探析基于故障注入的cbtc系统测试的研究与实现

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1、北京交通大学硕士学位论文基于故障注入的CBTC系统测试的研究与实现姓名：杨扬申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：宁滨20090601中文摘要摘要：基于通信的列车运行控制系统(CBTC)，以其高速度高密度的特点，成为轨道交通信号系统首选的信号制式。然而，CBTC系统的技术长期为国外垄断，严重制约了其在国内轨道交通信号领域的发展，因此研发具有自主知识产权的CBTC系统迫在眉睫。对自主研发的设备进行测试验证，保证产品质黾是十分藿要的。本文提出一种基于故障注入的仿真测试验证方法，将计算机仿真技术和故障注入

2、技术相结合，在实验室的仿真环境内，通过对CBTC系统底层的轨旁设备进行故障设置，对应用层的功能进行测试验证。本文首先综合列控系统仿真测试和故障注入技术的国内外研究现状，通过对故障注入技术的原理、属性、分类以及应用进行详细研究，针对CBTC系统的特点，提出了CBTC系统轨旁设备故障注入测试验证采用的故障注入方法，即基于模拟仿真的故障注入方法。接下来针对分布式系统故障注入的特点，本文提出了CBTC系统轨旁设备故障注入测试验证平台的理论框架，完成了测试验证平台的总体设计，并重点阐述了系统制同步的方法以及故障触发和执行的

3、机制。依据CBTC系统轨旁设备的工作原理和故障模型，提炼出屏蔽门、应答器、紧急停车按钮和计轴器等轨旁设备的故障注入属性，并结合被测设备的功能需求属性生成了测试案例。在windows环境下，以VisualC++6．0为开发平台，搭建了CBTC系统轨旁设备故障注入测试验证平台，完成了控制器、故障注入器(轨旁设备仿真器)和状态监视器(列车运行状态跟踪器)的软件实现，清晰生动的图形显示效果和友好的用户操作界面是该平台的特色。最后，以车载设备测试验汪中屏蔽门故障为例，进行故障注入测试验证，验证了方法的可行性。关键词：CBT

4、C；故障注入；轨旁设备；仿真；测试验证分类号：TP391．9ABSTRACTABSTRACT：Communication-basedTrainControlSystem(CBTC)，characterizedbyhigh．speedandhigh—density,hasoverwhelmingpriorityforurbanmasstransit·However,CBTCtechnologyhasbeenmonopolizedbyforeigncountriesforalongtime，whichhasserio

5、uslyhampereditsdevelopmentinChinawithinthetrafficsignalsarea．It’SextremelyurgenttoresearchanddevelopCBTCsystemwithindependentintellectualproperty．Testandverificationoftheindependentdesignedequipmenttoensureproductqualityisveryimportant．Thispaperpresentsafault

6、injectiontestandvcrificationmethodbasedonsimulation，whichcombinesthecomputersimulationandfaultmjectiontechnology．ThefaultissetintothewaysideequipmentintheboaomofCBTCsystem．Thefunctionsofapplicationlayeristestedandverifiedinthelaboratory’Ssimulationenvironment

7、．Thispaperfirstlystudiedthetraincontrolsystemsimulationtestingandfaultinjectiontechnologyathomeandabroad．Throughadetailedstudyoftheprinciple,properties，classificationandapplicationoffaultinjectiontechniques，aCBTCsystemwaysideequipmentfaultinjectiontestandveri

8、ficationmethodisproposedinviewofthecharacteristicsofCBTCsystems，whichissimulation-basedmethodoffaultinjection．Accordingtothecharacteristicsoffaultinjectionfordistributedsystem，thispaperpr