伴隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的6502電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)迅速地被計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)取代，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)已然成為了未來車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖畢業(yè)論文，希望大家喜歡!

　　鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖畢業(yè)論文篇一

　　試談鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)自動(dòng)測試的構(gòu)造

　　摘要：伴隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的6502電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)迅速地被計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)取代，后者已然成為了未來車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。自動(dòng)測試作為這兩年興起的聯(lián)鎖軟件測試方式，對(duì)比手動(dòng)測試更有優(yōu)勢，本文將重點(diǎn)探析鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)自動(dòng)測試的構(gòu)造。

　　關(guān)鍵字：鐵路信號(hào);計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng);自動(dòng)測試;構(gòu)造探析

　　計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件憑借其高效率、測試充分等特點(diǎn)成為了保證鐵路列車和機(jī)車安全作業(yè)的重要軟件，為了保障計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件的高安全性我們必須對(duì)其進(jìn)行安全測試。目前我國使用的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件測試方法主要有手工測試和自動(dòng)測試，兩者相較，手工測試擁有測試效率低和測試不充分等缺點(diǎn);而自動(dòng)測試系統(tǒng)恰好能彌補(bǔ)手工測試的這些弊病，它測試效率高、所需人工少、測試時(shí)間短，并且能有效地消除聯(lián)鎖試驗(yàn)中產(chǎn)生的失誤，減低了軟件帶來的風(fēng)險(xiǎn)性?？偟膩碚f，自動(dòng)測試具有簡單化、需時(shí)少、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

　　一、鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)介紹

　　作為指揮鐵路列車作業(yè)和機(jī)車作業(yè)的信號(hào)命令，鐵路信號(hào)必須保證列車的機(jī)車運(yùn)行安全、提高運(yùn)行效率。鐵路信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到蒸汽時(shí)代，隨著科技的進(jìn)步、時(shí)代的發(fā)展，鐵路信號(hào)系統(tǒng)從最初的人工操作演變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)行、機(jī)電結(jié)合以及電氣一體，再到如今的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，可謂日新月異。目前我國廣泛使用的有兩種鐵路信號(hào)系統(tǒng)，一個(gè)是傳統(tǒng)的6502電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)，一個(gè)便是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

　　以前由人工操作的鐵路信號(hào)系統(tǒng)，其傳遞信息的方式便是通過信號(hào)員揮動(dòng)各式各樣的旗幟來顯示機(jī)車運(yùn)行情況。這種信號(hào)傳遞方式不僅耗時(shí)耗力，傳遞的信息量還小，不能保證信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，早已經(jīng)被時(shí)代的發(fā)展淘汰?，F(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上的，通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的一種信號(hào)系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中使用了信號(hào)連鎖軟件的控制規(guī)則，建立了包括火車軌道、道岔以及信號(hào)機(jī)組的室外基礎(chǔ)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鐵路列車運(yùn)行狀況的全面掌控，有利于保證火車運(yùn)行的安全。而采用特定的技術(shù)手段，將進(jìn)路、信號(hào)、道岔的關(guān)系固定在一個(gè)相互制約又相互協(xié)作的層面上，這就是聯(lián)鎖規(guī)則。從聯(lián)鎖規(guī)則我們可以看出：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)其實(shí)是通過制定一系列的道岔、信號(hào)及軌道聯(lián)鎖關(guān)系達(dá)到約束作業(yè)，從而保證鐵路運(yùn)行安全;另一層是實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖規(guī)則必須以技術(shù)作為手段。

　　和其他例如視頻監(jiān)控系統(tǒng)等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有自身的特殊性，不僅要有自己獨(dú)特的實(shí)時(shí)可靠性指標(biāo)，另外還涉及到行車的安全，具有較高的安全性指標(biāo)。

　　二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)自動(dòng)測試的構(gòu)造

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)展可以看做是現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)、電子技術(shù)、電子測量三體的結(jié)晶，一般也認(rèn)為它是電子計(jì)算機(jī)科學(xué)與測量科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。自動(dòng)測試系統(tǒng)的研究開發(fā)工作可以追溯到50年代的美國的軍事工業(yè)，自動(dòng)測試系統(tǒng)一般定義為最少人工參與的情況下，大量數(shù)據(jù)的自動(dòng)測量、處理、輸出以及適當(dāng)?shù)娘@示并能夠自動(dòng)給出測試結(jié)果的系統(tǒng)。目前，大部分的自動(dòng)控制系統(tǒng)都是借助編程語言實(shí)現(xiàn)的，具體到鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)來說，其構(gòu)造主要包括以下幾個(gè)部分。

　　(一)硬件構(gòu)造

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)的硬件部分主要包括連鎖機(jī)、PLC仿真機(jī)、上位機(jī)和主控機(jī)等，其中上位機(jī)和連鎖機(jī)被作為一個(gè)整體，然后通過網(wǎng)絡(luò)和串行口與PLC仿真機(jī)及主控機(jī)等連接在一起，組成一個(gè)閉環(huán)測試系統(tǒng)。

　　主控機(jī)測試程序模塊一方面通過NETBIOS向被測聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送按鈕操作命令，同時(shí)從上位機(jī)接收現(xiàn)場表示信息，另一方面通過采用TCP/護(hù)協(xié)議的MFC的cs0CKET(采用流式套接字)向仿真程序發(fā)送故障仿真命令。由PLC仿真機(jī)及主控機(jī)仿真程序控制模塊所組成的仿真系統(tǒng)同時(shí)接受來自歐諾個(gè)級(jí)測試模塊及被測系統(tǒng)的仿真命令，使其既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道岔、和信號(hào)機(jī)等的控制，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車站信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的模擬，能夠及時(shí)向被測系統(tǒng)的上位機(jī)反饋現(xiàn)場的狀態(tài)。

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)是測試事件產(chǎn)生和模擬的運(yùn)行環(huán)境，被測聯(lián)鎖軟件的運(yùn)行依靠被模擬的操作命令及仿真的信號(hào)設(shè)備環(huán)境狀態(tài)來激勵(lì)，通過被測聯(lián)鎖軟件輸出的控制命令對(duì)仿真車站信號(hào)設(shè)備環(huán)境狀態(tài)的變化進(jìn)行控制，同時(shí)該控制命令也可以作為自動(dòng)測試結(jié)果準(zhǔn)確性的判定依據(jù)，對(duì)其安全性需求進(jìn)行判定。

　　(二)系統(tǒng)軟件構(gòu)造

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)的軟件部門主要分為四個(gè)模塊：測試用數(shù)據(jù)生成及校驗(yàn)?zāi)K、測試事例生成及調(diào)度模塊、測試結(jié)果記錄查詢模塊、仿真模塊、動(dòng)態(tài)判定模塊、通信部分。

　　(1)測試用數(shù)據(jù)生成及校驗(yàn)?zāi)K

　　該模塊的主要作用是給微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)及自動(dòng)測試系統(tǒng)的生成站提供靜態(tài)數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)種類比較復(fù)雜，包括測試結(jié)果、聯(lián)鎖表、設(shè)備號(hào)序列表、按鈕代碼表、仿真數(shù)據(jù)及站場靜態(tài)數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)交換是維系系統(tǒng)正常運(yùn)作的基礎(chǔ)。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量及種類主要取決于車站內(nèi)的信號(hào)平面布置情況，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中的聯(lián)鎖表采用搜索與交互相結(jié)合的自動(dòng)生成算法，它對(duì)保證自動(dòng)測試系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著非常重要的作用，因此在系統(tǒng)中加入了對(duì)聯(lián)鎖表進(jìn)行修改和校驗(yàn)的功能，必要情況下可以直接對(duì)聯(lián)鎖表進(jìn)行修改。

　　(2)測試事例生成及調(diào)度模塊

　　測試事例生成和調(diào)度主要負(fù)責(zé)的是軟件測試事例的生成，將這些事例具體化為向被測軟件發(fā)送操作命令和向仿真模塊發(fā)送仿真命令。

　　(3)測試結(jié)果記錄查詢模塊

　　負(fù)責(zé)把測試結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(為文本文件)，并可對(duì)結(jié)果進(jìn)行查詢。查詢時(shí)可采用實(shí)時(shí)檢查方法，即對(duì)當(dāng)時(shí)的上位機(jī)站場屏幕輸出進(jìn)行檢查，以檢查輸出結(jié)果是否與預(yù)期結(jié)果相一致，也可以采用測后人工檢查方法。即在整個(gè)測試或某項(xiàng)功能測試結(jié)束之后，查詢測試結(jié)果文件，看測試結(jié)果是否正確。

　　(4)仿真模塊

　　接收來自測試程序模塊的控制命令和故障仿真命令，返回站場設(shè)備的狀態(tài)信息。仿真模擬的對(duì)象是信號(hào)機(jī)，道岔，軌道電路。仿真模塊還可人為設(shè)置各類信號(hào)設(shè)備故障。

　　動(dòng)態(tài)判定模塊：

　　用于判定被測軟件的輸入-輸出響應(yīng)是否正常。

　　(6)通信部分：

　　完成站場靜態(tài)數(shù)據(jù)的傳送和進(jìn)行各種動(dòng)態(tài)信息交換。

　　(三)自動(dòng)測試流程

　　系統(tǒng)在進(jìn)行相關(guān)的聯(lián)鎖特征數(shù)據(jù)測試時(shí)，一方面向軟件發(fā)送測試事例中的操作命令或仿真設(shè)置命令，另一方面對(duì)被測連鎖軟件的控制命令及現(xiàn)場的信號(hào)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)測試結(jié)果的自動(dòng)生成、測試結(jié)果的動(dòng)態(tài)判定以及測試項(xiàng)的連續(xù)加載等功能。在系統(tǒng)完成每一項(xiàng)測試以后，需要根據(jù)需要向仿真軟件發(fā)出指令，以對(duì)某些設(shè)備故障狀態(tài)命令進(jìn)行清除，以保證后面項(xiàng)目測試的正常進(jìn)行。當(dāng)完成某進(jìn)路所有項(xiàng)目的測試以后，需要將與該進(jìn)路有關(guān)的公有變量初始化，以保證下一進(jìn)路中項(xiàng)目測試的正常進(jìn)行。

　　(四)自動(dòng)測試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要基于灰箱模型的軟件測試，通過結(jié)合微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展的需要而研制自測系統(tǒng)。自測系統(tǒng)的研發(fā)目的主要為了發(fā)現(xiàn)那些潛伏在己成熟聯(lián)鎖軟件需求說明和功能方面的缺陷，測試出它們并輸出檢測結(jié)果。

　　三、總結(jié)

　　與傳統(tǒng)的手工測試相比，自動(dòng)測試具有所需人工少、成本低、用時(shí)少、效率高、錯(cuò)誤率低、問題覆蓋率高等優(yōu)點(diǎn)，并且已經(jīng)迅速發(fā)展、取代了手動(dòng)測試。但就目前的發(fā)展看來，鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)自動(dòng)測試系統(tǒng)仍舊存在研發(fā)費(fèi)用高、工作頻帶寬度受限等缺點(diǎn)，需要在未來的應(yīng)用中不斷加以改進(jìn)。

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　　(作者單位：湛江港(集團(tuán))股份有限公司)