随着国家城市化建设脚步的不断发展，城市交通建设得到了全面的发展，地铁作为轨道交通的一部分，近年来，引起了国家的重视。在不断研究的过程中，地铁列车技术日益完善，其中地铁列车控制技术已经从传统的单车微机控制发展成为列车网络控制，发展至今，地铁车辆网络控制已经成为国家城市轨道交通车辆的关键技术之一。
随着我国交运列车向高运载量、高速度和智能化方向发展，对列车网络控制系统数据传输的带宽、实时性、安全性和可靠性提出了更高的要求。
一、什么是TCMS系统及VCU
列车网络控制系统(Train Control and Management System，TCMS)是负责处理和分配列车运行中各种内外数据的网络系统。TCMS系统是车辆的神经系统，列车中的各类设备、传感器均使用MVB-EMD接口连入TCMS系统中。
车辆控制单元VCU作为TCMS的中央控制单元，具有车辆运行控制、监视以及MVB总线通信调度功能。
二、某地铁TCMS系统VCU测试
1.待测系统介绍
某地6号线地铁列车网络控制系统（TCMS）车辆控制单元VCU软件测试工作，采用凯云科技ETest半实物仿真测试系统集成开发环境，设计和开发了TCMS系统的HMI人机接口单元模拟界面，通过模拟TCMS系统上的传输的各类数据与信号，驱动VCU的动态运行，完成了对车辆控制单元VCU的功能、性能、接口、可靠性等测试工作，为VCU装车完成后的整车试车打下了良好的基础。
图1：TCMS系统网络拓扑结构
2.测试环境搭建
2.1创建连接拓扑图
实现对TCMS系统的VCU设备测试，需要模拟出TCMS系统中传输的各类信号，同时也要建立人机接口单元HMI的模拟的界面，测试环境拓扑如下图所示。
图2：VCU测试环境拓扑
2.2. 测试环境的原理
通过串口转MVB总线的板卡，将MVB总线上传输的各类数据转换为串行端口的数据，上位机软件采用ETestDEV设计开发，用于模拟TCMS系统数据以及实现HMI的模拟人机交互界面。上位机软件提供更新的数据给VCU。同时，VCU发送给TCMS系统的数据，上位机软件负责翻译并显示在接收界面。
图3：VCU测试系统原理
2.3. 创建通信协议
在ETest的ETL语言中，对协议的描述是其重要的组成部分，ETest提供了总线通信协议描述的文本化机制和图形化机制，下图所示为利用ETest所开发的总线协议描述界面。在TCMS网络的应用协议描述中存在着大量的位定义字段，同时也需要将WORD16、INTEGER8等类型通过比例变换转换为有意义的物理含义，ETest均在协议描述和解析中实现了相应的功能，使得协议开发与解析的效率得到大幅提高。
图4：通信协议的图形化描述
图5: 通信协议的程序化描述
2.4.UI界面设计
利用ETest开发的TCMS测试系统时，需要利用ETest集成开发环境开展总线交联关系图建模、协议描述、测试脚本开发等过程，ETest将这个过程高度集成在统一的开发环境中，下图所示为利用ETest所建立面向VCU的测试系统工程，当前页显示为DCUM（牵引控制）单元在TCMS中产生的各类信息显示页面。
图6: UI设计界面
3.测试执行
ETest完成测试工程开发后，可打包形成VCU专用的测试系统，如下图所示。该VCU测试系统具有25项测试内容，可完成对牵引控制（DCUM）、辅助逆变系统（DCUA）、车门控制系统（EDCU）、制动控制系统（BCU）、烟火报警系统（FDS）等设备信息以及各类IO信号的仿真模拟。当需要对牵引控制（DCUM）、辅助逆变系统（DCUA）等单元进行测试时，也可以对该测试系统稍加改造完成。
图7: 测试执行图
三、方案总结
1.基于ETest，测试组（3人）仅仅利用了一周的时间，快速开发出了TCMS系统VCU的专用测试设备 ；
2.利用ETest提供的测试脚本开发能力，实现了大量的测试需求的自动化测试工作；
3.大幅提高了TCMS系统的测试效率和测试质量；
4.可扩展性强，并有效保证测试的充分性。
ETest可广泛应用于航空航天、武器装备、工业控制、汽车电子、仪器仪表等各行业测试工装、测试仪器等设备的研发。具有应用范围广、实时性强、开发效率高、使用简单、易于扩展、国产自主等特点，支持各种国产CPU 国产操作系统的部署方案，同时兼容Windows、linux、Mac等多种操作系统。
想要了解更多内容，关注【ETest】微信公众号或访问：http://www.kiyun.com/
