[发明专利]一种列车网络控制系统半实物仿真测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及列车网络技术领域，特指一种列车网络控制系统半实物仿真测试系统及方法。

背景技术

近年来，随着轨道交通技术快速发展，用户及乘客对列车的安全性、舒适性、环保性、节能性的要求不断提高，使列车控制的功能更加复杂；市场竞争全球化，使开发周期更加缩短。故从2008年开始，国内列车车辆开始采用基于IEC61375标准的列车总线网络来实现列车复杂控制及故障状态监测，用以满足用户及市场竞争的需要。

列车网络控制系统实现列车车辆的神经与大脑的功能，负责整车的控制、状态监测、故障分析、安全导向等功能，与其相关联的第三方设备众多，如牵引控制单元（DCU）、辅助变流控制单元（ACU）、制动控制单元（BCU）、远程IO单元（RIOM）等；列车网络控制系统接口较多，具备有MVB接口、WTB接口、IO接口、485接口等。需要列车网络控制系统进行测试，必须搭建一套与列车网络控制系统外围环境相一致的仿真测试环境，为每个项目根据每列车的配置情况搭建1：1的测试环境，将会随着项目的增加使测试环境的成本增加，场地增加，维护工作量增加。

列车网络控制系统在开发过程中，需要根据客户的需求、列车网络装载的第三方设备如牵引控制单元（DCU）、辅助变流控制单元（ACU）、制动控制单元（BCU）、远程IO单元（RIOM）、列车车辆运行环境等条件进行开发。列车投入运行后，针对运行中发现的问题及客户的反馈，需对软件进行优化维护。在开发和维护过程中，列车网络控制系统的功能是否安全、完整、可靠，性能是否稳定等都需要不断的调试及测试验证来证明。

列车网络控制系统的调试及测试项目繁多，由于现场调试效率受诸多因素影响，调试周期相对较长，网络控制系统控制逻辑要在现场得到完整的验证难度较大，时间也较长。以上因素大大增加了研发项目的综合成本，包括人力成本、机会成本及调试设备成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、测试精度高的列车网络控制系统半实物仿真测试系统，并相提供一种操作简便、测试精度高的列车网络控制系统半实物仿真测试方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种列车网络控制系统半实物仿真测试系统，包括仿真测试主机和数据转换模块，所述数据转换模块分别与仿真测试主机和被测列车网络控制系统相连；所述仿真测试主机用于建立列车各控制单元仿真模型、并模拟各控制单元仿真模型经以太网向数据转换模块发送测试指令，所述数据转换模块用于接收测试指令并转化成MVB数据、再发送至被测列车网络控制系统，被测列车控制系统接收MVB数据并经分析处理后发送反馈信号至数据转换模块，所述数据转换模块将反馈信号转化后发送至仿真测试主机，所述仿真测试主机通过测试各控制单元测试模型的运行状态以判断被测列车网络控制系统是否工作正常。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括串口服务器，所述串口服务器分别与仿真测试主机和被测列车网络控制系统相连、用于将被测列车网络控制系统中各个模块上的串行调试通讯接口集合后通过以太网总线与仿真测试主机相连。

所述仿真测试主机建立的控制单元仿真模型包括牵引控制单元仿真模型、辅助变流控制单元仿真模型、制动控制单元仿真模型和远程IO控制单元仿真模型，各仿真模型均通过以太网总线与数据转换模块进行数据交互。

所述仿真测试主机通过以太网交换机与所述数据转换模块相连以实现数据的交互。

还包括柜体，所述柜体内设置有直流电源和交流电源，所述直流电源、串口服务器、数据转换模块和被测列车网络控制系统均安装于柜体的正面且从下至上依次排列，所述交流电源安装于所述柜体的背面。

本发明还公开了一种基于如上所述的列车网络控制系统半实物仿真测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S01、测试开始，所述仿真测试主机模拟与被测列车网络控制系统相关联的控制单元，并建立对应的控制单元仿真模型，通过以太网总线将各控制单元仿真模型的测试指令发送至数据转换模块；

S02、所述数据转换模块将测试指令解包成MVB数据，经MVB总线将MVB数据发送至被测列车网络控制系统；

S03、被测列车网络控制系统接收MVB数据后，将反馈信号发送至数据转换模块，数据转换模块再将反馈信号转化后发送至仿真测试主机；

S04、所述仿真测试主机根据各控制单元仿真模型的运行状态以判断被测列车网络控制系统是否工作正常。

作为上述技术方案的进一步改进：