前言

列车运行控制系统是一个由安全软件、硬件和列控数据共同构成的复杂系统。为了满足不同运行条件下列车控制功能的需求，列车运行控制系统设置多种运行模式和多个运营场景，不同运行模式和运营场景之间在一定条件下可实现自动或手动转换；为了保证行车安全，列车运行控制系统必须满足规定的安全等级要求，在系统硬件平台、软件架构、数据格式、数据校验与传输等方面需考虑冗余备份、比较输出、纠错容错等多种安全技术措施，特别是在发生故障时，要求故障导向安全，绝对不允许提供给列车的行车许可或信号升级。列车运行控制系统功能需求的复杂性和系统的高安全性对软件的开发提出了高要求。

测试是电气/电子/可编程电子安全相关系统开发过程中的必要环节，也是保证高速铁路列车运行控制系统满足系统功能需求和相关标准的重要手段。列车运行控制系统测试以完整的系统为对象，对系统的整体功能、综合性能和接口关系进行测试和验证，是高速铁路列车运行控制系统开通和交付运营前的重要环节。

列车运行控制系统软件开发和数据配置主要依靠开发人员来完成，因为人的因素导致的差错是不可避免的。为了发现和克服系统软件和数据配置方面的错误，在列车运行控制软件开发过程中需进行各种测试，如单元测试、集成测试、系统功能测试等，测试方法包括白盒测试、黑盒测试和灰盒测试等。尽管如此，由于系统需求的复杂性，测试案例数量庞大，各种测试案例的组合更是无穷尽，要实现对列车运行控制系统的全覆盖测试是不可能的。如何通过有限的测试案例和测试工作，最大限度地把控系统的安全性和可用性，是列车运行控制系统测试技术必须解决的问题。

本书以高速铁路列车运行控制系统的系统测试为对象，详细介绍了我国高速铁路列车运行控制系统测试技术的发展历程、现状及发展趋势。全书共七章。第一章介绍了美国、德国、法国、俄罗斯和日本等国建设环行试验线以及现场试验段开展实车综合试验的基本经验，以及中国铁道科学研究院环行试验线和现场综合试验的发展历程。第二章详细介绍了安全软件测试的基本理论和方法，包括白盒测试、黑盒测试、软件风险分析、故障注入和场景测试等，初步构建了列车运行控制系统测试的理论基础。第三章结合高速铁路列车运行控制系统实验室仿真测试平台的开发与应用，详细论述了仿真测试平台的功能需求、结构设计、仿真平台软件系统整体架构设计以及接口信息服务器的开发等，在此平台基础上，详细介绍了测试计划自动生成技术、测试序列优化生成技术、仿真回放技术、JRU监测记录技术等。第四章论述了列车运行控制系统测试案例的设计与功能特征的提取方法以及测试案例的安全性分析等，对列车运行控制系统测试中测试案例的设计和应用原则进行了总结和归纳。第五章和第六章分别结合互联互通测试以及现场的综合测试，介绍了集成测试、联调联试和综合试验的基本内容与方法，对列车运行控制系统测试技术的具体应用，如仿真测试、测试序列编制、测试案例的应用、试验数据的监测记录与分析等进行了详细论述，并总结概括了部分测试中发现的典型问题。第七章对专家系统的开发与应用现状进行了介绍，指明了列车运行控制系统测试技术向自动化、智能化的发展趋势和方向。本书可作为高校轨道交通信号及控制、自动化等专业教材，也可作为在职专业人员的继续教育教材或相关工程技术人员的参考用书。

本书由中国铁道科学研究院通信信号研究所杨志杰、禹志阳编著，并负责全书的统稿。第一章由范丽君编写，第二章由吕书丽编写，第三章由程剑锋编写，第四章、六章由禹志阳编写，第五章由北京交通大学袁磊编写，第七章由万林编写。本书承蒙北京全路通信信号设计院张苑审阅，并提出了许多宝贵的修改意见。本书中所引用的联调联试典型故障案例得到了李一楠、王菲、汪洋以及联调联试项目组所有成员的大力支持，在此表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，书中难免存在错误和不足之处，恳请读者批评指正。

作者

2016年3月于北京