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降级运行后CTCS-2/3等级转换点设置方案研究
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作者 池春玲 马章 +1 位作者 梁朝辉 武汝涵 《铁道通信信号》 2024年第12期79-85,共7页
装备CTCS-3级列控系统车载设备的列车,在安装CTCS-3级地面设备区域运行时出现无线通信中断等原因降级后,若长时间按CTCS-2等级运行将影响区间通过能力。合理设置降级后CTCS-2/3等级转换点,实现降级为CTCS-2等级运行的列车尽早恢复CTCS-... 装备CTCS-3级列控系统车载设备的列车,在安装CTCS-3级地面设备区域运行时出现无线通信中断等原因降级后,若长时间按CTCS-2等级运行将影响区间通过能力。合理设置降级后CTCS-2/3等级转换点,实现降级为CTCS-2等级运行的列车尽早恢复CTCS-3等级运行,可提高列车运行效率。结合等级转换设计有关规定及工程案例,对降级后CTCS-2/3等级转换点的设置方案进行研究,同时考虑RBC移交需求、站间距过长或过短、枢纽场/站间通过联络线和渡线衔接的特殊场景。研究结果表明:两站间有RBC移交需求时,应优先确保RBC移交,再根据站间距设置降级后等级转换点;对于长大区间,应在区间适当位置增设正向等级转换点;对于枢纽,可设计多场/站共用等级转换点。研究结果可为降级后CTCS-2/3等级转换点的工程设计提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 CTCS-3级列控系统 CTCS-2级列控系统 等级转换 应答器 RBC切换点 降级 长大区间 枢纽
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CTCS-N等级转换场景形式化建模与验证
2
作者 高卓凡 何涛 +1 位作者 姜飞 吴永成 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第1期73-82,共10页
新型列车控制系统的车载设备承担更多地面设备的功能,其功能测试主要是以现场测试为主,费时费力,构建满足系统功能与性能需求的模型有助于保证列车在线路上安全、高效地运行,因此针对新型列控系统提出一种基于时间自动机的形式化建模与... 新型列车控制系统的车载设备承担更多地面设备的功能,其功能测试主要是以现场测试为主,费时费力,构建满足系统功能与性能需求的模型有助于保证列车在线路上安全、高效地运行,因此针对新型列控系统提出一种基于时间自动机的形式化建模与验证的方法。首先,选取等级转换场景为主要建模场景,提取规范中的功能与性能需求,梳理信息交互图,基于UPPAAL建立车载设备、应答器、临时限速服务器、无线闭塞中心的时间自动机模型;然后,使用模拟器进行模型的仿真,生成对应的消息顺序图;最后,以自动机语言为基础,验证正常模式和故障模式下车载设备转换是否满足要求。验证结果表明:所建立的模型满足等级转换场景的需求,其功能符合对应的技术规范,证明了该形式化建模的可行性,为新型列控系统测试、其他场景或功能的建模与验证提供了参考。 展开更多
关键词 新型列控系统 时间自动机 等级转换场景 建模与验证 消息顺序图
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基于时间自动机的列控系统等级转换建模与验证
3
作者 董家希 刘珂帆 +2 位作者 鄢春花 杜利芳 周家宇 《科学技术创新》 2024年第6期21-24,共4页
随着列控系统的发展,我国现有铁路线路主要应用有CTCS-3级和CTCS-2级两种列控系统。等级转换是在列车运行控制过程中起到重要作用,其功能的正确性直接关系到列控系统的安全性。本文采用时间自动机建模方法,依据CTCS-3级列控系统总体基... 随着列控系统的发展,我国现有铁路线路主要应用有CTCS-3级和CTCS-2级两种列控系统。等级转换是在列车运行控制过程中起到重要作用,其功能的正确性直接关系到列控系统的安全性。本文采用时间自动机建模方法,依据CTCS-3级列控系统总体基础方案的需求规范,对等级转换场景进行了功能性及实时性的需求分析,描述CTCS-3级和CTCS-2级列控系统转换过程中的功能特性和时间约束,对等级转换场景进行建模仿真,并通过形式化验证的方式检验模型的正确性。 展开更多
关键词 列控系统 等级转换 UPPAAL建模 时间自动机
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离去区段CTCS-3级向CTCS-2级列控系统等级转换测试用例研究
4
作者 雷群 《铁道通信信号》 2024年第12期26-32,共7页
动车组在高速铁路运行时,应能根据线路的列控系统等级自动切换车载设备的控制等级而不引发紧急制动,因此在工程线路开通前,设计测试用例,对离去区段上设置有CTCS-3向CTCS-2等级转换点的特殊线路场景进行针对性的系统集成测试十分必要。... 动车组在高速铁路运行时,应能根据线路的列控系统等级自动切换车载设备的控制等级而不引发紧急制动,因此在工程线路开通前,设计测试用例,对离去区段上设置有CTCS-3向CTCS-2等级转换点的特殊线路场景进行针对性的系统集成测试十分必要。在CTCS-3级向CTCS-2级转换过程中,车载设备是否触发制动受许多外部条件影响,如车载设备类型、CTCS-3级与CTCS-2级行车许可中描述的最高允许速度是否存在较大差异等。利用场景举例法,研究等级转换点所在离去区段长度不同时的测试用例设计方案,确保覆盖CTCS-3级与CTCS-2级行车许可存在最不利差异的场景。所研究的测试用例可最大化地在测试阶段发现车载设备紧急制动问题,并已在工程建设中得到验证,对集成测试工作开展有一定指导意义。 展开更多
关键词 CTCS-3级列控系统 CTCS-2级列控系统 离去区段 行车许可 等级转换 紧急制动 临时限速
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基于UPPAAL的高铁列控系统等级转换过程建模与验证 被引量:10
5
作者 康仁伟 王俊峰 吕继东 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期63-67,73,共6页
为了满足铁路线路互联互通以及设备故障之后列车降级运行的需求,列车在运行过程中需要进行等级转换.等级转换过程中,车载设备未正常接收转换预告点、转换执行点应答器的信息,或者列车速度未降至线路允许速度以下等因素,可能导致等级转... 为了满足铁路线路互联互通以及设备故障之后列车降级运行的需求,列车在运行过程中需要进行等级转换.等级转换过程中,车载设备未正常接收转换预告点、转换执行点应答器的信息,或者列车速度未降至线路允许速度以下等因素,可能导致等级转换不成功,因此有必要通过形式化建模对转换过程分析和验证.本文提出了一种基于UPPAAL的等级转换过程建模与验证方法.采用时间自动机理论建立了CTCS-2/CTCS-3等级转换过程的时间自动机网络模型,应用UPPAAL验证工具对等级转换过程进行仿真分析,验证了等级转换过程的安全性,并对现有技术规范提出了改进意见. 展开更多
关键词 CTCS-2 CTCS-3等级转换 时间自动机 UPPAAL 安全性
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车载设备故障导致CTCS等级转换的建模与仿真 被引量:3
6
作者 胡晓辉 王元鹏 +1 位作者 陈永 刘全 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第18期208-213,共6页
采用随机Petri网理论对车载故障可能导致列控系统降级的场景和列控系统在不同等级之间发生转换的场景进行了研究,以保证并提高列车运行环境的安全性。在模型中,对可能导致车载设备故障的三种因素:传输错误、越区切换、连接丢失所引发的... 采用随机Petri网理论对车载故障可能导致列控系统降级的场景和列控系统在不同等级之间发生转换的场景进行了研究,以保证并提高列车运行环境的安全性。在模型中,对可能导致车载设备故障的三种因素:传输错误、越区切换、连接丢失所引发的车载设备和备用车载设备均故障所引发降级的场景,进行了建模和分析;并在降级场景发生后,列控设备通过尝试连接GSM-R无线网络升级为CTCS-3级进行了建模和分析。用Time Net4.0平台对模型的正确性进行了仿真,得出了该模型在各种场景发生的概率分布曲线,对CTCS-3降级运行进行了定量与定性分析。 展开更多
关键词 车载设备故障 随机PETRI网 等级转换 建模
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基于CPN的等级转换场景建模分析 被引量:4
7
作者 王瑞峰 李媛 程金山 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第10期266-270,共5页
针对正常情况下CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统之间的等级转换,探讨了一种基于有色Petri网模型的系统建模方法。模型中引入非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中RBC(无线闭塞中心,Radio Block Centre)与车载设备之间消息的传送过程,... 针对正常情况下CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统之间的等级转换,探讨了一种基于有色Petri网模型的系统建模方法。模型中引入非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中RBC(无线闭塞中心,Radio Block Centre)与车载设备之间消息的传送过程,并建立基于有色Petri网的等级转换控车场景模型,讨论在不同消息重发时间间隔、不同列车速度对等级转换场景完成成功率的影响。验证了该建模方法的有效性,说明了影响等级转换成功率的因素。 展开更多
关键词 列控系统 无线闭塞中心(RBC) 等级转换场景 有色PETRI网
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基于MSC与UPPAAL的列控系统等级转换场景形式化验证 被引量:11
8
作者 胡雪莲 陶彩霞 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第2期122-127,共6页
等级转换是C3级列控系统的重要场景,是列控系统兼容性的集中体现,转换的成功与否直接关系到列车的运行安全和行车效率。因此,有必要对设计规范中所描述的转换过程进行形式化建模和验证,以保障系统的安全性和实时性。为保证设计规范与所... 等级转换是C3级列控系统的重要场景,是列控系统兼容性的集中体现,转换的成功与否直接关系到列车的运行安全和行车效率。因此,有必要对设计规范中所描述的转换过程进行形式化建模和验证,以保障系统的安全性和实时性。为保证设计规范与所建模型的一致性,采取消息顺序图(MSC)与时间自动机相结合的方式,建立等级转换场景中C2级向C3级转换过程的MSC模型,并将其转换为时间自动机模型。应用UPPAAL对模型的安全性和受限活性进行仿真验证,结果表明设计规范中所描述的转换过程是安全可靠的,可以满足C3级列控系统的兼容性和安全性要求。 展开更多
关键词 CTCS 等级转换 MSC 时间自动机 UPPAAL 建模
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采用有色Petri网的等级转换场景概念建模 被引量:2
9
作者 宋丽梅 朱爱红 马欣宇 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第4期606-610,共5页
为了使系统与模型达到一致性,在C2级向C3级转换的过程中,采用有色Petri网对其进行建模.采用自动验证工具(CPN Tools)对模型性能、系统等级转换功能及相关动态属性进行验证,完成对所建模型的确认.对提取到的模型运行数据进行MATLAB仿真,... 为了使系统与模型达到一致性,在C2级向C3级转换的过程中,采用有色Petri网对其进行建模.采用自动验证工具(CPN Tools)对模型性能、系统等级转换功能及相关动态属性进行验证,完成对所建模型的确认.对提取到的模型运行数据进行MATLAB仿真,结果表明:搭建的C2级转换到C3级模型能够达到规定的要求;列车以不同速度进行等级转换时,行车速度越高,列车转化时间越短;在C2级控车模式下,以其顶棚速度250km·h-1进行转换,相比Petri网建模,转换成功率可提高0.1%. 展开更多
关键词 中国列车运行控制系统 有色PETRI网 等级转换场景 动态属性
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基于TRSL的RBC等级转换场景研究 被引量:2
10
作者 陈永刚 丁春平 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第8期122-129,共8页
无线闭塞中心等级转换场景作为中国列车运行控制系统主要场景之一,切换成功与否直接影响高速列车的安全和运行效率。通过对形式化验证方法的分析,采用基于定理证明的时间化工业软件工程规范语言的严格方法(Timed Rigorous Approach to I... 无线闭塞中心等级转换场景作为中国列车运行控制系统主要场景之一,切换成功与否直接影响高速列车的安全和运行效率。通过对形式化验证方法的分析,采用基于定理证明的时间化工业软件工程规范语言的严格方法(Timed Rigorous Approach to Industrial Software Engineering Specification Language,TRSL),在对等级转换过程进行分析的基础上,设计交互信息图,构建状态迁移图,并结合域建模方法实现对该场景的TRSL描述,最后利用语言推理规则,结合系统特性,实现对切换正确性和实时性的双重验证,结果表明:该场景满足系统规范对功能性和实时性的要求,继而说明该方法的有效性、正确性和通用性,为我国列控系统的设计开发和验证提供一种新的途径和依据。 展开更多
关键词 列车运行控制系统 RBC等级转换 TRSL 场景切换正确性
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基于UML和CPN的列控系统等级转换建模与分析 被引量:1
11
作者 朱爱红 宋丽梅 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期140-143,16,共5页
针对列控系统的安全性和实时性要求,基于CTCS-3级列控系统需求规范中等级转换场景建立C2级向C3级转换的UML(统一建模语言)模型和有色Petri网(CPN)模型,分析了影响列车安全运行和行车效率的因素,即转换时长和转换成功率,验证了该建模方... 针对列控系统的安全性和实时性要求,基于CTCS-3级列控系统需求规范中等级转换场景建立C2级向C3级转换的UML(统一建模语言)模型和有色Petri网(CPN)模型,分析了影响列车安全运行和行车效率的因素,即转换时长和转换成功率,验证了该建模方法的有效性。验证结果表明,UML和CPN模型相结合的方法适合于列控系统需求规范的验证。搭建的等级转换模型能够满足系统实时性要求。在保证切换成功率的前提下,列车运行速度与切换时间成反比,速度越高,切换时间越短;列车速度越高,对系统实时性要求也越高。 展开更多
关键词 中国列车控制系统 等级转换 统一建模语言 有色PETRI网 建模
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特殊跨线场景下的CTCS-3至CTCS-2列控等级转换方法 被引量:3
12
作者 项守宽 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2015年第8期91-95,共5页
研究目的:复杂枢纽接轨车站之间的CTCS-3至CTCS-2列控等级转换方案一直是信号设计中的难点,有必要通过列控等级转换原理分析和实际工程案例的总结,提炼出通俗易懂的设计方法,为今后类似场景的工程设计提供参考和借鉴。研究结论:(1)CTCS-... 研究目的:复杂枢纽接轨车站之间的CTCS-3至CTCS-2列控等级转换方案一直是信号设计中的难点,有必要通过列控等级转换原理分析和实际工程案例的总结,提炼出通俗易懂的设计方法,为今后类似场景的工程设计提供参考和借鉴。研究结论:(1)CTCS-3至CTCS-2列控等级转换的基本条件为:YG-3/2应答器组距离出站口应答器组要大于450m,YG-3/2距ZX-3/2之间的距离应大于5s按线路最高允许速度的走行距离,RBC数据配置的范围必须从执行点向远方延伸至少一个常用制动距离;(2)两个CTCS-3级横列式车场在股道位置接轨,且两个车场分别属于两套RBC管辖时,可以在跨场进路上进行CTCS-3至CTCS-2等级转换,在跨场运行之后线路的正线上再进行CTCS-2至CTCS-3等级转换,实现两套RBC之间的切换;(3)当CTCS-3级与CTCS-2级两个横列式车场在股道位置接轨,且具有两条以上的跨场进路时,可以在两条跨场进路上分别进行CTCS-3至CTCS-2等级转换;(4)当CTCS-3级线路与CTCS-2级线路间的联络线长度不满足等级转换基本条件时,可以将CTCS-3至CTCS-2列控等级转换点设于CTCS-2级线路;(5)本研究结论可为跨线信号列控系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 信号 列控 等级转换 设计
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CTCS-2/CTCS-3级列控系统等级转换基本原理与实现 被引量:8
13
作者 陈锋华 崔俊锋 《铁路通信信号工程技术》 2013年第5期4-6,19,共4页
CTCS-2/CTCS-3及列控系统等级转换是CTCS的关键课题之一,通过对CTCS-3级列控系统总体技术方案研究,介绍了CTCS-2/CTCS-3等级转换原理,并详细分析了CTCS-2/CTCS-3等级转换过程中地面应答器设备、RBC设备以及车载ATP设备信息交互过程。最... CTCS-2/CTCS-3及列控系统等级转换是CTCS的关键课题之一,通过对CTCS-3级列控系统总体技术方案研究,介绍了CTCS-2/CTCS-3等级转换原理,并详细分析了CTCS-2/CTCS-3等级转换过程中地面应答器设备、RBC设备以及车载ATP设备信息交互过程。最后结合工程应用需求,提出等级转换点设计需要进一步研究讨论的问题。 展开更多
关键词 CTCS 列控系统 等级转换 ATP
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特殊场景下列控等级转换的设置方案 被引量:6
14
作者 李卫锋 刘立峰 《铁道通信信号》 2019年第7期14-17,共4页
对贵阳东站特殊场景下的CTCS-3/2及CTCS-2/0列控等级转换设置进行应用分析,并提出解决方案,可为类似工程的列控等级转换设置提供参考.
关键词 铁路车站 特殊场景 列控等级转换
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基于时间自动机的自主化ATP等级转换功能建模与验证 被引量:1
15
作者 叶安君 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第7期27-32,37,共7页
自主化ATP(列车自动保护)系统在国产化ATP系统的基础上,增加了一些新的功能需求。针对自主化ATP系统安全关键功能的安全性和正确性保障的问题,以自主化ATP系统中典型的C2等级转换C3等级的等级转换功能为研究对象,采用时间自动机形式化... 自主化ATP(列车自动保护)系统在国产化ATP系统的基础上,增加了一些新的功能需求。针对自主化ATP系统安全关键功能的安全性和正确性保障的问题,以自主化ATP系统中典型的C2等级转换C3等级的等级转换功能为研究对象,采用时间自动机形式化地分析等级转换功能的安全性、活性和实时性。研究时间自动机的数学理论基础,分析自主化ATP系统等级转换功能的逻辑和与其他系统的数据交互;采用时间自动机建模方法,从ATP、RBC(无线闭塞中心)和应答器3个方面,建立C2等级转换C3等级的时间自动机模型;研究自主化ATP系统等级转换功能需要满足的安全性、活性和实时性要求,利用UPPAAL软件验证等级转换功能的系统性质。结果表明,自主化ATP系统C2等级转换C3等级功能满足期望的系统需求。 展开更多
关键词 高速铁路 时间自动机 ATP 等级转换 安全性 形式化验证
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ETCS等级转换功能研究 被引量:4
16
作者 张新明 陈源 高媛 《铁道通信信号》 2017年第5期5-9,共5页
为了满足列车在不同等级线路上运营的互联互通需求,对于具有多种等级控车功能的列车,应实现其在不停车情况下的自动等级转换功能,因此对等级转换功能进行深入的研究具有重要的意义。采用数学模型分析的方法,借助欧洲列车运行控制系统ETC... 为了满足列车在不同等级线路上运营的互联互通需求,对于具有多种等级控车功能的列车,应实现其在不停车情况下的自动等级转换功能,因此对等级转换功能进行深入的研究具有重要的意义。采用数学模型分析的方法,借助欧洲列车运行控制系统ETCS作为研究平台,对等级转换功能及相关要求进行了一些系统性的分析和研究,该分析结果同样适用于其他列控系统的等级转换功能。 展开更多
关键词 欧洲列车运行控制系统 等级转换 数学模型
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客运专线枢纽车站等级转换预告点设置方案 被引量:2
17
作者 苏腾江 《铁道通信信号》 2017年第10期33-35,共3页
在近期开通的客运专线联调联试过程中,发现动车组在联络线/疏解线上进行C3/C2等级转换时,预告等级转换至执行等级转换间的确认时间较短,不利于司机进行等级转换确认操作。通过对等级转换车载处理逻辑进行分析,提出了解决方案。
关键词 客运专线 枢纽车站 动车组 等级转换 预告信息
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合福高铁引入合肥枢纽列控系统等级转换方案探讨 被引量:2
18
作者 韩永强 《铁路通信信号工程技术》 2015年第3期6-9,共4页
通过对枢纽内各线间相互衔接关系的梳理,并结合CTCS-2与CTCS-3级列控系统等级转换原则,提出动车组在合肥西合福场与宁西场跨合福线和合武绕行线运行的3种等级转换方案。并且对3种等级转换方案进行深入细致的分析探讨,总结出各方案的优... 通过对枢纽内各线间相互衔接关系的梳理,并结合CTCS-2与CTCS-3级列控系统等级转换原则,提出动车组在合肥西合福场与宁西场跨合福线和合武绕行线运行的3种等级转换方案。并且对3种等级转换方案进行深入细致的分析探讨,总结出各方案的优缺点。为将来新建高速线路引入枢纽后动车组跨线运行时不同等级列控系统之间等级转换提供几种解决方案及思路。 展开更多
关键词 枢纽 跨线运行 列控系统 等级转换
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应答器故障导致CTCS等级转换的建模与仿真 被引量:2
19
作者 王元鹏 胡晓辉 +1 位作者 陈永 刘全 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第8期234-239,共6页
采用随机Petri网理论,对应答器故障可能导致列控系统降级的场景和列控系统在不同等级之间发生转换的场景进行了研究,以保证并提高列车运行环境的安全性。在模型中,对可能导致应答器故障的三种因素:码元出错、传输延时、传输失效进行了... 采用随机Petri网理论,对应答器故障可能导致列控系统降级的场景和列控系统在不同等级之间发生转换的场景进行了研究,以保证并提高列车运行环境的安全性。在模型中,对可能导致应答器故障的三种因素:码元出错、传输延时、传输失效进行了分析和建模;分析了在降级场景发生后,列控设备通过尝试连接GSM-R无线网络升级为CTCS-3级,并对等级转换的场景进行了分析和建模。最后用Time Net4.0平台对模型的正确性进行了仿真,得出了该模型在各种场景发生的概率分布曲线,对CTCS-3降级运行进行了定量与定性分析。 展开更多
关键词 应答器故障 随机PETRI网 等级转换 建模
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基于场景法的列控系统等级转换功能测试用例设计 被引量:4
20
作者 窦磊 张亚东 +1 位作者 李耀 饶畅 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第7期141-145,152,共6页
为了改善当前列控系统等级转换功能测试用例覆盖不全面的问题,以CTCS-2级转CTCS-3级功能为研究对象,采用场景法分析转换逻辑,设计测试用例。首先,分析CTCS-2级转CTCS-3级的功能逻辑;然后,介绍场景法设计测试用例的过程及基本流和备选流... 为了改善当前列控系统等级转换功能测试用例覆盖不全面的问题,以CTCS-2级转CTCS-3级功能为研究对象,采用场景法分析转换逻辑,设计测试用例。首先,分析CTCS-2级转CTCS-3级的功能逻辑;然后,介绍场景法设计测试用例的过程及基本流和备选流划分原则;最后,采用场景法对CTCS-2级转CTCS-3级过程中的基本流和备选流进行划分,确定基本流和备选流有向图,设计测试用例。结果表明,该方法设计的测试用例能够提高列控系统功能性和安全性测试的完备性,从而保障列控系统产品的质量。 展开更多
关键词 高速铁路 列控系统 等级转换 场景法 事件流 测试用例
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