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

解決方案

TCMS網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)可以分為機(jī)車仿真系統(tǒng)和測(cè)試總控系統(tǒng)兩個(gè)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(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，模擬機(jī)車各子系統(tǒng)；虛擬駕駛與場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)虛擬駕駛。測(cè)試總控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為其主干網(wǎng)絡(luò)，測(cè)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(dòng)化測(cè)試技術(shù)、分布式監(jiān)控技術(shù)、自動(dòng)分析判讀技術(shù)、仿真司控臺(tái)、以及大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)列車的行為仿真和測(cè)試，通過(guò)機(jī)車仿真機(jī)柜和HiGale仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車行為的仿真模擬，虛擬駕駛和場(chǎng)景提供列車運(yùn)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，能夠到達(dá)甚至超過(guò)真實(shí)的嵌入式控制器實(shí)時(shí)性能，并支持各種I/O板 卡及通信板卡，能夠完全取代真實(shí)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(shí)時(shí)要求較低的模型運(yùn)行環(huán)境，以及無(wú)法在純軟件環(huán)境下的高 速模型運(yùn)行環(huán)境，包括FPGA等方式，仿真系統(tǒng)之間通過(guò)反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高實(shí)時(shí)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(chǎng)景通過(guò)以太網(wǎng)TCP/IP 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

虛擬駕駛和場(chǎng)景使用德國(guó)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(kāi)發(fā)。通過(guò)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(shí)顯示列車的運(yùn)行狀況以及信號(hào)輸出。

•測(cè)試總控系統(tǒng)

測(cè)試總控系統(tǒng)是測(cè)試過(guò)程的總控管理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)試過(guò)程的統(tǒng)一調(diào)度管理。測(cè)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(cè)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(jiàn)性和對(duì)資源有效使用的關(guān)鍵任務(wù)領(lǐng)域，能夠滿足測(cè)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(cè)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(duì)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(dòng)化測(cè)試軟件集測(cè)試序列的編輯與執(zhí)行為一體，提供了測(cè)試指令的編輯和管理、測(cè)試序列的編輯與管理、測(cè)試序列的執(zhí)行與調(diào)試、測(cè)試結(jié)果判讀及報(bào)告自動(dòng)生成等功能。

利用測(cè)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(cè)的指令或反饋。也可對(duì)測(cè)試過(guò)程中的故障進(jìn)行判斷。

除了通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試軟件向被測(cè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)外，還可以通過(guò)司控臺(tái)仿真軟件發(fā)送操控指令。仿真司控臺(tái)軟件上具有機(jī)車控制臺(tái)常用的操控功能，實(shí)現(xiàn)人在環(huán)的完整測(cè)試。

在測(cè)試過(guò)程中，數(shù)據(jù)服務(wù)器將所有的測(cè)試指令和數(shù)據(jù)都存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于測(cè)試過(guò)程中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量很大，因此數(shù)據(jù)庫(kù)需要具有較高的性能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)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(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，各監(jiān)控終端可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索。