一种轨道列车功能自动化测试系统和测试方法

技术领域

本发明属于轨道车辆自动化测试技术领域，尤其是涉及一种轨道列车功能自动化测试系统和测试方法。

背景技术

随着轨道车辆电子技术的飞速发展，列车内部电子设备越来越多，承担的功能也越来越复杂，为了保证车辆的各种功能能够正常运行，需要对车辆进行功能试验，随着车辆所具有的功能也越来越多，对于车辆的功能试验用例也不断增加。测试人员在轨道列车每种车型在地面功能测试时都需测试人员手动模拟测试项点进行功能试验，测试方式完全依赖人工测试，手动强制变量输入、观测并对比输出变量，判断结果是否符合要求，该方式效率低、易出错、耗时多、回归性差，极大的耗费人力物力。

发明内容

本发明旨在解决车辆功能测试时需要人工手动进行功能试验，尤其在软件批量测试时，浪费了不必要的人力资源，增加了功能试验的成本问题，实现功能测试的自动化，有助于显著降低开发测试用例的复杂度、提高工作效率。

为实现上述发明目的，本发明提供一种轨道列车功能自动化测试系统，包括上位机、下位机、测试目标和服务器；

所述上位机内设置客户端，客户端包括主程序模块、测试用例编译模块、测试执行管理模块和目标机通讯配置模块，主程序模块支持测试数据导入导出，测试数据根据被测设备定义特定格式，自动化测试软件能够识别并提供统一接口导入或导出，支持列车实时数据协议(TRDP)、MVB协议、CAN协议；测试用例编译模块支持测试用例编辑和编译；目标机通讯配置模块管理软件预置配置，软件预置配置与下位机配置相匹配，通过数据维护唯一标识实现不同设备、不同总线类型、不同属性信号的管理；测试执行管理模块用于制定测试计划，用于管理测试过程变量的测试动作，用于通过通讯接口发送测试用例到下位机，并从下位机采集结果后再自动判断结论是否正确，以及执行后自动生成测试报告与分析；

所述下位机为通信信号转换模块，下位机连接测试目标，用于将上位机指令转化为测试需要的通信格式，负责上位机与测试目标的协议转换及指令输出、采集结果；

所述服务器用于上位机与下位机之间的数据交互，其配备独立的数据库，静态链接库，具有软件权管理，数据库访问接口，测试相关管理功能，能实现多个用户协同工作。

进一步地，所述下位机为接口板卡，所述接口板卡与自动化测试软件安装在上位机中，通过接口板卡与测试目标控制器相连，自动化测试软件通过接口板卡与测试目标通信，进行测试指令的发送及数据的采集。

进一步地，所述接口板卡安装在测试目标上，接口板卡与测试目标控制器相连。

进一步地，所述下位机为单独设备，连接上位机和测试目标。

本发明还提供采用上述轨道列车功能自动化测试系统的自动化测试方法，包括如下步骤：

步骤一：启动上位机中的客户端，与服务器建立连接，根据测试目标的连接方式不同连接不同的下位机，将上位机与下位机相连，与测试目标建立通信；

步骤二：在客户端的主程序模块中建立测试项目，测试数据根据测试目标定义特定格式，导入测试目标交互的通信协议表(支持列车实时数据协议(TRDP)、MVB协议、CAN协议等主流开放总线协议)；

步骤三：在客户端的测试用例编译模块中相关测试项目下，按照用例编写规则编写测试用例，测试用例可以按照特定格式导入和导出；

步骤四：客户端的目标机通讯配置模块创建目标机，将其添加到相关测试项目下，配置其唯一标识，此标识与下位机中配置的标识一致；在上位机连接多个下位机情况下，上位机添加多个不同的目标机，通过唯一标识来识别下位机设备；

步骤五：客户端的测试用例编译模块按照编译规则进行测试编译，将通信协议信息、目标机信息与测试用例信息进行校验，如信息不匹配，编译报错，修改后重新编译；

步骤六：在客户端的测试执行管理模块中制定测试计划，可指定单条用例测试、测试集合执行、整体测试执行；

步骤七：客户端的测试执行管理模块启动测试计划执行，通过通讯接口发送测试用例到下位机，并从下位机采集结果后再自动判断结论是否正确；监控测试执行情况，查看测试结果，生成测试报告。

本发明上位机通过下位机可实现与测试目标数据通信，与测试目标接口协议导入导出，测试用例的编辑，根据测试用例提供输入，查看被测设备的输出，与预期输出进行对比，给出测试结果。测试过程减少了不必要的人力资源浪费，降低了对于交通工具功能测试的成本。同时，便于对于轨道交通工具中，对于多功能多控制器的功能试验，提高试验效率。

附图说明

图1为自动化测试系统示意图；

图2为自动化测试模块示意图；

图3为自动化测试流程图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种轨道列车功能自动化测试系统和测试方法做进一步详细的描述。

参照图1和图2，轨道列车功能自动化测试系统包括上位机、下位机、测试目标和服务器。

上位机内置客户端，客户端配置将各个功能模块解耦合，有利于独立开发和扩展，其包括主程序模块、测试用例编译模块、测试执行管理模块和目标机通讯配置模块。

主程序模块支持测试数据导入导出，测试数据根据被测设备定义特定格式，自动测试软件能够识别并提供统一接口导入或导出，支持列车实时数据协议(TRDP)、MVB协议、CAN协议等主流开放总线协议。

测试用例编译模块支持测试用例编辑和编译，根据功能测试需求编辑测试用例，并按照一定规则编译。

目标机通讯配置模块管理软件预置配置，软件预置配置与下位机配置相匹配，通过数据维护唯一标识实现不同设备、不同总线类型、不同属性信号的管理。

测试执行管理模块：管理测试过程变量的测试动作。进行用例执行，软件通过通讯接口发送测试用例到下位机，并从下位机采集结果后再自动判断结论是否正确。用例执行后自动生成测试报告与分析。

下位机为通信信号转换模块，下位机连接测试目标，用于将上位机指令转化为测试需要的通信格式，负责上位机与测试目标的协议转换及指令输出、采集结果。

服务器以独立的服务器形式，连通上位机和下位机，实现上位机客户端与下位机之间的数据交互，用于项目静态信息(包括设备和协议配置、测试用例、测试结果等)统一存储和管理。其配备独立的数据库，静态链接库，具有软件授权管理，数据库访问接口，测试相关管理功能，能实现各用户通过独立的客户机连接到服务器，支持多个用户协同工作，满足测试管理需求。

下位机配置与客户端通讯配置模块中软件预置配置相匹配。下位机有多种配置形式，适配铁路列车不同形式的硬件在环仿真平台模式。支持下位机配置模式包括：

a.下位机为接口板卡，接口板卡与自动化测试软件安装在上位机中，通过接口板卡与测试目标控制器相连，自动化测试软件通过接口板卡与测试目标通信，进行测试指令的发送及数据的采集，其中通信接口包括：TRDP/MVB网关模块；

b.下位机为接口板卡，接口板卡安装在测试目标上，接口板卡与测试目标控制器相连，自动化测试软件通过接口板卡与测试目标通信，进行测试指令的发送及数据的采集。

c.下位机为单独设备，连接上位机和测试目标。

测试目标有多种，可以是仿真器，通过与仿真器进行通讯和测试，可用于测试仿真平台的正确性；

测试目标可以是控制逻辑，通过与控制逻辑进行通讯和测试，控制逻辑下载至控制器后，无需修改测试用例；

测试目标可以是控制器，通过仿真器与被测控制器之间的连接对被测控制器进行测试。通过这种方式，可以显著降低开发测试用例的复杂度、提高工作效率。

参见图3，采用轨道列车功能自动化测试系统的自动化测试方法，包括如下步骤：

步骤一：启动上位机中的客户端，与服务器建立连接，根据测试目标的连接方式不同连接不同的下位机，将上位机与下位机相连，与测试目标建立通信。

步骤二：在客户端的主程序模块中建立测试项目，测试数据根据测试目标定义特定格式，导入测试目标交互的通信协议表(支持列车实时数据协议(TRDP)、MVB协议、CAN协议等主流开放总线协议)。

步骤三：在客户端的测试用例编译模块中相关测试项目下，按照用例编写规则编写测试用例，测试用例可以按照特定格式导入和导出。

步骤四：客户端的目标机通讯配置模块创建目标机，将其添加到相关测试项目下，配置其唯一标识，此标识与下位机中配置的标识一致；在上位机连接多个下位机情况下，上位机添加多个不同的目标机，通过唯一标识来识别下位机设备。

步骤五：客户端的测试用例编译模块按照编译规则进行测试编译，将通信协议信息、目标机信息与测试用例信息进行校验，如信息不匹配，编译报错，修改后重新编译。

步骤六：在客户端的测试执行管理模块中制定测试计划，可指定单条用例测试、测试集合执行、整体测试执行等。

步骤七：客户端的测试执行管理模块启动测试计划执行，通过通讯接口发送测试用例到下位机，并从下位机采集结果后再自动判断结论是否正确，执行过程中可进行测试暂停、暂停后执行、停止执行、单步执行等；监控测试执行情况，查看测试结果，生成测试报告。