中国铁路呼和浩特局集团公司呼和浩特电务段 内蒙古呼和浩特市 010000
摘要：为了更好地检测和诊断故障，保证铁路安全高效运行，有必要研究开发一种新的铁路信号检测系统。信号设备是铁路运输的眼睛和耳朵，对交通安全十分重要。它分为三大类:信号装置、联锁装置和闭锁装置。为保证设备质量，以铁路信号设备命名的设备及其附件必须符合铁道部规定的标准。
关键词：铁路信号；测试系统；安全；
随着铁路技术的飞速发展，铁路信号系统越来越复杂，设备间和信号间的相关性越来越大，这使得实际中出现的故障呈现复杂化和多样化。为了更好的发现和诊断故障，保障铁路安全、高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。
一、对各类信号设备的具体安全要求
1.对信号（装置或显示）的安全要求：（1）对信号的基本要求是显示明确，有足够的显示距离，当发生故障时能给出最大限制的显示，保证行车安全。（2）信号机（含表示器，下同）的显示方向，应使接近的列车或车列容易辩认信号显示，并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示，均应使其达到最远。曲线上的信号机，应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。（3）各种信号机及表示器的显示距离，在正常情况下应符合下列规定：a.进站、通过、遮断、防护信号机，不得少于100m；b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机，不得少于400m；c.调车、矮型出站、复示信号机，容许、引导信号机及各种表示器，不得少于200m；在地形、地物影响视线的地方，进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离，最少不得少于200m。（4）各种信号机开放后，均应按《铁路技术管理规程》规定的条件，在列车或车列运行的适当时期及时关闭，若恢复定位状态。（5）进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均应视为停车信号。（6）色灯信号机的机构及灯光配列形式，应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时，应在一条垂直线上，并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时，其颜色一致。（7）同一机柱上有几块臂板时，各臂板的显示方向应一致，动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时，主臂板和通过臂板应水平，上下误差均不得超过2°角。开放信号时，臂板开放角度为40~70°。
2.对联锁设备的安全要求：为保证站内的列车运行、调车作业安全，站内正线、到发线上的道岔，及联锁区范围内的道岔，均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔，也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。（1）各种联锁设备均须满足下列安全、要求：a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放；信号机开放后，该进路上的有关道岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不能开放为通过信号；主体信号机未开放时，其预告信号机不能开放；色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔，当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时，不能锁闭或开放信号机。（2）电气集中联锁设备还应保证下列要求：a.当机车车辆通过道岔时，该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时，有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤，并能在挤岔的同时，使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态，复示有关信号机的显示等。（3）电锁器联锁设备应保证：车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。
二、对闭塞设备的安全要求
1.区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁。当区间道岔未开通正线时，两端站不得开放有关信号机。
2.当列车或后部补机需由区间返回原发车站时，自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。
在钥匙路签未放入原设备以前，掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间，不得解除闭塞，出站信号机不得开放。
3.自动闭塞设备应保证：当闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该分区的信号机自动关闭；当进站及通过信号机红灯灭灯时，其前一个信号机应自动显示红灯；当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时，不得出现信号的升级显示；在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。
4.继电半自动闭塞设备应满足下列要求：①出站（或通过）信号机开放的条件是，单线区间在得到对方站的同意接车信号后，双线区间在得到对方站的列车到达信号后。②电锁器联锁的车站，操纵发车手柄（或按钮）后，电气集中联锁的车站，出站信号机开放后，均不能按正常办法取消闭塞。
二、信号系统测试
1.测试流程。测试流程贯穿在整个测试周期中，对测试起着规范和指导作用。依据系统需求规格书，对需求点进行整理、分析，编写测试计划，制定测试策略。根据已评审过的测试计划，编写易于理解、方便、有效的测试用例来验证功能上或性能上的需求，编写完的测试用例需要经过验证评审，检验是否满足需求描述，进而出具测试用例验证报告。研发部门完成发布流程后，测试执行人员即可按照验证通过的用例，对功能点进行测试验证，测试执行过程中，要出具问题通报及测试日志用于问题确认及日志归档。
2. 思维导图用于需求分析。铁路信号系统功能复杂，功能点很多，要提高测试质量和效率，且有效避免漏测情况发生，须对需求进行细致地划分与整理。最好的办法是以一种图形化、结构化的方式呈现出来，这样，从测试计划角度来看，既可以正确地对需求进行分类验证，又可以合理选择测试技术及策略，这种图形化的方式对于用例的编写也有很好的指导作用，这样写出的用例比较清晰、易懂。传统的需求分析方法耗时多，容易遗漏其他功能点。以城轨信号系统驾驶模式转换为例，用思维导图工具Xmind制作驾驶模式功能分析。
3.思维导图用于测试方案制定。测试方案在测试的生命周期中占有重要地位，测试方案的制定需结合系统需求分析。一般来说，测试方案包含几个部分：测试策略、测试范围、测试活动、测试通过/失败标准、测试组织机构及人员、测试优先级和测试进度。
4.思维导图用于指导用例编写。根据需求点、需求点功能分析，用思维导图工具将功能点详尽列出，并将它们之间的逻辑关系全部展现出来，描绘成一种场景。场景是编写用例的参考依据，内容详细、准确、完备，易操作的场景是一个好用例的基本要求。
5.思维导图用于指导测试用例验证在正式使用用例指导测试执行之前，需要对所编写的用例进行验证，验证的主要内容包括用例所引用源是否正确、用例能否覆盖引用源描述的功能需求、用例的编写有无出现错误，也就是常说的对用例的完整性和追踪性验证。通过思维导图把需求点列出并对每个需求进行分析，可以起到两方面作用：一是指导需求分配，把每个需求按照自己的分析分配到合适的验证阶段；二是验证人员能够方便、快捷、有效地验证测试人员所编写的用例是否正确。验证人员能够花费很少的时间并可以高效地验证测试用例，据实践对比，可节省20%的工作量，大大提高了验证效率。
6.思维导图用于指导测试。思维导图在测试执行方面同样具有重要作用。依据思维导图，测试可以达到这样的目的：测试操作简练、条理清晰、测试内容完备，可以在很大程度上杜绝漏测的发生。图形化的显示，在一定程度上也会减少测试人员的疲劳度，提高测试质量和效率。
总之，铁路信号技术的发展，信号系统也呈现出复杂性、多样性等特点，因此，这就对系统的可靠性、可用性、可维护性及安全性提出更高的要求。
参考文献：
[1]王鹏.浅谈铁路信号运行系统测试.2018.
[2]田云雷.关于铁路信号运行系统测试研究.2019.