探索ctcs-3级列控系统车载设备测试平台关键问题研究

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1、北京交通大学硕士学位论文CTCS-3级列控系统车载设备测试平台关键问题研究姓名：李伟申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：王海峰20090601中文摘要摘要：近年来，随着我国铁路客运专线的建设和既有线的不断提速，需要高性能的列车运行控制系统为高速列车的安全运行提供必要的保证。我国已经确定300km／h及以上的高速客运专线使用CTCS．3(ChineseTrainControlSystemLevel3)级列控系统作为全路统一技术平台体系。在这样的背景下，如何验证CTCS．3级相关设备是否满足CTCS．3级列控系统需求规

2、范是一个随之而来，并且急需解决的问题。车载设备作为CTCS．3级列控系统的核心设备，所有与行车安全相关的任务都是交由车载设备来实现的，对车载设备的测试是整个CTCS．3级列控系统测试中的重要组成部分。本文通过对目前国内外铁路信号设备第三方测试平台的研究，根据CTCS．3级列控系统的特点，提出了车载设备的测试方法，完成了CTCS．3级车载设备测试平台的框架设计，并对该测试平台的工作原理做了}兑明，分析得到实现测试平台需要解决以下两个关键问题：测试案例生成和测试序列生成。针对第一个关键问题，本文提出了基于列车运行流程模型的测试案例生成

3、方法。测试案例的生成分为两个阶段：第一个阶段，根据车载设备需求规范划分功能实体，提取具体的功能特征；第二阶段，针对每个功能特征，和列车运行流程模型图结合，根据测试案例的描述方式生成具体的测试案例。针对第二个关键问题，本文提出了基于遗传算法的优化测试序列生成方法。将优化测试序列生成问题演化为中国邮递员问题，利用遗传算法解决中国邮递员问题的优势，将遗传算法应用于优化测试序列的生成。首先根据车载模式转换图构造测试子序列图，然后应用遗传算法求解得到优化测试序列。分析结果表明：本文提出的测试案例生成方法在保证测试完备性的同时大大减少了测试案

4、例的数量；基于遗传算法的优化测试序列生成方法使得测试效率得到了大幅度的提高，是一种解决优化测试序列生成问题的可行方法。本文最后给出车载测试平台数据库管理工具的实现。该工具实现了测试案例导入功能、基于COM组件的优化测试序列生成功能以及多种格式的测试数据导出功能，为测试平台的实现奠定了基础。关键词：CTCS．3；车载设备；测试案例；测试序列；遗传算法分类号：TP391111j匕塞交道厶堂亟±堂僮途塞△垒墨!基△鳗ABSTRACTWiththeconstructionofdedicatedpassengerline，andthetra

5、inspeedhasbeenconstantlyraisingonexistingmainline，itisurgenttodevelophighperformancetraincontrolsystemtoguaranteetrainoperationsafetyandefficiency．InOBI"country,ithasbeendecidedthatCTCS一3isunifiedtechnicalplatformstandardOn300km／hdedicatedpassengerline．So，herecomesthe

6、problemwhethertheon-boardequipmentCanmeetCTCS一3standards．On-boardEquipmenttakesresponsibilityforallsafety-relatedtasks，anditisthecoreeqmpmentofCTCS一3．On—boardEquipmentTestingisthemostimportantpartofCTCS-3Testing．Basedontheresearchofthethird—partytestplatformoftheprese

7、ntrailwaysignalsystemhomeandabroad，andaccordingtothecharacteristicsofCTCS一3，thispaperintroducesthemethodfortestingon-boardequipment，andcompletesthearchitecturedesignoftheCTCS·3on-boardequipmenttestplatform，andatthesametimeitexplainstheprincipleoftheCTCS-3on-boardequip

8、menttestplatform．Theanalysisshowsthattestcasesgenerationandtestsequencegenerationarethekeyproblemsthatwillbefurtherstudied．A