融合北斗短报文的新制式城轨车载设备仿真测试系统设计与验证
王天鸣1，孙哲2，3，吴思海4
（1. 国家铁路局装备技术中心，北京 100070； 2. 北京交通大学自动化与智能学院，北京 100044；3. 中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055；4. 西交利物浦大学智能工程学院，江苏苏州 215123）
摘要：新制式轨道交通主要包括单轨和磁浮等制式，通常采用高架线路形式建设，周边建筑物遮挡较少，具备良好的北斗短报文通信应用条件。然而，现有车载列控系统无线接入设备通信中断后难以实现车地通信，未充分利用上述优势；同时，系统异常工况下响应能力有限，且存在传统人工测试效率低、覆盖不足等问题。针对上述问题，以列车自动防护车载设备为核心，融合北斗短报文通信技术，构建支持常规通信与降级通信的双模式车载设备架构；设计面向多场景的自动化仿真测试系统，并提出硬件环境模拟、场景数据动态生成、用例生成式自动化测试三项关键技术。该系统通过模拟ATP主机外围设备硬件环境与通信接口，动态生成覆盖正常运营、设备故障、极端工况等多类场景测试数据，实现ATP主机上电启动、安全功能执行、LTE通信中断后北斗短报文切换等关键场景的系统化验证。实验测试结果表明，仿真测试系统与传统人工测试相比，测试效率提升约60%，测试覆盖率提升约40%，可稳定、准确验证ATP主机功能行为，为融合北斗短报文的新制式城轨列控车载设备研发验证与工程应用提供有效技术支撑。
关键词：铁路信号；仿真测试系统；多场景验证；车载设备；新制式轨道交通；北斗短报文
中图分类号: U284.91 文献标识码: A DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202601110002