基于单片机的车载设备室内测试系统和测试方法与流程

1.本发明涉及室内测试技术领域，尤其涉及一种基于单片机的车载设备室内测试系统和测试方法。


背景技术：

2.在室内对车载设备进行测试时，由于室内测试环境不允许列车进行真实的移动运行，因此，对于需要用到列车运行中的状态参数的车载设备，需要对产生该状态参数的传感器进行模拟仿真，以便在室内测试环境中为待测车载设备提供需要的状态参数。例如，待测车载设备为自动驾驶系统(automatic train operation，ato)，那么需要车上的加速度传感器给ato实时提供加速度信息，且还需要轨道应答器给ato实时提供列车的位置信息和速度信息，才能对ato的自动驾驶性能进行测试，测试其是否能按照预先设定好的行车模式和行车规划实时调整制动力或牵引力，但由于室内列车的静态测试中，车上的加速度传感器不能正常运行，因为列车没有真实移动，加速度传感器就无法感知到加速度，且设置在列车旁边地面的轨道应答器也无法采集列车的速度和位置信息，因为列车没有移动运行，位置信息不会变化，速度也采集不到，因此，需要对车载加速度计和轨道应答器的功能进行基于计算机的模拟，即在列车没有真实移动的情况下，在ato测试运行的情况下，模拟出列车的实时加速度、实时位置信息和实时速度，用于输入至ato以便ato基于当前的加速度、位置信息和速度输出牵引力或制动力使得列车能运行在预先设定好的行车模式和行车规划的路线下。相当于为待测车载设备拉出一个测试接口，测试接口连接计算机，用计算机模拟列车运行时需要传感器采集的移动相关的状态参数输入至待测车载设备，对待测车载设备进行测试。
3.传统的车载设备室内测试使用的计算机模拟室内平台动力学仿真软件多运行在windows系统下，发送时序会有误差，导致对于车上或者轨旁传感器设备的模拟出现故障，例如，不及真实车载加速度计和轨道应答器的传输稳定性。
4.因此，如何避免现有的车载设备室内测试使用计算机模拟时由于仿真模拟运行在windows系统下数据发送时序有误差，导致测试输入数据不能稳定传输，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种基于单片机的车载设备室内测试系统和测试方法，用以解决现有的车载设备室内测试使用计算机模拟时由于仿真模拟运行在windows系统下数据发送时序有误差，导致测试输入数据不能稳定传输的问题，通过搭建基于单片机的车载设备室内测试系统，该系统中包括动力学模块、数据加载模块、模拟列车设备的单片机和待测车载设备，其中，所述模拟列车设备的单片机与所述待测车载设备通过以太网用户数据报协议(user datagram protocol，udp)通信协议和串口通信协议通信，所述模拟列车设备的单片机基于从所述动力学模块和所述数据加载模块获取的列车参数计算对应的目标参数输出
至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试。本发明提供的测试系统使用单片机进行列车设备的模拟并通过以太网udp通信协议和串口通信协议发送测试所需数据至待测车载设备，由于单片机的高性能时钟稳定且存在丰富的外围扩展接口且扩展的串口接口可以实现与待测车载设备的高速稳定数据传输。
6.本发明提供一种基于单片机的车载设备室内测试系统，包括动力学模块、数据加载模块、模拟列车设备的单片机和待测车载设备，其中，
7.所述动力学模块与所述模拟列车设备的单片机通过以太网udp通信；
8.所述数据加载模块与所述模拟列车设备的单片机连接；
9.所述模拟列车设备的单片机与所述待测车载设备通过以太网udp通信协议和串口通信协议通信；
10.所述模拟列车设备的单片机基于从所述动力学模块和所述数据加载模块获取的列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试。
11.根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，所述待测车载设备为自动驾驶系统ato和/或自动防护系统atp；
12.对应地，所述模拟列车设备的单片机用于模拟轨道应答器和车载加速度计。
13.根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，所述模拟列车设备的单片机将计算得到的目标加速度参数通过串口通信发送至所述待测车载设备，所述模拟列车设备的单片机将计算得到的目标速度参数和目标位置参数通过以太网udp通信发送至所述待测车载设备。
14.根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，所述动力学模块将所述ato和所述atp输出的第一列车参数模拟值进行采样后通过以太网udp通信发送至模拟列车设备的单片机，以供所述模拟列车设备的单片机计算所述目标加速度参数、目标速度参数和目标位置参数；
15.所述第一列车参数为牵引制动信息；
16.所述数据加载模块将预先配置的第二列车参数发送至所述模拟列车设备的单片机，所述第二列车参数包括列车质量、预设风阻加速度、预设坡度加速度、列车的运行时长和初始位置。
17.根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，当所述模拟列车设备的单片机模拟加速度计时，通过烧写的如下逻辑公式计算所述目标加速度a：
[0018][0019]
其中，f为所述牵引制动信息中的牵引制动力，a
风阻
为所述预设风阻加速度，a
坡度
为所述预设坡度加速度。
[0020]
根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，所述模拟列车设备的单片机将所述目标加速度封装成预设规则组合的字节后发送至所述待测车载设备。
[0021]
根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，当所述模拟列车设备的单片机模拟轨道应答器时，通过烧写的如下逻辑程序推导所述目标速度参数和目标位置参数：
[0022]
累计所述运行时长和对应于所述运行时长内每一时刻记录的目标加速度，确定目标速度参数；
[0023]
基于所述初始位置，以及累计所述运行时长和对应于所述运行时长的每一时刻记录的目标速度，确定目标位置参数。
[0024]
根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，所述模拟列车设备的单片机将所述目标速度和所述目标位置封装成应答器报文后发送至所述待测车载设备。
[0025]
根据本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统，所述模拟列车设备的单片机为型号stm32 103f zet6的单片机。
[0026]
本发明还提供一种基于如上述任一种所述的基于单片机的车载设备室内测试系统的车载设备室内测试方法，包括：
[0027]
所述模拟列车设备的单片机上电并初始化数据，所述动力学模块初始化第一列车参数，所述数据加载模块初始化第二列车参数；
[0028]
所述模拟列车设备的单片机持续打开以太网网口和串口；
[0029]
所述模拟列车设备的单片机若接收到所述动力学模块发送的第一列车参数，则基于所述第一列车参数和从所述数据加载模块获取的第二列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试；否则，等待接收所述动力学模块发送的数据。
[0030]
本发明提供的基于单片机的车载设备室内测试系统和测试方法，通过搭建基于单片机的车载设备室内测试系统，该系统中包括动力学模块、数据加载模块、模拟列车设备的单片机和待测车载设备，其中，所述模拟列车设备的单片机与所述待测车载设备通过以太网udp通信协议和串口通信协议通信，所述模拟列车设备的单片机基于从所述动力学模块和所述数据加载模块获取的列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试。由于提供的测试系统使用单片机进行列车设备的模拟并通过以太网udp通信协议和串口通信协议发送测试所需数据至待测车载设备，由于单片机的高性能时钟稳定且存在丰富的外围扩展接口且扩展的串口接口可以实现与待测车载设备的高速稳定数据传输。因此，本发明提供的测试系统和测试方法，通过单片机高速稳定的时钟控制，实现待测车载设备的所需列车参数的实时更新，保证在室内仿真测试列车运行的稳定性。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0032]
图1为本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统的结构示意图；
[0033]
图2为本发明提供的stm32单片机的连接概述图；
[0034]
图3为本发明提供的基于单片机的车载设备室内测试系统下的车载设备室内测试方法的流程示意图；
[0035]
图4为本发明提供的基于stm32单片机仿真模拟加速度计和应答器的室内车载设
备测试工作流程图。
具体实施方式
[0036]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
由于现有的车载设备室内测试普遍存在使用计算机模拟时由于仿真模拟运行在windows系统下数据发送时序有误差，导致测试输入数据不能稳定传输的问题。下面结合图1
‑
图2描述本发明的一种基于单片机的车载设备室内测试系统。图1为本发明提供的一种基于单片机的车载设备室内测试系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括动力学模块101、数据加载模块102、模拟列车设备的单片机103和待测车载设备104，其中，所述动力学模块101与所述模拟列车设备的单片机103通过以太网udp通信；所述数据加载模块102与所述模拟列车设备的单片机103连接；所述模拟列车设备的单片机103与所述待测车载设备104通过以太网udp通信协议和串口通信协议通信；所述模拟列车设备的单片机103基于从所述动力学模块101和所述数据加载模块102获取的列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备104，以供所述待测车载设备进行性能测试。
[0038]
可选地，传统室内车载设备运行测试中，待测车载设备的测试接口连接的是windows系统下的仿真软件，所述仿真软件用于模拟列车对应的传感器，在需要感知列车移动运行的情况下输出例如速度、加速度和位置信息等列车状态参数至待测车载设备以供对待测车载设备的运行性能进行测试。本发明提供的基于单片机的车载设备室内测试系统，使用单片机代替windows系统作为仿真软件的运行平台，在单片机103烧写需要仿真模拟的列车传感器输出对应的目标列车参数的计算逻辑程序，对单片机输入动力学模块101和数据加载模块102采集的列车参数，通过单片机103上烧写的逻辑程序对输入的列车参数以特定算法进行计算得到目标列车参数，将目标列车参数输出至待测车载设备104，以供对待测车载设备的性能进行测试。因此，此处将基于单片机的车载设备室内测试系统的构成进行了初始限定，即包括动力学模块101、数据加载模块102、模拟列车设备的单片机103和待测车载设备104，然后限定它们之间的连接关系，动力学模块101、模拟列车设备的单片机103和待测车载设备104顺次连接，其中，模拟列车设备的单片机103还和数据加载模块102连接，因此，模拟列车设备的单片机103可以接收数据加载模块102和动力学模块101发送过来的列车参数，模拟列车设备的单片机103基于预先烧写的逻辑计算程序处理所述列车参数计算得到目标参数输出至待测车载设备104。此处需要说明的是，单片机模拟的是列车传感器，可以是车载加速度计和/或轨道应答器，而动力学模块101提供的数据源是列车牵引力信息或列车制动力信息，以及数据记载模块102提供的数据源列车质量、风阻系数、坡度系数和初始位置信息一起均输入至模拟列车设备的单片机103以供模拟列车设备的单片机103进行目标参数加速度、位置信息和速度信息的计算，模拟列车设备的单片机103可以实现作为车载加速度计和轨道应答器的仿真模拟模块输出列车实时加速度、列车实时位置信息和列车实时速度信息至待测车载设备，待测车载设备可以是ato和/或atp，它们都需要根据输入的列车实时加速度信息、实时位置信息和实时速度信息对列车按照预先制定的特定
自动驾驶模式或者自动防护机制中特定模式输出制动力或者牵引力对列车进行实时控制，而输出的制动力或者牵引力由所述动力学模块接收并进行采样将模拟量转换为离散量作为列车参数继续输入至模拟列车设备的单片机103以供计算目标参数，而所述目标参数是用于待测车载设备104做性能实时测试，如此可以形成待测车载设备性能的闭环，模拟列车设备的单片机103基于作为待测车载设备的ato和/或atp输出的制动力牵引力信息，模拟仿真出当前的列车实时加速度信息、列车实时位置信息和列车实时速度信息并输出至作为待测车载设备的ato和/或atp，以供待测车载设备按照列车当前加速度信息、当前位置信息和当前速度信息做出满足ato和/或atp预先设定的行车模式要求的制动或者牵引，例如，进行ato中的a模式测试，如果a模式要求列车行驶到m区域时，应该达到速度v1、加速度a1的状态，那么当ato收到列车当前的位置信息为即将到达进入m区域时，会根据当前收到的列车速度信息和加速度信息做出适当牵引力或者制动力的输出，使得列车的速度和加速度分别向v1和a1靠拢，然后记录列车运行的实时位置信息、加速度信息和速度信息，与预先设定的a模式中的不同位置信息应该对应的速度和加速度进行比较，对ato的a模式测试结果进行衡量。
[0039]
此处需要说明的是，动力学模块101与模拟列车设备的单片机103通过以太网udp通信，所述模拟列车设备的单片机103与所述待测车载设备104通过以太网udp通信协议和串口通信协议通信，由于单片机103上通常设置有丰富协议的接口，模拟列车设备的单片机103在仿真模拟列车设备时对于计算得到的实时目标参数会使用更高速的串口传输协议接口进行数据的发送，例如，若实时目标参数包括速度、加速度和位置信息，那么会将变化更快实时性要求更高的加速度通过串口接口采用串口通信协议的方式发送至待测车载设备104，而速度和位置信息只采用以太网udp协议进行发送，因为速度和位置信息并不会在极短的时间内发生巨大的变化，实时性不高。
[0040]
本发明提供的系统，通过搭建基于单片机的车载设备室内测试系统，该系统中包括动力学模块、数据加载模块、模拟列车设备的单片机和待测车载设备，其中，所述模拟列车设备的单片机与所述待测车载设备通过以太网udp通信协议和串口通信协议通信，所述模拟列车设备的单片机基于从所述动力学模块和所述数据加载模块获取的列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试。由于提供的测试系统使用单片机进行列车设备的模拟并通过以太网udp通信协议和串口通信协议发送测试所需数据至待测车载设备，由于单片机的高性能时钟稳定且存在丰富的外围扩展接口且扩展的串口接口可以实现与待测车载设备的高速稳定数据传输。因此，本发明提供的测试系统，通过单片机高速稳定的时钟控制，实现待测车载设备的所需列车参数的实时更新，保证在室内仿真测试列车运行的稳定性。
[0041]
基于上述实施例，该系统中，所述待测车载设备为自动驾驶系统ato和/或自动防护系统atp；
[0042]
对应地，所述模拟列车设备的单片机用于模拟轨道应答器和车载加速度计。
[0043]
可选地，对待测车载设备进行限定，待测车载设备为自动驾驶系统ato或自动防护系统atp或者自动驾驶系统ato和自动防护系统atp一起进行测试。当待测车载设备为ato或者atp时，可以单独进行测试，分别测试两者各自在不同设定模式下的性能，当待测车载设备为ato和atp进行组合一起测试时，可以对两者在不同设定模式下的性能进行组合测试。
对应地，模拟列车设备的单片机设定为模拟轨道应答器和车载加速度计，模拟列车设备的单片机中烧写入计算加速度、位置和速度的程序，然后基于动力学模块和数据加载模块输出的制动牵引信息按照所述程序中设定好的公式步骤进行加速度、位置和速度的计算，将计算得到的加速度、位置和速度输出至待测车载设备。
[0044]
基于上述实施例，该系统中，所述模拟列车设备的单片机将计算得到的目标加速度参数通过串口通信发送至所述待测车载设备，所述模拟列车设备的单片机将计算得到的目标速度参数和目标位置参数通过以太网udp通信发送至所述待测车载设备。
[0045]
可选地，此处对于模拟列车设备的单片机向待测车载设备发送数据的通信协议进行进一步限定，由于上述实施例中已经限定了模拟列车设备的单片机用于模拟轨道应答器和车载加速度计，那么模拟列车设备的单片机就需要输出实时加速度、实时速度和实时位置三个目标参数，由于三个目标参数中加速度的实时性要求最高，所以将计算得到的目标加速度参数通过串口通信发送至所述待测车载设备，所述模拟列车设备的单片机将计算得到的目标速度参数和目标位置参数通过以太网udp通信发送至所述待测车载设备。因此，通过基于数据时延敏感性的优先级分配对应的传输方式，做到将单片机上有限的高速串口最高效的利用。
[0046]
基于上述实施例，该系统中，所述动力学模块将所述ato和所述atp输出的第一列车参数模拟值进行采样后通过以太网udp通信发送至模拟列车设备的单片机，以供所述模拟列车设备的单片机计算所述目标加速度参数、目标速度参数和目标位置参数；
[0047]
所述第一列车参数为牵引制动信息；
[0048]
所述数据加载模块将预先配置的第二列车参数发送至所述模拟列车设备的单片机，所述第二列车参数包括列车质量、预设风阻加速度、预设坡度加速度、列车的运行时长和初始位置。
[0049]
可选地，此处对于动力学模块进行具体说明，动力学模块与作为待测车载设备的ato和atp进行通信，将ato和atp发送出的第一列车参数模拟值进行采样后得到离散值，然后再将该离散值通过以太网udp通信方式发送至模拟列车设备的单片机，以供所述模拟列车设备的单片机计算所述目标加速度参数、目标速度参数和目标位置参数，其中，所述第一列车参数为牵引制动信息，所述牵引制动信息包括牵引力或者制动力的大小、前进方向和紧急制动信息，所述数据加载模块将预先配置的第二列车参数发送至所述模拟列车设备的单片机，所述第二列车参数包括列车质量、预设风阻加速度、预设坡度加速度、列车的运行时长和初始位置。
[0050]
基于上述实施例，该系统中，当所述模拟列车设备的单片机模拟加速度计时，通过烧写的如下逻辑公式计算所述目标加速度a：
[0051][0052]
其中，f为所述牵引制动信息中的牵引制动力，a
风阻
为所述预设风阻加速度，a
坡度
为所述预设坡度加速度。
[0053]
可选地，模拟列车设备的单片机模拟加速度计时，采用牛顿第二定律(f＝ma)来计算加速度，同时将线路坡度和风阻的因素加入到模型中，将动力学模块发送过来的牵引制动信息输入到模拟列车加速度计的单片机，得到加速度信息。其中，单片机中烧写的模拟加
速度计的程序采用如下简易的加速度公式计算加速度：
[0054][0055]
a为目标加速度，f为包括前进方向信息的牵引力或者制动力，单位为牛顿，m为列车质量，单位为千克，a
风阻
为所述预设风阻加速度，a
坡度
为所述预设坡度加速度，其中，a
风阻
和a
坡度
均为室内测试环境下基于自动驾驶模式或者自动防护模式下测试的某特定运行模式对应线路的估计风阻和估计坡度。
[0056]
基于上述实施例，该系统中，所述模拟列车设备的单片机将所述目标加速度封装成预设规则组合的字节后发送至所述待测车载设备。可选地，待测车载设备接收到的目标加速度信息需要被封装成预设规则组合的字节，方便待测车载设备后续提取字节中的信息得到目标加速度的大小参与待测车载设备输出的牵引制动力的调整。例如，模拟列车设备的单片机输出至待测车载设备的加速度信息可以按照以下预设规则组合的字节封装：
[0057]
d2:[________] d1:[________] d0:[__|___|___]
[0058]
[d0]:这是第一个包含输出数据的字节；它也被称为状态字节。它包含两个最小有效位，其余(6位)表示状态字节的标志和代码部分，下面是状态字节的二进制中断。
[0059]
[d1]:这个字节，完全由数据输出是msb相对于[d0]的2位，但放在中点在全18位的数据输出。
[0060]
[d2]:这个字节，也完全由数据输出，相对于d1的全部和d0的前两位，d2这个字节用于高8位。
[0061]
d2的第一位为方向信息，如果第一位为1，则加速度方向为负，第一位为0，则加速度方向为正。剩下的17位依次从16到0，bit 1有效，bit 0无效。有效的值按照公式依次进行计算，计算公式通过一个普通示例表示如下：
[0062][0063]
基于上述实施例，该系统中，当所述模拟列车设备的单片机模拟轨道应答器时，通过烧写的如下逻辑程序推导所述目标速度参数和目标位置参数：
[0064]
累计所述运行时长和对应于所述运行时长内每一时刻记录的目标加速度，确定目标速度参数；
[0065]
基于所述初始位置，以及累计所述运行时长和对应于所述运行时长的每一时刻记录的目标速度，确定目标位置参数。
[0066]
可选地，当模拟列车设备的单片机模拟轨道应答器时，需要通过单片机上烧写的逻辑程序计算出列车的实时位置和实时速度，其中，实时速度可以根据上述实施例已经计算得到的实时加速度v采用牛顿第二定律v＝v0 a
×
δt来计算得到，实时位置信息s也可以采用牛顿第二定律s＝s0 1/2
×
a
×
δt2来计算得到，其中，v0为当前时刻的前δt时刻的列车速度，a为上述实施例计算得到的当前列车加速度，s0为当前时刻的前δt时刻的列车行驶里程长度。
[0067]
基于上述实施例，该系统中，所述模拟列车设备的单片机将所述目标速度和所述目标位置封装成应答器报文后发送至所述待测车载设备。
[0068]
可选地，由于目标速度和目标位置信息都对实时性要求不高，因此采用以太网udp
协议进行通信，对应的目标速度和目标位置信息都需要按照以太网udp协议通信要求进行封装，封装成符合数据报格式的应答器报文，再通过以太网udp协议发送至待测车载设备。进一步限定了目标速度和目标位置的发送方式。
[0069]
基于上述实施例，该系统中，所述模拟列车设备的单片机为型号stm32 103f zet6的单片机。
[0070]
可选地，进一步限定该系统中将模拟列车设备的单片机选定为型号为stm32 103f zet6的单片机，模拟列车设备的单片机作为开发板的核心部件进行需要模拟仿真的车载加速度计和轨道应答器的输出参数的计算，而开发板还包括如w5500网络芯片、对外串口、对外网口、对外can口、24v电源接口、程序烧写接口、指示灯和24v转5v模块等的外围部件，用于实现开发板的通信功能、程序烧写功能和供电。stm32 103f zet6单片机作为开发板主处理芯片，其自带串口和网口功能。通过串口可实现列车实时加速度的高速传输；同时，单片机可与w5500网络芯片连接实现与外部的以太网udp通信，用于传输列车实时位置信息和列车实时速度信息构成的应答器报文。指示灯主要用来表示开发板的工作状态，标识其工作是否正常。24v电源接口为外部供电接口，开发板自动将24v电源转化为5v以供模块内部使用。程序烧写接口主要用于向单片机烧写逻辑程序。开发板外接一根串口线和一根网线，网线连接到动力学模块和待测车载设备上，实现与动力学模块和待测车载设备的数据交互，串口线连接待测车载设备，实现列车实时加速度数据的实时传输。图2为本发明提供的stm32单片机的连接概述图，如图2所示，stm32单片机需要连接数据加载模块和动力学模块，数据加载模块和动力学模块用于为stm32单片机提供计算加速度、速度和位置信息的数据源，通信模块用于将计算好的加速度信息和应答器报文信息封装成对应通信协议需要的格式数据包发送出去。
[0071]
在上述实施例的基础上，本发明提供一种基于上述基于单片机的车载设备室内测试系统的车载设备室内测试方法，用于解决现有的车载设备室内测试使用计算机模拟时由于仿真模拟运行在windows系统下数据发送时序有误差，导致测试输入数据不能稳定传输的问题。下面结合图3描述本发明的一种基于单片机的车载设备室内测试系统下的车载设备室内测试方法。图3为本发明提供的基于单片机的车载设备室内测试系统下的车载设备室内测试方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
[0072]
步骤310，所述模拟列车设备的单片机上电并初始化数据，所述动力学模块初始化第一列车参数，所述数据加载模块初始化第二列车参数；
[0073]
步骤320，所述模拟列车设备的单片机持续打开以太网网口和串口；
[0074]
步骤330，所述模拟列车设备的单片机若接收到所述动力学模块发送的第一列车参数，则基于所述第一列车参数和从所述数据加载模块获取的第二列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试；否则，等待接收所述动力学模块发送的数据。
[0075]
可选地，对于基于单片机的车载设备室内测试系统中的四个模块，其中，动力学模块、数据加载模块、模拟列车设备的单片机都需要进行数据初始化处理，例如，动力学模块中需要将上一测试模式用例中的残留第一列车参数清零，将本次待测试模式用例的初始第一列车参数提前加载进行初始化设置，数据加载模块也是需要将上一测试模式用例中的残留第二列车参数清零，将本次待测试模式用例的初始第二列车参数提前加载进行初始化设
置，而单片机需要同时进行上电和数据初始化的两种准备。此处需要说明的是，动力学模块发送的第一列车参数通常是例如制动力、牵引力等列车运行过程中车载设备输出的与列车动作紧密相关的参数，而从数据加载模块获取第二列车参数不是实时获取的列车运行过程中的与列车动作紧密相关的参数，只是与测试模式用例相关的环境状态参数，例如行驶区段对应的例如风阻、轨道坡度等环境参数。然后模拟列车设备的单片机持续打开以太网网口和串口，等待动力学模块发来的第一列车参数，若接收到动力学模块发来的第一列车参数，则模拟列车设备的单片机从所述数据加载模块获取第二列车参数，再基于单片机上烧写存储的程序对第一列车参数和第二列车参数进行模拟仿真目标参数的计算，将目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试。如果单片机没有接收到动力学模块发来的第一列车参数，则持续等待，直到收到第一列车参数进行如上述流程相同的处理。
[0076]
本发明提供的方法，通过构建上述实施例所述的基于单片机的车载设备室内测试系统，然后在该系统的基础上，所述模拟列车设备的单片机上电并初始化数据，所述动力学模块初始化第一列车参数，所述数据加载模块初始化第二列车参数；所述模拟列车设备的单片机持续打开以太网网口和串口；所述模拟列车设备的单片机若接收到所述动力学模块发送的第一列车参数，则基于所述第一列车参数和从所述数据加载模块获取的第二列车参数计算对应的目标参数输出至所述待测车载设备，以供所述待测车载设备进行性能测试；否则，等待接收所述动力学模块发送的数据。通过指定各个模块的设置操作流程，实现在搭建好的基于单片机的车载设备室内测试系统环境下的车载设备室内测试方法。因此，本发明提供的方法，通过单片机高速稳定的时钟控制，实现待测车载设备的所需列车参数的实时更新，保证在室内仿真测试列车运行的稳定性。
[0077]
基于上述实施例，该方法中，所述第一列车参数为牵引制动信息，所述第二列车参数为包括列车质量、预设风阻加速度、预设坡度加速度、列车的运行时长和初始位置，所述目标参数为列车加速度、列车速度和列车位置信息，所述待测车载设备为ato和/或atp。
[0078]
可选地，此处进一步限定车载设备室内测试方法是针对车载ato和/或车载atp进行的室内测试。因此，动力学模块输出至模拟列车设备的单片机的第一列车参数为牵引制动信息，更进一步地，所述牵引制动信息包括牵引力或者制动力的大小，列车前进或后退方向，以及紧急制动情况，而第二列车参数为包括列车质量、预设风阻加速度、预设坡度加速度、列车的运行时长和初始位置，模拟列车设备的单片机接收到上述第一列车参数和第二列车参数之后，可以计算出列车实时加速度、实时速度和实时位置信息，因此，模拟列车设备的单片机可以在当前情况下可以模拟仿真感知加速度的车载加速度计和模拟仿真可以感知列车实时速度和实时位置信息的轨道应答器。还需要说明的是，动力学模块与作为待测车载设备的车载ato和/或车载atp连接，用于将车载ato和/或车载atp输出的牵引制动力模拟量进行采样后得到牵引制动力的离散量输出至单片机。图4为本发明提供的基于stm32单片机仿真模拟加速度计和应答器的室内车载设备测试工作流程图，如图4所示，在确定待测车载设备是atp或/和ato后，对应地，模拟列车设备的单片机用于仿真模拟车载加速度计和轨道应答器，分别模拟计算列车的实时加速度、实时速度和实时位置信息，其中，加速度信息通过串口通信协议从单片机发送至待测车载设备，实时速度和实时位置信息构建成应答器报文后通过以太网udp通信协议发送至待测车载设备。因此，图4中描述的工作流程图
中，首先对单片机、动力学模块进行上电数据初始化，然后完成初始化的准备工作后让单片机打开以太网接口和串口接口，等待动力学模块发送的第一列车参数，知道接收到第一列车参数，单片机再向与其连接的数据加载模块请求第二列车参数，然后在第一列车参数和第二列车参数都有的情况下，计算速度、加速度和位移，最后，通过网络和串口给待测车载设备发送加速度和应答器报文信息。
[0079]
以上所描述的服务器实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0080]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0081]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。