CBTC相互连通测试方案设计与实现 技术交流

发布时间:2024-01-22 04:13:34   来源:开云体育官网入口    阅读:1 次

  CBTC相互连通已成为国内城市轨道交通信号系统新的发展趋势,在城轨交通领域占主导地位。以CBTC相互连通需求为出发点,针对CBTC相互连通系统的特点,搭建相互连通测试环境,提出CBTC系统相互连通测试方案。

  CBTC相互连通已成为国内城市轨道交通信号系统新的发展趋势,在城轨交通领域占主导地位。以CBTC相互连通需求为出发点,针对CBTC相互连通系统的特点,搭建相互连通测试环境,提出CBTC系统相互连通测试方案。

  随着我们国家的国民经济的加快速度进行发展,城镇化建设步伐的加快,城市规模逐渐扩大,城市区域范围通勤和城市交通拥堵问题已越来越成为各大城市在快速发展过程中迫切地需要解决的问题。加快发展轨道交通建设,实现相互连通,不仅仅可以很好的解决广大人民群众关心的拥堵问题,而且还能极大的带动轨道交通上下游产业链的发展,推动当地经济的快速发展。相互连通CBTC系统遵循故障导向安全的设计理念,系统安全相关功能须具备SIL4安全完整性等级,因此在系统全生命周期,需进行包括软件单元测试、子系统功能测试、系统测试、相互连通系统测试、工程交付测试等多层级全面严格的验证测试工作,其中相互连通CBTC系统测试是相互连通系统验证的最直接有效手段。

  本文针对相互连通系统的特点,结合重庆相互连通项目提出CBTC系统相互连通测试方案。

  重庆地铁相互连通国家示范工程建设项目由重庆轨道交通环线号线所示。以重庆市轨道交通第二轮建设为背景,旨在完成相互连通信号系统的安装、调试和投入运营,在全局调度的运营管理下,实现重庆轨道交通第二轮建设规划线路的网络化运营,达到国内先进运营和管理的示范效果。

  互联互通首先要实现互通互换,任一家供应商车辆可在任一条线路上互通互换;再次实现联通联运,减少换乘,需线路配线、运营管理体系的支持。项目于2014年启动,制定区域轨道交通技术规范,统一关键技术接口和系统模块设计原则,研制满足相互连通的系统设备和搭建测试平台,经过测试验证、专家评审,已经实现在5号线的车载共线 相互连通CBTC系统测试平台

  互联互通测试的最好环境是现场真实场景,但是由于互联互通涉及线路多,不同线路应用不同厂商的系统,全部测试在现场进行带来成本高、周期长、现场因素不确定、事故率高、察觉缺陷定位繁琐等问题,因此搭建相互连通仿真测试平台,通过仿真与实物相结合的方式,最大限度地模拟现场实际场景,解决相互连通测试的可行性和全面性。

  互联互通仿真测试平台整体按照“硬件最小化,功能最大化”的最小系统思想,以重庆环线号线为背景,提取列车运行控制管理系统中的核心设备和典型设备作为最小系统的雏形,选取功能和接口全覆盖的最小子集作为最小系统的首选模型,采用功能接口全部预留和增量式的整体架构,按照控制中心层、网络层、车站设备层、仿真层(轨旁仿真、车载仿真)、车载设备层构建仿真测试平台架构,满足相互连通接口、相互连通功能测试验证需求的交叉测试平台。相互连通仿线所示。

  互联互通统一系统功能需求、系统间的接口协议,各厂家系统要在各自原有系统的基础上进行功能和接口的二次开发和协作。相互连通测试的目的是在各相互连通产品供货商按照相互连通的技术方面的要求对各子系统产品做设计与实现的基础上,根据相互连通总体要求,对相互连通系统接口、功能等做验证,同时保障现场相互连通试验线测试顺顺利利地进行。本章即针对相互连通的测试需求制定测试方案。

  共线测试指的是不同线车载在同一条线地面进行的测试,主要是多车测试。以重庆相互连通为例,共存在24种组合,如表2所示。每个测试组合需完成功能测试。

  跨线测试指的是列车由一条线跨入另一条线的测试,包含不同线路地面系统之间的接口测试和车载跨线测试。以重庆相互连通为例,地面系统的接口测试共分为6种组合,车载跨线所示。

  相互连通测试以中国城市轨道交通协会发布的《中国城市轨道交通信号系统相互连通标准-相互连通测试及验证技术规范(点式部分)》、《中国城市轨道交通信号系统相互连通标准-相互连通测试及验证技术规范(点式部分)》及相关接口、通信协议规范为依据,进行相互连通测试用例设计。

  根据现有相互连通CBTC系统的构成,以及目前各线系统地面和车载系统均出自同一厂家,相互连通交叉测试的接口测试包括VOBC-CI、VOBC-ZC、VOBC-ATS之间的接口测试。跨线测试的接口测试包括CI-CI、ZC-ZC、ATS-ATS之间的接口测试。随着互联互通日后的深入和发展,一条线路的列车和地面分别采取了不同厂家的信号系统时,相互连通测试还需对不同厂家系统间CI-ZC、CI-ATS、ZC-ATS的接口来测试,相互连通测试方案随之调整。

  在实验室测试阶段,根据测试策略对接口、数据和功能均进行完整测试。现场测试阶段,仅进行数据和功能的测试。由于相互连通测试通常伴随着各线的工程测试,一方面为缩短相互连通测试的周期,另一方面又避免室内和现场测试的重复,对现场测试的内容需要在室内测试的基础上进行筛选和再设计。以重庆相互连通为例,现场测试用例的设计基本遵循以下原则。

  由于受实验室环境限制没办法实现而现场具备条件的相关测试项,在现场测试阶段进行验证。

  2)对于实验室环境与现场环境的不同造成测试存在一定的差异的相关测试项,在现场测试阶段再次验证。

  重庆相互连通项目目前已经实现环线号线号线的车载共线试运行,正在进行其他线路的共线测试,下一阶段目标要实现在环线号线的共线运行以及跨线运行。通过本测试方案,相互连通测试积累了相关经验,同时为验证相互连通规范标准方案的可行性,推动相互连通行业规范标准改进与发展,为城市轨道交通相互连通建设提供了技术支撑。

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