王秀旗，張志宇，許翔，于凱，王克強，李景繪，高光亮

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 通信信號研究所，北京 100081）

1 列控系統試驗測試計劃

我國高速鐵路聯調聯試及動態(tài)檢測列控系統試驗（簡稱列控系統試驗）采用試驗列車或綜合檢測列車，在實際運行狀態(tài)下，對高速鐵路列控系統的總體功能、安全性需求以及系統間匹配關系進行的綜合測試、調整與優(yōu)化[1]。由于列控系統的高安全性及完善度等級要求[2]，聯調聯試應由獨立于開發(fā)者和用戶的第三方專業(yè)人員使用規(guī)定的標準、方法和工具進行測試[3]，并依據測試結果對被測系統的功能符合度、安全性等進行客觀評價[4]。

在中國列車運行控制系統（CTCS）-2/3級列控系統試驗過程中[5]，列控系統試驗測試計劃（簡稱測試計劃）的前期準備及編制工作是非常重要的環(huán)節(jié)[6]。

（1）各站測試進路的編制。在列控系統試驗開始前，參試人員根據測試大綱規(guī)定的測試范圍、測試需求，對設計院發(fā)布的車站進路數據表進行核對并逐站編制測試進路（見圖1）。在高速鐵路列控系統動態(tài)檢測過程中，要求對每個待測車站進行進路全遍歷，區(qū)間進行正反向拉通測試。測試進路的準確性、完整性直接關系到整個列控系統試驗的有效性、全面性[7]。

（2）測試案例的編制。在列控系統試驗開始前，參試人員根據正式的設計文件、列控工程數據表、試驗大綱等材料，結合現場實際情況，有針對性地選點編制相應的信號測試場景案例（見圖2）。

（3）臨時限速的編制。在列控系統試驗開始前，參試人員根據正式的設計文件、列控工程數據表、試驗大綱、臨時限速服務器（TSRS）管轄范圍說明等材料編制臨時限速（見圖3）。

圖1 測試進路表（截?。?/p>

圖2 測試案例表（截?。?/p>

圖3 臨時限速表（截取）

（4）測試計劃的編制。測試計劃是將各站的測試進路、測試場景案例、臨時限速等內容高效、準確地安排至列車實際走行進路中。對于新建線路，測試計劃的編制工作通常是在列控系統試驗正式檢測前1周開始，既能保證測試計劃達到相應的測試目的，又可避免由于現場情況變化而出現重復編制測試計劃的情況。對于既有改造線路，為盡可能減少現場試驗對實際運營的影響，測試計劃需要盡早提報聯調聯試指揮部，以便各相關部門做好充分的準備工作。因此，測試計劃編制既要保證時效性與準確性，又要保證現場測試工作的可操作性。測試計劃表見圖4。

圖4 測試計劃表（截?。?/p>

2 測試計劃編制現狀

2.1 編制流程

目前列控系統試驗測試計劃的編制主要步驟如下[8]：

（1）初步了解線路設計情況；

（2）底圖繪制：根據設計院提供的信號平面圖（CAD），采用Visio軟件繪制相應的線路平面簡圖；

（3）編制測試進路；

（4）編制測試案例；

（5）編制臨時限速；

（6）預排測試計劃；

（7）現場對接調整、修改測試計劃并實施，直至所有測試內容滿足大綱要求。

測試計劃編制流程見圖5。

圖5 測試計劃編制流程

2.2 編制軟件

隨著聯調聯試及動態(tài)檢測工作量的增加，以往的工作模式已不能滿足需求，需要新的工具來改進工作方式、提高工作效率，因此結合現階段的工作內容、現場情況及線路數據，不斷總結、探索、自主研發(fā)了相關軟件[9]。

2.2.1 基于Excel VBA的測試進路篩選軟件

Visual Basic for Applications（VBA）是Visual Basic的一種宏語言，基于VBA的測試進路篩選軟件將所篩選車站始、終端信號機名稱填寫到指定區(qū)域[10]，并寫入線別描述（見圖6）。點擊“查找”按鈕進行查找，得到如圖1所示的測試進路。

圖6 測試進路篩選軟件界面

2.2.2 列車控制中心（TCC）臨時限速編制軟件

在試驗中TCC邊界臨時限速是必須測試的項目，本軟件基于Excel VBA語言實現了讀取數據信息表獲取線路數據查找TCC邊界，并按照固有格式將編制好的臨時限速輸出等功能。TCC臨時限速編制軟件界面見圖7。

圖7 TCC臨時限速編制軟件界面

2.2.3 計劃管理系統

計劃管理系統是測試計劃編制、管理的重要工具，在編制測試計劃方面尤為突出，計劃管理系統主要包含 4部分[11]：

（1）計劃表。測試計劃編輯管理區(qū)，按照固定的方式方法編制測試計劃。

（2）測試進路表。錄入試驗大綱中規(guī)定的各站測試進路。

（3）場景表。錄入試驗大綱中規(guī)定的測試場景、案例。

（4）限速表。錄入試驗大綱中規(guī)定的臨時限速。

計劃管理系統主要包含如下功能：

（1）錄入功能。將計劃表中已完成的測試序列在測試進路表中標記為綠色，表示通過；待進行的測試進路標記為黃色；暫未納入計劃的測試進路不進行著色。用不同的顏色標記可以實時地掌握測試項目進展情況，最終保證測試項目的完整性。測試場景、臨時限速同理。標記過的測試進路表界面見圖8。

圖8 標記過的測試進路表界面

（2）文字輸出功能。計劃管理系統可將已經排列完成的測試序列（由1個或多個站的進路組成）按照固定的格式以文字形式輸出并以Word文件保存（見圖9）。

圖9 計劃管理系統輸出的文字描述

（3）校驗功能?？蓪τ媱澅碇信帕泻玫臏y試序列進行邏輯校驗，以保證測試序列的準確性。

3 新版計劃管理系統總體規(guī)劃及功能

現有的測試計劃編制軟件雖然擁有重要的基礎功能，能為測試計劃的編制提供諸多便利，但在實際工作運用中依然存在不足，需要功能更加完善的編制軟件來輔助開展編制工作，為更快、更好地完成測試計劃編制任務保駕護航。開發(fā)一套功能更加強大的計劃管理系統已成為亟待完成的工作。

3.1 系統總體規(guī)劃

新版計劃管理系統的設計重點在于減少人為干預，最大限度地避免參試人員在一些重復工作上浪費時間和精力，為列控系統試驗前期準備與現場編制工作，以及測試計劃的完整性、合理性提供保障[12]。

3.2 系統功能

新版計劃管理系統主要包含12個功能模塊（見圖10）。

圖10 新版計劃管理系統主要功能模塊

（1）數據標準化模塊。數據標準化模塊的核心作用是將列控工程數據表（車站進路數據表、分相信息表、線路數據表、線路速度表、坡度表、應答器數據表等）的數據格式統一，并根據每個表的不同數據維度建立數據庫，為計劃管理系統后續(xù)的調用、取值、計算、邏輯關系的判定、測試進路的生成等提供便利[13]。

（2）底圖自動繪制模塊。根據設計院提供的CAD工程圖紙，解析CAD文件的圖元數據信息，并對圖元信息進行篩選，形成點陣集合，存儲于數據庫，再根據Visio底圖的特點結合Office軟件提供的相關接口繪制Visio底圖。

（3）測試進路生成模塊。測試進路自動生成功能以現有測試序列篩選軟件的算法為基礎進行完善，例如在處理站場咽喉區(qū)有多個進路信號機的站型時，測試序列篩選軟件就需要人工干預將輸出的測試進路進行修改完善[14]。此類站型的列車進路可能由2段甚至3段數據來分別描述，因此亟需改進現有測試序列篩選軟件的算法以適應更加復雜的站型。

（4）臨時限速校驗模塊。臨時限速是列控系統試驗中的重要組成部分，但對于臨時限速的測試重點卻需要按線路實際情況而定，線路的復雜程度直接決定臨時限速服務器數據配置的復雜程度，越復雜的線路，數據配置越容易出錯。對于復雜的線路，人工擬定臨時限速也是一個老大難問題，因此設計該模塊旨在利用臨時限速校驗模塊對已編制完成的臨時限速進行核對，以免出錯。

（5）測試序列自動預排模塊。測試序列自動預排模塊就是將各站所有的測試進路在條件理想化、時間最優(yōu)化、人車充足的條件下自動生成測試序列，以代替人工預排。聯調聯試正式開始前，指揮部通常需要一個理想化的測試序列表，以進行工作量細化并做好前期準備工作。但聯調聯試開始后，現場情況跟前期相比可能會有所變化，試驗不能按照之前的理想計劃進行，計劃編制人員就需要根據現場實際情況重新編制測試計劃。設計該模塊的主要目的就是為了減少參試人員在這方面的工作量。

（6）測試進路圖自動生成模塊。測試進路圖自動生成模塊可為每個測試序列添加對應的測試進路示意圖，以幫助參試人員更加清晰直觀地了解測試目的。

（7）測試情況統計模塊。該模塊通過計劃員對已完成的進路數、總體未完成的進路數、各站未完成的進路數、待復測的進路數、測試百分比、預期天數等相應數據進行整理、錄入，從而對整個項目的測試情況進行記錄、統計、跟蹤。其主要目的是為了方便日后統計、分析、追溯等。

（8）文字輸出模塊。在列控系統測試期間，由于不同參試部門對測試序列的格式以及描述方法的要求各不相同，從而需要手動修改測試計劃。設計該模塊的目的是可以自定義文字描述的格式，以便適用于各部門，最終實現減少工作量、提高工作效率的目的。

（9）校驗模塊。數據校驗模塊可對測試序列進行校驗，主要包含以下3個功能：

①邏輯校驗。以日計劃為界限、以列次為單元、以車站進路為單位，校驗列次中各車站進路的合法性、日計劃中各列次的合法性以及日計劃整體的合理性（多車進路干擾校驗）。

②內容校驗。是對測試序列的內容合理性進行校驗，例如停車位置是否合理、臨時限速是否包含在列車運行區(qū)段內、試驗場景是否包含在列車運行區(qū)段內等。

③多車進路干擾校驗。是以日計劃為界限，針對一日多車測試進行的校驗。多車試驗中，同一時間列車的進路沖突在所難免，如果交路沖突過多會影響試驗效率，既增加了試驗列車運行圖的編制難度，又延長了調度員、試驗人員等參試人員的測試時間。該功能的主要的目的是為了提高測試計劃的合理性。

（10）試驗復核模塊。該模塊將試驗電報、測試計劃導入系統，系統根據測試日報中當日試驗完成情況生成相應的標識，自動進行標記，從而減少人為標記所造成的失誤。雖然不同聯調聯試指揮部發(fā)布的運輸組織方案中，有關列車進路的描述術語略有不同，但可以通過關鍵字識別的方式，將反饋的結果通過測試序列錄入該模塊，實現試驗復核功能。

（11）日志記錄模塊。該模塊可以記錄計劃管理系統中各模塊間數據的交互信息，同時還可以監(jiān)聽計劃管理系統中發(fā)生的事件。用戶可以通過它查找錯誤產生的原因及定位發(fā)生異常的位置。該模塊是計劃管理系統運行過程的錄像，對日后測試數據的統計與分析、異常問題的處理、軟件的升級等至關重要。

（12）系統幫助模塊?？梢钥焖佾@取常見問題的解決方案和操作說明，提高系統用戶體驗，降低使用難度。

4 結束語

基于高速鐵路聯調聯試及動態(tài)檢測列控系統試驗測試計劃編制流程，分析測試計劃編制過程中的重點和難點，介紹基于Excel VBA的計劃管理系統及輔助軟件，提出并描述新版計劃管理系統的設計思路及功能模塊，為后續(xù)工作開展提供思路。計劃管理系統應提升到一個新的階段，因而設計開發(fā)出更快速、更高效、更準確、更完整、更合理的測試軟件將是下一步的主要目標。