基于生产引流机制的车站自律机测试平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，包括：设置数据代理模块，将基准输入数据以及根据基准输入数据运算产生的基准输出数据，传输至测试服务器；由测试服务器将基准输入数据与基准输出数据入库，用于后续的回归测试和性能测试；测试服务器将基准输入数据传输至待测自律机，并比对基准输出数据与待测自律机运算产生的验证数据，产生测试结果。其中，车站生产自律机根据基准输入数据进行的运算、后续的回归测试，均采用基于时间锚点的时间同步机制或者基于时间桩消息的时间同步机制，实现时间同步。该平台可实现功能测试的自动化和全覆盖，同时补全模块的性能测试缺漏，对自律机的快速迭代更新和程序稳定可靠，具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
基于生产引流机制的车站自律机测试平台
本专利技术涉及铁路设备测试
，尤其涉及一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台。
技术介绍
高速铁路行车调度系统是铁路运输日常组织工作的指挥中枢，负责所辖区段内车站设备的监控、指挥和管理工作。车站自律机将中心编制的阶段计划转换为进路指令，在现场设备状态和外部事件的驱动下，执行内部业务逻辑和安全卡控，是调度系统的核心模块。随着铁路建设推进，行车场景日渐复杂，调度集中信息化和智能化程度加深，自律机模块逐渐表现出集成度高、业务逻辑复杂、数据处理量大等特点，对自律机的测试工作带来了极大挑战。自律机测试主要涉及功能测试和性能测试等。自律机功能项繁多，各个功能项间交错混杂，往往一个功能项的改动连带影响多个业务场景。自律机版本迭代加速，目前主要采用如下两种测试方案：1、人工搭建完整测试环境，初始用例输入、中间过程控制和最终结果比对校核，完全或主要由人工驱动执行。如图1所示，当前针对自律机模块测试，主要依赖搭建虚拟仿真环境来完成。人工模拟现场实际操作，通过数据的主动输入，将自律机经过逻辑运算的输出结果与预期进行比对，给出待测功能点的有效性结论。该方案涉及用例设计、仿真环境搭建和用例执行3项主要内容，存在以下问题：1)测试的前中后期环节皆涉及大量人力参与，自动化程度低，耗时耗力。2)方案依赖测试员经验和实际操作，方案容错性差，执行效率低。3)测试环境涉及大量仿真设备，硬件要求较高。具体来说：搭建完整仿真环境，就是复原自律机在生产环境中实际连接状态的过程。生产环境中自律机需要连接的外部设备包括：负责编辑和制定阶段计划的中心行调台、负责处理限速逻辑的限速服务器、负责网络互联的中心应用服务器、负责消息上传下达功能的中间节点接口服务器、负责车站与外部产品交互的分机服务器、负责车次追踪的追踪服务器等等。这些设备都需要相应的仿真来模拟待测试功能。该方案中的硬件要求高，一是对设备数量要求多；二是部分仿真集合到一起后，对单一硬件的性能要求较高。4)测试成果不便于固化与维护，自律机版本迭代中的回归测试无法利用既有成果。5)人工单步操作无法涉及自律机模块的性能测试。2、在服务器和车站自律机之间增加桥接的测试中间件，实现首次的人工测试和之后的半自动化回归测试。如图2所示，为引入测试中间件的仿真测试系统结构。测试中间件负责首次人工测试中服务器与车站自律机的上传下达和入库记录工作。测试中间件将自律机的首次输入输出记录为基准数据。回归测试中，由人工通过测试中间件将基准输入数据再次回灌入待测自律机，通过比对自律机即时输出与首次基准输出，判定回归测试结果。引入测试中间件后，自律机测试自动化程度大幅提高，实现了测试成果的固化和自动回归测试功能。但是，首次测试仍需搭建完整仿真测试平台，由人工驱动流程；后续自动化回归测试环节部分依赖人工，自动化程度仍有提升空间；在测试功能覆盖范围、系统性能测试等方面，该方案仍未给出有效解决方案。此外，由于自律机严重依赖时间同步，回归测试中的时间校核机制的缺失，导致回归测试结果的不稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，能够实现功能测试的自动化和全覆盖，并能通过时间同步机制，保证回归测试用例的稳定性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，包括：设置数据代理模块，将实际生产环境中的服务器获得的基准输入数据、以及车站生产自律机根据基准输入数据运算产生的基准输出数据传输至测试服务器；由测试服务器，将基准输入数据与基准输出数据入库，用于后续的回归测试和性能测试，以及将基准输入数据传输至待测自律机，并比对基准输出数据与待测自律机运算产生的验证数据，产生测试结果；其中，车站生产自律机根据基准输入数据进行的运算、后续的回归测试均采用基于时间锚点的时间同步机制或者基于时间桩消息的时间同步机制，实现时间同步。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，通过对基准输入数据与基准输出数据的重定向和重利用，实现功能测试的自动化和全覆盖，同时补全模块的性能测试缺漏，对自律机的快速迭代更新和程序稳定可靠，有重要意义；此外，还通过设计灵活有效的基准数据时间同步机制，保证回归测试用例的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的典型仿真测试环境示意图；图2为本专利技术实施例提供的引入测试中间件的仿真测试环境示意图；图3为本专利技术实施例提供的自律机在生产环境中的网络连接示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台的示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台的示意图；图6为本专利技术实施例提供的测试服务器业务模块设计示意图；图7为本专利技术实施例提供的逻辑事件的时间同步机制示意图；图8为本专利技术实施例提供的独立事件的时间同步机制示意图；图9为本专利技术实施例提供的时间同步机制在回归测试中应用的示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。缺陷产生于软件生命周期的各个阶段。缺陷的检测需要成本，并且检测成本随检测时间的后移而曲率增高。现有的自律机测试方式，是在软件新版本的内部发布阶段，通过测试小组独立且封闭的初始环境搭建、用例流程走查，并辅以部分半自动化的回归测试实现。在自律机迭代版本迅速、测试人员不足时，测试时间在整套软件开发和发布流程中所处的时间节点逐渐后移，问题修补代价剧增，并且人工设计的测试用例导致代码覆盖率不甚理想。本专利技术实施例充分利用现场既有的完备行车场景和复杂生产数据，在保证铁路运营安全基础上，设计一套基于生产系统、但与其单向数据隔离的车站自律机自动化仿真测试平台。平台通过基准输入数据与基准输出数据的重定向和重利用，实现功能测试的自动化和全覆盖，同时补全模块的性能测试缺漏，对自律机的快速迭代更新和程序稳定可靠，有重要意义。此外，本专利技术实施例提供的平台，可以将实际生产环境中数据引流至测试环境中，因此，无需在测试环境布置对应的仿真硬件，不仅节约成本，且测试环境的硬件要求也较低。下面从平台架构、时间同步机制、性能测试三个方面进行介绍。一、平台架构。在行车调度系统的分散自律控制模式下，车站自律机分布式部署于各个终端节点，连接方式见图3。图3中，服务器将站场采集信息、车次追踪信息和阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，其特征在于，包括：/n设置数据代理模块，将实际生产环境中的服务器获得的基准输入数据、以及车站生产自律机根据基准输入数据运算产生的基准输出数据传输至测试服务器；由测试服务器，将基准输入数据与基准输出数据入库，用于后续的回归测试和性能测试，以及将基准输入数据传输至待测自律机，并比对基准输出数据与待测自律机运算产生的验证数据，产生测试结果；/n其中，车站生产自律机根据基准输入数据进行的运算、后续的回归测试均采用基于时间锚点的时间同步机制或者基于时间桩消息的时间同步机制，实现时间同步。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，其特征在于，包括：
设置数据代理模块，将实际生产环境中的服务器获得的基准输入数据、以及车站生产自律机根据基准输入数据运算产生的基准输出数据传输至测试服务器；由测试服务器，将基准输入数据与基准输出数据入库，用于后续的回归测试和性能测试，以及将基准输入数据传输至待测自律机，并比对基准输出数据与待测自律机运算产生的验证数据，产生测试结果；
其中，车站生产自律机根据基准输入数据进行的运算、后续的回归测试均采用基于时间锚点的时间同步机制或者基于时间桩消息的时间同步机制，实现时间同步。


2.根据权利要求1所述的一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，其特征在于，所述设置数据代理模块，将实际生产环境中的服务器获得的基准输入数据、以及车站生产自律机根据基准输入数据运算产生的基准输出数据传输至测试服务器包括如下两种方式：
代理内嵌式：数据代理模块同时连接服务器与车站生产自律机，将服务器发送的基准输入数据转发至车站生产自律机，同时将该基准输入数据重生一份，通过第一USB单向数据通道发送至测试服务器；车站生产自律机业务运算后，将基准输出数据发送至数据代理模块，数据代理模块将基准输出数据转发至服务器的同时，通过第二USB单向数据通道发送至测试服务器；
代理外挂式：数据代理模块单独连接服务器，服务器获得基准输入数据后，分别发送至车站生产自律机以及数据代理模块，所述数据代理模块通过第一USB单向数据通道发送至测试服务器；车站生产自律机根据基准输入数据运算产生基准输出数据后传输至服务器，服务器再转发至数据代理模块，数据代理模块通过第二USB单向数据通道发送至测试服务器。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，其特征在于，所述测试服务器包括：
数据规整模块，负责对基准输入数据与基准输出数据进行数据清洗、数据规整和压缩入库操作；数据清洗操作，涉及实际生产环境中产生的不适用于仿真测试环境的数据筛选；数据规整操作，涉及对基准输入数据与基准输出数据的统一格式化，包括添加收发类别、协议类型和时间；对数据清洗与数据规整后的数据执行压缩操作，再保存于基准消息数据库；
数据调度模块，负责仿真测试环境中基准输入数据、基准输出数据、验证数据与测试结果的调度；
数据对比模块，是测试服务器内嵌数据提取和对比引擎，首先提取数据规整模块输出的数据清洗与数据规整后的数据中的请求-响应数据对，再提取验证数据中的有效响应，将两次响应进行对比，输出测试结果。


4.根据权利要求1所述的一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，其特征在于，车站生产自律机根据基准输入数据的运算包括：独立事件与逻辑事件；其中：
独立事件：时间槽内事件独立存在，无关联事件，独立事件发生的时机由其自身设定，能够在设定时间范围内前后偏移；
逻辑事件：时间槽内事件存在关联事件，事件本身与关联事件组成事件集合，且事件集合内事件前后顺序固定，逻辑事件发生的时机由其自身以及事件集合内关联事件联合决定。


5.根据权利要求4所述的一种基于生产引流机制的车站自律机测试平台，其特征在于，对于逻辑事件，时间同步方式包括：
步骤S01、服务器接收外部发送的基准输入数据，向车站生产自律机和数据代理模块转发；
步骤S02、数据代理模块将基准输入数据通过测试服务器入库；
步骤S03、车站生产自律机接收基准输入数据，触发逻辑事件业务场景；
其中，步骤S02与步骤S03并行执行、或者先执行步骤S02再执行步骤S03、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏涛，张琦，许伟，高峰，段晓磊，曾壹，盛凯，李伟，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，北京华铁信息技术有限公司，北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11