可自动生成测试脚本的LKJ测试系统

技术领域

本发明涉及铁路通信信号领域，尤其是涉及列车运行监控记录装置的测试系统，该系统的测试脚本可以自动生成。

背景技术

列车运行监控装置(LKJ)在保障列车运行安全方面起着极其重要的作用，为了保证LKJ主机的质量，主机软件每次修改升级后，都必须对其进行严格的系统测试。

目前对LKJ软件功能进行验证和确认测试大多采用传统手动测试方式，有些对LKJ软件功能进行自动测试的系统，其脚本编制大多采用手动编程的方式实现，对脚本编制人员要求较高，同时也需要对主机业务非常熟悉，编写时要保持逻辑清晰正确，否则脚本编写不合理，直接导致测试不能正确执行。

LKJ在运行过程中，记录器板会记录大量LKJ数据。这些数据包含了交路、司机操作、机车的实速、限速、位置、机车信号等关键信息、以及LKJ所有其他输入信息、输出信息等。一方面，在实验室测试时，一般都是人工模拟现场交路测试，不能完全还原列车的真实运行情况；另一方面，如果现场遇到问题，则需要在实验室中复现。因此，如何将现场的记录器数据转换后用于对LKJ列车运行监控装置进行自动的交路测试，同时解决人工编写测试脚本比较麻烦的问题，提高测试效率，降低测试成本，是现今急需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种LKJ列车运行监控装置的测试系统，该系统可以对列车运行监控装置进行手动测试和自动测试。

本发明提供一种可自动生成测试脚本的LKJ测试系统，包括LKJ整机测试工装和上位机软件，该LKJ整机测试工装用于输出LKJ主机所需的信号，并采集LKJ主机所产生信号，该工装内部的板卡带有处理器MCU，且均有对应的MCU软件，

所述上位机软件包括：脚本编制软件、LKJ测试平台软件、服务器软件；

所述脚本编制软件用于编制测试脚本，该软件不仅支持测试人员手动编制测试脚本，而且支持自动生成测试脚本的方式；

所述自动生成测试脚本的方式包括：录制手动测试步骤并转换为测试脚本、录制DMI按键并转换为测试脚本以及转换LKJ记录器文件为测试脚本；

所述LKJ测试平台软件能够加载测试脚本，解析出测试脚本的内容，把解析后的测试脚本通过串口发送给LKJ整机测试工装，由该LKJ整机测试工装根据脚本内容，驱动LKJ模拟机车运行，进行自动测试。

本发明的技术优势为：LKJ测试系统，可以录制手动测试步骤并转换成测试脚本，可以录制LKJ的DMI的按键操作并转换成测试脚本，可以把LKJ记录器文件转换为测试脚本。转换的测试脚本可以通过LKJ测试平台软件加载后自动执行，提高了脚本编制和测试的效率。

附图说明

图1为本发明LKJ测试系统的架构框图

图2为录制手动测试步骤并转换生成测试脚本的工作原理流程图

图3为转换记录器文件为测试脚本并进行自动测试的架构原理图

图4为转换记录器文件为测试脚本的工作流程图

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本方案进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实现方案，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离本方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本方案的保护范围。

本发明的LKJ测试系统包括：LKJ整机测试工装和上位机软件。LKJ整机测试工装用于输出LKJ主机所需的速度、压力、开关量等信号，并采集LKJ主机所产生实速限速、里程等信号，该工装内部的很多板卡带有处理器MCU，且均有对应的MCU软件。上位机软件包括：脚本编制软件、LKJ测试平台软件、服务器软件。

所述脚本编制软件用于编制测试脚本，该软件不仅支持测试人员手动编制测试脚本，而且支持自动生成测试脚本的方式。

所述自动生成测试脚本的方式主要包括：录制手动测试步骤并转换为测试脚本、录制DMI按键并转换为测试脚本以及转换LKJ记录器文件为测试脚本的方式。

所述录制手动测试步骤并转换为测试脚本的方式指通过所述LKJ测试平台软件自动录制测试人员在手动测试时的操作步骤，在操作完成后，由脚本编制软件自动生成测试脚本。该方式能够帮助测试人员快速编制和调试脚本，缩短调试脚本的时间。

所述录制DMI按键并转换为测试脚本的方式主要是脚本编制软件通过LKJ自动测试工装录制测试人员对LKJ的DMI的所有按键操作，并转换为测试脚本，能缩短脚本编制的时间。

所述转换记录器文件为测试脚本的方式是脚本编制软件通过读取并解析出LKJ记录器文件的内容，把记录器文件中的内容转换为测试脚本。该脚本在LKJ测试系统上执行时，能够驱动LKJ真实地模拟机车在交路上的运行情况。该方式可以帮助测试人员快速的复现现场发生的问题，并且能够实现在实验室中对LKJ进行与现场运行交路环境相同的仿真测试，极大的节省了人力物力，也可以避免因人为原因造成的测试误差。

所述LKJ测试平台软件能够加载测试脚本，解析出测试脚本的内容，把解析后的测试脚本通过串口发送给LKJ整机测试工装，由LKJ整机测试工装根据脚本内容，驱动LKJ(列车运行监控装置)模拟机车运行，进行自动测试。

所述LKJ测试平台软件能够监听LKJ主机与DMI的所有通信信息。该软件在执行测试脚本时，能够根据脚本中内容，在相应时刻从LKJ中获取需要的参数信息，并与测试脚本中设置的预期结果进行对比判定，展示出判定结果和LKJ主机的相关详细信息。

所述LKJ测试平台软件不仅能够根据测试脚本中设置的预期结果来判定LKJ主机的相关信息是否符合测试人员的预期，还能够自动监测LKJ在运行过程中的各种参数的异常状态，当出现未在测试脚本的预期结果中体现的参数信息变化，或者非预期的参数变化，例如在测试过程中意外发生的“紧急制动”等情况时，能够及时通知测试人员并在软件的界面上显示出当前的异常信息，供测试人员参考，以便快速的处理相关问题。

所述LKJ测试平台软件不仅能够在自动测试过程中实时的显示当前脚本的运行情况和预期结果判定情况，以供测试人员实时的了解测试情况，还能够在测试脚本执行完成后，把测试结果和自动测试过程中的详细信息存储到服务器软件中，方便后续测试人员对测试结果和测试详细信息进行查询。

所述服务器软件，能够接收并存储LKJ测试平台软件上传的测试结果和测试详细信息，并保存到数据库中，以便持久化保存。

所述服务器软件采用WebService技术，以及B/S架构，能够实现通过任意浏览器输入固定网址(IP地址)进行访问、筛选查询测试脚本的执行详细信息和测试结果。且支持把测试结果导出为正式的PDF文件，以备查看或保存。

参见图1，本发明的LKJ测试系统包括：LKJ整机测试工装和上位机软件。所述上位机软件包括：脚本编制软件、LKJ测试平台软件、服务器软件。所述脚本编制软件用于生成测试脚本。所述LKJ测试平台软件用于读取测试脚本，解析后通过串口发送给LKJ整机测试工装，并把测试数据存储到服务器软件上，通过任意浏览器查询测试结果。

所述LKJ整机测试工装与LKJ主机之间通过各自的背板航插将对应信号相连，LKJ整机测试工装用于输出LKJ主机所需的各种信号，采集LKJ主机所产生的信号。LKJ主机与I端DMI、II端DMI之间通过CAN进行通信，且该CAN通信由LKJ整机测试工装监听。LKJ整机测试工装还能操作I端DMI和II端DMI。

LKJ整机测试工装采用标准3U机箱结构，以一块背板板卡，上面接多种插板的形式实现，插板包括通信板、仿真板、模拟输出板、模拟输入板、控制板、按键模拟板I、按键模拟板II、并口机车信号板，TIU信号板、制动输出板、制动采集板、电源板I、电源板II共13块板卡。

通信板为LKJ整机测试工装与LKJ测试平台软件进行通信的桥梁，采用串口与电脑相连，通过CAN接口与工装内部其他板卡通信，同时通过CAN监听I端DMI和II端DMI与LKJ主机的通信。

仿真板通过CAN接口实现与LKJ主机主机的串口机车信号通信功能。

模拟输出板用于提供LKJ主机所需的压力、原边电压、牵引电流、柴速、机感线圈等模拟量信号。其中压力信号、原边电压、牵引电流由MCU和DAC产生；柴速和机感线圈信号通过DDS和高精度仪表放大器实现。可选的，模拟量输出信号也可以采用PCI接口的数据采集卡直接提供。

模拟输入板用于采集LKJ主机的实速、限速、里程、速度传感器电源和压力传感器电源信号，经过ADC后进入MCU。可选的，采集到的输入信号也可以直接进入PCIe接口的数据采集卡。

控制板用于提供LKJ主机所需的速度信号。

按键模拟板I用于模拟并录制I端DMI按键功能。LKJ整机测试工装通过并口采集DMI按键的行和列信息，在按键模拟板I上进行编码，然后通过串口传递给所述LKJ测试平台软件，从而完成DMI按键的录入。

按键模拟板II用于模拟II端DMI按键功能。

并口机车信号板用于提供LKJ主机所需的16路变化的50V开关量信号。将内部24VDC固定电源作为输入源，先将其升压，用程序产生占空比变化的PWM信号，转换成变化的直流电压作为反馈信号，从而实现程序控制输出变化的25VDC～60VDC电压，然后再经过程序控制的16路开关电路，分成16路输出。

TIU信号板用于提供LKJ主机所需的14路变化的110V开关量信号。实现方式与并口机车信号板类似。

制动输出板用于提供LKJ主机所需的6路固定的110V开关量信号，该电压同样由内部24VDC固定电源升压至110VDC，然后再经过程序控制的6路开关电路，分成6路输出。

电源板I用于将24VDC转换成LKJ整机测试工装能正常工作的5VDC、正负15VDC低压电源。

电源板II用于将110VDC转换成24VDC电源，以及为LKJ主机提供110VDC的电源开关电路。

LKJ整机测试工装内部的很多板卡带有处理器MCU，且均有对应的MCU软件。当执行测试脚本时，每个板卡的MCU软件可以根据测试脚本的命令ID识别出哪些命令需要对应的板卡来执行。

测试脚本的命令由LKJ测试平台软件发送给LKJ整机测试工装来执行。但是由于命令从LKJ测试平台软件发出，到LKJ整机测试工装接收完成，再直至开始执行命令，这一系列过程需要经过一定的延时，有延时就会影响系统的实时性，导致该执行的命令没有按时执行。

为了解决实时性问题，开始自动测试后，LKJ测试平台软件把所有的脚本命令发送给LKJ整机测试工装，工装内部各板卡的MCU软件根据脚本命令ID进行分拣，并缓存相应的命令，定时执行。主要实现方式如下：

LKJ测试系统以LKJ整机测试工装中通信板的时间戳为时间基准，对LKJ整机测试工装其他各板卡和LKJ测试平台软件进行周期校时，得到校准后的时间戳。

所有的测试脚本都带有命令执行时间。该时间为相对时间，脚本第一条命令的执行时间为0，其余命令的执行时间以第一条命令为基准。

开始自动测试后，LKJ测试平台软件将所有命令的执行时间与校准后的时间戳、以及配置的固定延时数值相加，得到测试脚本中所有命令的绝对执行时刻。

计算完测试脚本的绝对执行时刻后，LKJ测试平台软件向LKJ整机测试工装发送开始自动测试的命令。

LKJ整机测试工装收到开始自动测试的命令后，主动向LKJ测试平台软件请求脚本。LKJ测试平台软件按照协议发送测试脚本。

工装内部各板卡的MCU软件根据测试脚本命令ID进行分拣，并缓存相应的命令。

由于脚本命令的执行时刻都增加了固定延时数值，所以在LKJ测试平台软件向LKJ整机测试工装发送命令期间，命令并没有被执行，而是等到绝对执行时刻才开始执行，如此便可保证所有命令准时被执行。

本系统提供的脚本编制软件主要包含七个模块，即测试脚本管理模块、测试脚本编译模块、测试脚本仿真模块、测试脚本编辑模块、转换中间文件模块、DMI按键录制模块以及转换LKJ记录器文件模块。

所述测试脚本管理模块能够对测试脚本进行管理，测试脚本可实现测试用例与测试序列。

所述测试脚本编译模块能够对生成的脚本进行编译，以检查生成的脚本是否存在语法错误或触发条件计算错误。

所述测试脚本仿真模块能够对生成的脚本进行仿真运行，以检查生成的脚本是否存在逻辑错误问题。

实施例一

测试脚本编辑模块能够对测试脚本进行编辑。在编辑测试脚本时，可以通过脚本编制软件的主界面中所展示的线路模型模块和图形化参数设置模块进行自动测试命令的生成和更新，并且可以对命令进行增删改和复制粘贴等操作。其中，所述线路模型模块即为软件通过加载线路数据文件，并读取出文件内的车站、信号机和出入岔等相关信息，并根据列车信息，在软件界面上建立出整条交路的模型，并展示出列车当前所在位置。所述图形化参数设置模块能够通过拖动不同参数设置模块的模型，在相应位置建立一个自动测试命令模型，该自动测试命令模型中包含生成自动测试命令所需的所有参数。设置完参数后，能够实现一键生成命令和一键更新命令。

在编辑测试脚本时，测试脚本编辑模块能够根据用户要求，自动计算出自动测试命令的触发时间；支持设置并显示针对每条命令的注释；支持对生成的自动测试命令进行管理，即上移、下移或删除命令，复制和粘贴命令以及撤销粘贴等。

上述测试脚本编辑模块建立了线路模型，采用了图形化的方式编辑测试脚本，方便了测试脚本的编制。但是还是需要手动进行编制测试脚本，需要测试人员根据测试用例或测试序列在离线状态下进行测试脚本的编辑，在脚本编辑完成后需要进行调试。

实施例二

本发明的测试系统不仅支持通过执行测试脚本并驱动LKJ进行自动测试，也支持测试人员通过LKJ测试平台软件的手动测试模块设置相关参数驱动LKJ进行手动测试。

上述LKJ测试平台软件还支持录制测试人员在该软件界面进行手动测试时的操作，并生成中间文件。通过本发明的脚本编制软件的转换中间文件模块将该中间文件转换为测试脚本。

上述将测试人员手动测试时所执行的操作转换为中间文件并最终转换为测试脚本的功能，使测试人员在编制脚本时能够及时获取到LKJ的反馈，增加了测试脚本逻辑性和健壮性，提高了脚本编制的效率。为了快速编写测试脚本，增加测试人员在编写脚本时的逻辑性。由于测试人员在操作时，能够及时的收到DMI的反馈信息，并根据反馈信息调整测试步骤，可以更加灵活的选择各个模块的参数设置的时机，从而使录制完成的测试脚本具有很强的逻辑性，几乎不用再次调试就能够保证脚本执行的正确性，极大的减少了脚本编制完成后进行脚本调试的时间。并且节省了在编制脚本时计算机车位置和测试脚本中各个步骤的触发时间。

本发明的LKJ测试平台软件，能够录制测试人员在手动测试时的操作，而所述测试人员的操作，

包括速度模块的相关参数，即速度值参数、加速度值参数、占空比参数、相位差参数、脉冲数参数、幅值参数以及主备轮径值等参数的设置。

包括机车信号相关参数，即制式种类、串口机车信号相关参数、并口机车信号相关参数、机感线圈相关参数、交流计数相关参数以及平面调车等相关参数的设置。

包括TIU相关参数，即基准电压值，工况和手柄相关参数的设置、单点土档和双点土档的设置以及手动警惕和周期警惕等参数的设置。

包括模拟量相关参数，即管压、闸压、均缸压力参数等、柴速信号相关参数和原边电压、电流等参数的设置。

包括控制列车运行监控装置的电源开关的操作，即包括单次开关电源或多次开关电源的操作。

上述操作完成后，LKJ测试平台软件能够根据测试人员的操作顺序，记录每个操作步骤所操作的内容和时间、以及针对本操作步骤的注释。

在录制完成后，LKJ测试平台软件能够把记录的所有内容转换为中间文件，并添加针对整个操作过程的摘要信息。

本发明的脚本编制软件的转换中间文件模块能够解析上述中间文件，并根据该文件的内容，转换为测试脚本。并为该脚本添加摘要相关信息。

图2为本实施例提供的录制手动测试步骤并转换生成测试脚本的工作原理图。

LKJ测试平台软件在测试人员进行手动测试时，记录操作的各个模块的参数值，记录参数改变的时刻，在结束录制时，生成中间文件。脚本编制软件的转换中间文件模块把该中间文件转换成测试脚本。

具体地，在开始录制时，软件内部为录制做准备：时间戳清零，等待测试人员进行操作。

当测试人员在LKJ测试平台软件的界面操作相关参数进行手动测试时，该软件能够记录测试人员操作的内容和操作的时刻，并添加相应的注释。

当录制完成测试人员的操作后，软件能够调用软件内部相应模块，把测试人员的操作转换为中间文件。

脚本编制软件在转换中间文件时，能够根据中间文件中记录的每一步的操作内容生成相应的测试脚本中的测试命令，根据记录的操作时刻自动计算出该测试命令的触发时间。并为每一条测试命令添加相应的注释。

脚本编制软件把中间文件中记录的所有的操作步骤转换成测试命令后，能够把这些命令组成测试脚本，并添加针对整个脚本的摘要信息。

实施例三

本测试系统的脚本编制软件不仅支持转换LKJ测试平台软件生成的中间文件为测试脚本，还能够通过该软件的录制DMI按键模块，自动录制测试人员对LKJ的DMI的所有按键操作，并生成测试脚本。

与上述录制测人员的操作步骤并最终转换为测试脚本的方式不同的是，录制DMI按键模块能够录制测试人员对LKJ的DMI的所有按键操作，并转换为测试脚本。该脚本在自动测试平台软件上运行时，能够驱动LKJ的DMI按键，按照录制时的操作顺序及时机，自动操作DMI按键。从而实现能够快速的编制操作DMI按键的测试脚本。

在开始录制后，LKJ整机测试工装发送的串口信息给所述录制DMI按键模块，该模块记录DMI按键内容，在录制结束后，自动转换为测试脚本。所述串口信息包括按下按键的键值、按下的时刻以及按下按键的持续时间。

实施例四

本发明的转换LKJ记录器文件模块，能够将LKJ主机列车监控装置生成的记录器文件，自动转换成测试脚本，并进行自动测试。

为了更快速的复现现场发生的问题以及在实验室模拟真实的机车运行环境对LKJ进行交路测试，本系统的脚本编制软件的转换LKJ记录器文件模块能够实现快速的把大量的路局现场列车运行时的记录器文件转换成测试脚本，该脚本在自动测试平台上执行时，能够真实的模拟列车在整条交路上运行时所需的所有输入量和操作，还原出列车在该条交路上运行时运行状态，从而可以实现快速复现现场问题和在实验室对LKJ进行与现场运行交路环境相同的仿真测试。

所述转换LKJ记录器文件模块，能够读取记录器文件中的所有数据帧，并解析出每帧中的相关参数，转换成相应的自动测试命令。并把所有自动测试命令组合成测试脚本。

转换后的自动测试命令包括速度信号命令、机车信号命令、TIU信号相关命令、模拟信号相关命令、电源开关命令和所有操作DMI按键的命令。

在转换记录器文件时，转换LKJ记录器文件模块能够根据记录器文件中每个数据帧的发生时刻，为每一条转换后的自动测试命令添加相应的触发时间，并且根据记录器文件每个数据帧的类型，为转换后的每一条自动测试命令添加针对本条命令的注释。

在转换记录器文件完成后，转换LKJ记录器文件模块能够自动添加针对整个脚本的摘要信息。并且能够自动为脚本添加设置列车运行时的初始环境的相关命令。从而更好的模拟现场运行环境。

在转化记录器文件为测试脚本时，转换LKJ记录器文件模块能够在不影响列车运行的情况下，通过消除无用的停车时间来压缩转换后的测试脚本的运行时间，从而实现在不影响测试结果的情况下，缩短测试时间，提高测试效率。

在转换记录器文件为测试脚本时，转换LKJ记录器文件模块能够根据自定义设置，实现截取一段记录器文件进行转换。从而使测试人员更灵活的选择要转换的记录器文件的内容，选择特定区段进行测试，去除与测试无关的区段的运行情况。极大的缩短了测试的时间，提高了测试效率。

由于实验室的环境与现场运行时的环境可能会有差别，所以在转换记录器文件时，转换LKJ记录器文件模块支持自由设置与列车运行环境相关的参数，从而更好的模拟机车运行。

在转换记录器文件时，转换LKJ记录器文件模块支持自由选择记录器文件中需要转换或不需转换的某一类型的数据帧。从而实现去除与测试项无关或会影响测试的数据。

图3为转换记录器文件为测试脚本并进行自动测试的结构图。

本发明的脚本编制软件中的转换记录器文件模块在加载初始记录器文件和相关线路数据文件后，把记录器文件转换为测试脚本。

LKJ测试平台软件在加载测试脚本后解析并输出测试脚本到LKJ整机测试工装，由LKJ整机测试工装驱动LKJ运行。

在测试脚本运行时，可以通过录屏的方式记录LKJ的DMI的显示情况；或者在LKJ运行完成后，获取新生成的记录器文件，并通过记录器数据对比分析软件与原记录器文件的内容进行对比，根据对比结果来测试相关问题。这两种测试结果的判断方式由测试人员根据实际情况决定。

图4为转换记录器文件测试脚本的流程图。其中，

转换时，上述转换LKJ记录器文件模块首先加载并解析出线路数据文件中车站和信号机等参数信息，以便计算命令的触发时间。

然后加载记录器文件，在解析记录器文件时，首先解析记录器文件头，根据文件头中的内容，确定列车运行时的初始信息，自动生成自动测试命令。

在读取出记录器文件中的下一帧数据后，解析读取出的数据帧的数据内容，转换为相应的自动测试命令。

读取完所有的数据帧后，把所有的自动测试命令组合成测试脚本，并添加摘要信息，保存为脚本文件。

本发明的LKJ测试系统具有以下技术优势：

1)能自动完成对LKJ主机型列车运行监控装置的测试。

2)通过图形化，建立线路模型的方式编制脚本，实现方便快捷、逻辑清晰的编制脚本。

3)可以录制手动测试步骤并转换成测试脚本，缩短调试时间，提高脚本编制的效率。

4)可以录制LKJ的DMI的按键操作并转换成测试脚本，提高脚本编制的效率。

5)可以把LKJ记录器文件转换为测试脚本，并还原列车的运行状态，快速复现现场发生的问题。

6)通过把既有LKJ记录器文件转换为测试脚本，驱动LKJ运行，能够真实的模拟机车在相应交路上的运行情况，以便在实验室进行交路测试。

7)可以自动判断预期结果与运行异常信息，并通过任意浏览器进行测试结果的查询和下载。

以上所述仅为本新方案的较佳实施案例而已，并非用于限定本新方案的保护范围。凡在本新方案的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本新方案的保护范围之内。