機(jī)車TCMS網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自動化仿真測試平臺

解決方案

TCMS網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自動化測試平臺結(jié)構(gòu)如下圖所示：

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自動化測試平臺可以分為機(jī)車仿真系統(tǒng)和測試總控系統(tǒng)兩個部分。機(jī)車仿真系統(tǒng)采用以太網(wǎng)TCP/IP為其主干網(wǎng)絡(luò)，包括：TCMS網(wǎng)絡(luò)；分布式 實時仿真系統(tǒng)，模擬機(jī)車各子系統(tǒng)；虛擬駕駛與場景，實現(xiàn)虛擬駕駛。測試總控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為其主干網(wǎng)絡(luò)，測試總控系統(tǒng)基于統(tǒng)一的通信協(xié)議管理，在此基礎(chǔ) 之上，采用了自動化測試技術(shù)、分布式監(jiān)控技術(shù)、自動分析判讀技術(shù)、仿真司控臺、以及大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。

•機(jī)車仿真系統(tǒng)

機(jī)車仿真系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)列車的行為仿真和測試，通過機(jī)車仿真機(jī)柜和HiGale仿真系統(tǒng)實現(xiàn)對列車行為的仿真模擬，虛擬駕駛和場景提供列車運行的外界環(huán)境模擬。

HiGale采用了x86架構(gòu)的處理器及PXI高速通信總線，而且配備了實時操作系統(tǒng)，能夠到達(dá)甚至超過真實的嵌入式控制器實時性能，并支持各種I/O板 卡及通信板卡，能夠完全取代真實控制器的外部接口。其中HiGale分布式仿真系統(tǒng)能夠提供仿真實時要求較低的模型運行環(huán)境，以及無法在純軟件環(huán)境下的高 速模型運行環(huán)境，包括FPGA等方式，仿真系統(tǒng)之間通過反射內(nèi)存網(wǎng)實現(xiàn)高實時的數(shù)據(jù)交互。機(jī)車仿真機(jī)柜、仿真系統(tǒng)和虛擬駕駛和場景通過以太網(wǎng)TCP/IP 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

虛擬駕駛和場景使用德國的VIRES公司的Virtual Test Drive （VTD）軌道交通環(huán)境視景建模、仿真軟件進(jìn)行開發(fā)。通過以太網(wǎng)與Virtual Test Drive搭建的高速列車視景模型相連，能夠?qū)崟r顯示列車的運行狀況以及信號輸出。

•測試總控系統(tǒng)

測試總控系統(tǒng)是測試過程的總控管理設(shè)備，實現(xiàn)了對測試過程的統(tǒng)一調(diào)度管理。測試總控系統(tǒng)各軟件提供了與用戶交互的UI界面和提供操作服務(wù)。

測試總控網(wǎng)絡(luò)用以太網(wǎng)作為其主干網(wǎng)絡(luò)，采用DDS中間件技術(shù)，它主要應(yīng)用于要求高性能、可預(yù)見性和對資源有效使用的關(guān)鍵任務(wù)領(lǐng)域，能夠滿足測試系統(tǒng)大數(shù)據(jù)量，且復(fù)雜的數(shù)據(jù)交互要求。

在通信協(xié)議的管理上，為適應(yīng)測試系統(tǒng)中數(shù)據(jù)格式的多樣性，采用Excel作為通信協(xié)議編輯管理的環(huán)境，對機(jī)車網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一的管理和配置。

自動化測試軟件集測試序列的編輯與執(zhí)行為一體，提供了測試指令的編輯和管理、測試序列的編輯與管理、測試序列的執(zhí)行與調(diào)試、測試結(jié)果判讀及報告自動生成等功能。

利用測試監(jiān)控軟件，用戶能夠任意編輯自己需要的監(jiān)控界面，選擇各自需要觀測的指令或反饋。也可對測試過程中的故障進(jìn)行判斷。

除了通過自動化測試軟件向被測網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)外，還可以通過司控臺仿真軟件發(fā)送操控指令。仿真司控臺軟件上具有機(jī)車控制臺常用的操控功能，實現(xiàn)人在環(huán)的完整測試。

在測試過程中，數(shù)據(jù)服務(wù)器將所有的測試指令和數(shù)據(jù)都存入到數(shù)據(jù)庫中。由于測試過程中數(shù)據(jù)存儲量很大，因此數(shù)據(jù)庫需要具有較高的性能。數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)運行于數(shù)據(jù)服務(wù)器上，能夠高效地從網(wǎng)絡(luò)中訂閱數(shù)據(jù)，存儲到數(shù)據(jù)庫中，各監(jiān)控終端可以對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索。