[发明专利]一种通信协议一致性自动化测试方法

说明书

本发明提出通信协议一致性自动化测试方法，采用测试环境端工控机与待测的列车各部件进行数据通信，将所有的信号强制与结果判定都放在测试环境端软件上处理，避免在被测列车各部件程序源码的变动。同时可以添加车辆上更多的部件进行通信协议一致性测试，从而实现车辆内多个部件设备的通信协议一致性联合测试。通过这种方法，能够实现对存在变更的通信协议进行快速验证，解决了由于协议变更带来各个部件间通信协议不一致造成的质量隐患，提前将问题在测试环境中暴露并有效解决。同时，采用该方法，能有效解决用户现场时间有限控制条件下，对软件变更带来的压力，保证在现场不会出现重大质量事故，缩短了调试周期，降低调试风险，提高产品可靠性。

技术领域

本发明涉及列车通信测试领域，更具体地，涉及一种通信协议一致性自动化测试方法。

背景技术

随着轨道交通领域的快速发展，轨道交通产品的功能越来越复杂，对轨道交通产品的可靠性要求也越来越高。软件作为轨道交通产品重要的组成部分，软件的质量和可靠性直接影响到轨道车辆的可靠性。系统内各部件的通信协议一致性作为系统软件测试的前提，通过对通信协议的一致性测试能够有效地发现系统内部件间软件中的协议缺陷或故障, 是确保系统质量的首要保证。

机车传动、网络、显示器等部件间的通信协议测试，以往没有进行专门测试，都是结合功能测试一起进行，没有一个第三方专门的测试工具进行通信协议的测试。而通信协议不一致，必将带来系统运行紊乱，后果不堪设想。

目前轨道交通车辆部件的测试还存在以下缺陷：

（1）当前设计人员在开发出某款产品后，将其放置在实际的产品使用条件下测试，才能判断已开发产品的控制逻辑和功能是否满足客户的需求。在实际的运行调试过程中，设计人员发现错误，进行逻辑修正，手动记录故障信息。采用这种方式，周期长、成本高、效率低。况且，对于复杂昂贵的控制对象进行工作调试试验，风险也是非常大的。

（2）在实际进行系统测试验证前，必须基于系统部件间的通信协议进行校对，保证系统内各部件之间通信协议正确。图1为目前列车MVB通信示意图，之前更多的是在实际MVB通信条件下，采用部件间双方在源码基础上进行验证的方法。采用该方法可以满足对系统内部件间的通信协议进行手动测试验证。

（3）当由于用户的需求变更，带来的部件间通信协议的变更，此时必须要求系统内各个部件都采纳新的通信协议进行设计更新。但是机车车辆系统内部件很多，需求文件即使正确传递到每一个部件设计人员，往往由于设计人员没有在短时间内对变更的软件进行全部测试，所以不能完全保证更新之后的软件的通信协议完全正确以及带来的软件功能的正确性。而由于用户现场的质量压力要求必须快速完成软件变更，并发布现场进行动车试验。如不经过一套完整的通信协议测试，直接在实际路况下进行实验，存在较大的质量风险。

如果在现场变更或质量事故后要求设计人员变更软件的时间较短，不能完全对变更软件进行功能测试，但若存在变更协议，必须针对变动后的软件在系统内各部件间进行通信协议的测试。因此，非常有必要研究一种针对同类产品的通信协议一致性测试方法，在测试环境建设过程中，做到协议维护工作量小、测试环境模型的通用，保证在有限时间里，对各部件间进行协议一致性的测试。同时，考虑时间压力，必须进行通信协议一致性的自动化测试。

目前关于车辆系统部件间通信协议的测试方法，主要是针对系统内两两单个部件进行通信协议的校对。分别通过在部件控制软件上强制信号，模拟该设备与连接部件设备的通信数据，进行通信协议测试，这种测试方法需要部件软件设计人员在程序源码上替换已有的接口变量，新增协议上的信号变量，在新增的变量上进行字数据或布尔数据的强制。通过一端强制端口数据，另外一端部件也必须在程序源码上进行观测，判断接收端数据是否与发送端信号大小或布尔状态一致。反过来，当接收信号的部件需要与另外一端部件发送数据验证时，同样需要在程序源码上更改。而对于软件测试来讲，系统测试属于黑盒测试，部件的程序源码是不提供的，也不可能在源码基础上改动进行通信协议的测试。