行結(jié)果記錄完畢，即表格中測試結(jié)果不為空，則運(yùn)行該模塊，自動(dòng)添加被刪除的IP 地址。

i+1，重復(fù)Step1 ～3，遍歷表格3 中所有的測試序列。

2.4 判定模塊

該模塊根據(jù)臨時(shí)限速服務(wù)器和外部系統(tǒng)的通信原理進(jìn)行判定，自動(dòng)輸出邏輯通道狀態(tài)和應(yīng)用層連接狀態(tài)的預(yù)期結(jié)果。根據(jù)通信配置文件中“EQU_TYPE”字段的不同，判定模塊分為判定模塊1（安全協(xié)議類型為RSSP-II）、判定模塊2（安全協(xié)議類型為RSSP-I）。該模塊將結(jié)果填至測試表格中的“預(yù)期結(jié)果”。

2.4.1 判定模塊1

若EQU_TYPE=5（RSSP-II 設(shè)備），執(zhí)行判定模塊1。

1）邏輯通道判定

邏輯通道a/b/c/d 結(jié)果取值有3 種情況，分別為:

a.紅色:0=[0 0]，邏輯通道斷開；

b.黃色:1=[0 1]U[1 0]，邏輯通道單系連接；

c.綠色:1=[1 1] 邏輯通道連接。

2）應(yīng)用層連接狀態(tài)判定

8 通道中有任意一通道正常連接，則TSRS 可與外設(shè)正常通信。應(yīng)用層連接狀態(tài)結(jié)果取值有兩種情況，分別為:

a.應(yīng)用層連接正常1：∑IPi≠0，（i＝0 ～7）；

b.應(yīng)用層連接斷開 0：∑IPi＝0，（i＝0 ～7）。

2.4.2 判定模塊2

EQU_TYPE=4（RSSP-I 設(shè)備）時(shí)，執(zhí)行判定模塊2（包括模塊1 和模塊2）。RSSP-I 設(shè)備應(yīng)用層連接狀態(tài)只取主系的狀態(tài)，因此判斷應(yīng)用層連接狀態(tài)時(shí)，只需判斷與主系連接的IP 值是否為真。

1）模塊1：A 主B 備

a.應(yīng)用層連接正常 1：∑IPi≠0，（i＝0、1、4、5）；

b.應(yīng)用層連接斷開 0：∑IPi＝0，（i＝0、1、4、5）。

2）模塊2：B 主A 備

a.應(yīng)用層連接正常 1：∑IPi＝0，（i＝2、3、6、7）；

b.應(yīng)用層連接斷開 0：∑IPi≠0，（i＝2、3、6、7）。

2.5 輸出模塊

輸出模塊將自動(dòng)測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，生成最終測試結(jié)果表格。測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的測試結(jié)論若一致，測試結(jié)論為“OK”，單元格標(biāo)為綠色，若不一致，測試結(jié)論為“NOK”，單元格標(biāo)為紅色。測試結(jié)果輸出表如圖4 所示。

3 總結(jié)

新型列控系統(tǒng)臨時(shí)限速服務(wù)器的外設(shè)較多，每個(gè)外設(shè)各種通斷的邏輯組合較多，現(xiàn)有技術(shù)場景覆蓋率低，容易造成重要場景的遺漏。在新型列控系統(tǒng)臨時(shí)限速服務(wù)器與外部系統(tǒng)的通信測試中，現(xiàn)有技術(shù)采用人工控制網(wǎng)絡(luò)通斷，通過維護(hù)終端查看邏輯通道和模塊（應(yīng)用層連接）的顏色來判斷，這種測試冗余，測試效率較低。若對(duì)所有情形的遍歷測試，需要耗費(fèi)大量的人力與時(shí)間，且長時(shí)間測試會(huì)加大測試人員的疲勞度，影響測試結(jié)果的正確性，測試效率較低。本文提出的基于新型列控系統(tǒng)臨時(shí)限速服務(wù)器的外部設(shè)備邏輯通道及應(yīng)用層連接狀態(tài)檢查的自動(dòng)測試方法及裝置，實(shí)現(xiàn)TSRS 與外部系統(tǒng)的邏輯通道及應(yīng)用層連接狀態(tài)的室內(nèi)測試，不僅可以快速提升測試效率，節(jié)省人力和時(shí)間；還可以保證測試結(jié)果的正確性，減少人為操作對(duì)測試環(huán)境的破壞，避免場景的遺漏，讓測試更加全面。