轨道电路读取器测试序列生成方法的研究

论文摘要

轨道电路读取器（TCR）是专门设计用于350km/h高速客运专线动车组的信号子系统。它利用了JT1-CZ2000的成熟技术,是根据既有的JT1-CZ2000机车信号车载系统设备改进而来的。针对机车信号或轨道电路读取器的测试系统的研究在铁路安全生产中起着非常重要的作用。测试是一项非常耗时的工程,好的测试方法可以极大的提高测试效率。本课题主要是对TCR系统测试序列生成方法进行研究。论文的主要工作如下：1)根据机车信号及TCR相关标准提取测试平台可测的功能及性能指标；2)根据实验室仿真环境将测试系统分为上位机、测试工装、待测TCR三个模块,阐述三个模块的功能及接口；3)根据提取的测试指标,将测试系统分为五个流程：设备上电通信接口测试流程、载频自动切换流程、应变时间测试流程、制式／绝缘节应变时间测试流程、灵敏度测试流程,并分析各流程的测试步骤以及各个设备的状态转换；4)提出一种基于时间自动机理论的建模方法,运用UPPAAL建模工具对各个流程进行建模,并验证模型是否可以测出待测项；5)最后对各流程进行仿真,设计并生成最终的测试序列,以XML格式进行存储,便于将来使用。通过基于时间自动机理论的模型验证和仿真,结果表明,本文所设计的测试模型以及测试序列能够满足所提取的测试指标,为实现TCR的自动测试奠定了基础。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 国内外列控系统概况
• 1.1.1 国外列控系统概况
• 1.1.2 国内列控系统概况
• 1.2 TCR测试系统研究现状
• 1.2.1 机车信号系统概述
• 1.2.2 机车信号及TCR测试系统简介
• 1.3 本课题研究背景和意义
• 1.4 论文主要工作
• 2 时间自动机理论简介及机车信号相关信息说明简述
• 2.1 形式化方法
• 2.1.1 形式化方法简介及其优点
• 2.1.2 利用形式化方法开发软件的过程
• 2.2 时间自动机理论
• 2.2.1 时间自动机理论概述
• 2.2.2 选用时间自动机的原因
• 2.3 模型建立及验证工具UPPAAL介绍
• 2.3.1 UPPAAL简介
• 2.3.2 UPPAAL内部结构
• 2.3.3 UPPAAL理论模型以及基本概念
• 2.3.4 UPPAAL验证语法BNF（Backus-Naur Form）简介
• 2.4 机车信号信息说明及典型使用
• 2.4.1 机车信号信息定义
• 2.4.2 机车信号低频信息分配
• 2.4.3 机车信号信息典型使用
• 2.5 本章小结
• 3 TCR测试流程分析与设计
• 3.1 提取TCR技术指标
• 3.1.1 功能指标分析
• 3.1.2 性能指标分析
• 3.2 TCR测试系统需求分析
• 3.2.1 TCR测试平台
• 3.2.2 TCR测试序列生成的需求研究
• 3.3 TCR测试流程分析设计
• 3.3.1 设备上电通信接口测试流程
• 3.3.2 载频自动切换流程
• 3.3.3 应变时间测试流程
• 3.3.4 制式、绝缘节应变时间测试流程
• 3.3.5 灵敏度测试流程
• 3.4 本章小结
• 4 基于时间自动机的TCR测试流程建模与验证
• 4.1 基于时间自动机理论的建模及验证方法概述
• 4.2 设备上电通信接口测试模型
• 4.2.1 通信测试流程建模
• 4.2.2 通信测试模型验证与分析
• 4.3 载频自动切换测试模型
• 4.3.1 载频自动切换流程建模
• 4.3.2 载频自动切换模型验证与分析
• 4.4 低频应变时间测试模型
• 4.4.1 低频应变时间测试流程建模
• 4.4.2 低频应变时间模型验证与分析
• 4.5 绝缘节应变时间与制式转换时间测试模型
• 4.5.1 绝缘节/制式应变时间测试流程建模
• 4.5.2 绝缘节/制式应变时间模型验证与分析
• 4.6 本章小结
• 5 TCR测试模型仿真及测试序列的生成
• 5.1 TCR测试模型的仿真
• 5.1.1 设备上电通信接口测试模型仿真
• 5.1.2 载频自动切换模型仿真
• 5.1.3 低频应变时间测试模型仿真
• 5.1.4 绝缘节应变时间与制式转换时间测试模型仿真
• 5.2 TCR测试系统测试序列的生成
• 5.2.1 测试序列的必要性
• 5.2.2 测试序列的设计
• 5.2.3 测试序列的生成
• 5.2.4 测试序列的生成界面
• 5.3 XML格式进行测试序列的存储、注入
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 图索引
• 表索引
• 作者简历
• 学位论文数据集