ERTMS Driver Interface Simulering Testrapport
FORORD Denne rapporten inneholder testrapport laget i forbindelse med hovedprosjekt i Bachelorstudium i informasjonsteknologi ved Høgskolen i Oslo, våren 2010. Rapporten beskriver testingen av programmet ERTMS Driver Interface Simulering. Rapporten er beregnet for sensor og veileder og for de som eventuelt skal videreutvikle programmet, men kan også leses av andre som skulle finne den interessant. 2
INNHOLD Forord... 2 Innhold... 3 Beskrivelse av testrapporten... 5 1 Oppstart av programmet... 6 1.1 Vinduene i programmet som opprettes ved oppstart... 6 1.2 Innhold i vinduet infrastruktur og omgivelser etter oppstart... 7 1.3 Innhold i vinduet DMI etter oppstart... 8 1.4 Innhold i vinduet Togkontroll etter oppstart... 8 1.5 Innhold i vinduet Trafikkstyring etter oppstart... 9 2 Kjøre toget... 11 2.1 Kjøre toget ved å øke hastigheten fra 0 til 50 km/h... 11 2.2 Stoppe toget ved å redusere hastigheten fra 50 til 0 km/h... 12 3 Sporveksel... 13 3.1 Omlegging av sporveksel til avvik... 13 3.2 Omlegging av sporveksel til rettspor... 14 3.3 Kjøring gjennom sporveksler i rettspor... 15 3.4 Kjøring gjennom sporveksler i avvik... 16 4 Togets startposisjon... 17 4.1 Togets plassering ved oppstart spornummer 0... 17 4.2 Togets plassering ved oppstart spornummer 1... 18 5 ERTMS og DMI... 19 5.1 Kjøretillatelse ut i fra rettspor... 19 5.2 Kjøretillatelse ut i fra avvikespor... 20 5.3 Kjøring fram mot blokkskillepunkt i stopp... 21 3
5.4 Kjøring fram mot punkt med punkt med lavere tillatte hastighet... 23 5.5 Passering av punkt med høyere tillatte hastighet... 25 5.6 ERTMS-bremseinngripen i høy hastighet fram mot blokkskillepunkt i stopp... 26 5.7 ERTMS-bremseinngripen i lav hastighet fram mot blokkskillepunkt i stopp... 28 6 Brukerscenarioer... 30 6.1 Innledning... 30 6.2 Brukerscenario 1... 30 6.3 Brukerscenario 2... 31 Ordforklaringer... 33 Referanser... 33 4
BESKRIVELSE AV TESTRAPPORTEN Testene beskrevet i denne rapporten er lagt opp som manuelle enhetstester. For hver test utføres en handling under eventuelle forutsetninger. Ved utførelse av denne handlingen med de gitte forutsetninger forventes et resultat. Dette resultatet er kravet som skal oppfylles ved testen. Dersom dette skjer er testen godkjent. Hver test gis et navn og settes opp i en tabell der parametrene forutsetninger, handling, resultat og godkjent har hver sin rad. Tabellen har også en rad der det kan angis en henvisning til en figur som forbindes med testen. Det deles opp i hovedkategorier for testene slik at hver test tilhører en kategori og nummereres i forhold til dette. Siste del av rapporten inneholder to tester som er lagt opp som brukerscenarioer. Her testes kjøring gjennom strekningen som en helhet. 5
1 OPPSTART AV PROGRAMMET 1.1 VINDUENE I PROGRAMMET SOM OPPRETTES VED OPPSTART Programmet lagt inn som prosjekt i Eclipse Starter programmet fra Eclipse 4 uavhengige vinduer med følgende navn kommer opp: Instrastruktur og omgivelser DMI Togkontroll Trafikkstyring Figur henvisning Figur 1 Tabell 1 6
1.2 INNHOLD I VINDUET INFRASTRUKTUR OG OMGIVELSER ETTER OPPSTART Scenario.xml Togposisjon: 1110 (spor 0) som er i enden av første stasjon på strekningen Kamera posisjonert i fronten av toget i retning framover 0.7 m til høyre for midten Starter programmet fra Eclipse 3D framstilling av infrastruktur og omgivelser foran toget. I denne posisjonen skal det foran toget være to spor, toget skal stå på det høyre med senter litt til høyre for midten av sporet. Det skal være et ERTMS-skilt utenfor hvert spor. De to sporene skal samles i en sporveksel litt lenger fram. Sporet skal gå inn i en høyrekurve. Omgivelsene skal være grønn plen med i alle fall èn synlig firkantet bygning Figur henvisning Figur 1 Tabell 2 7
1.3 INNHOLD I VINDUET DMI ETTER OPPSTART Starter programmet fra Eclipse Mørkeblå bakgrunn med de ulike områdene som skal være på DMI med hastighetsmåler og den logaritmiske avstandsskalaen i planning area som de mest markerte. Henviser til referansedokumentet (1) kapittel 2, figur 1 og 2 for bilde av DMI. Figur henvisning Figur 1 Tabell 3 1.4 INNHOLD I VINDUET TOGKONTROLL ETTER OPPSTART Starter programmet fra Eclipse Speedometer med svart bakgrunn. Gul nål for erhastighet fra senter og ut til skala. Rød markør for skalhastighet på hastighetsskala. To knapper: + og Figur henvisning Figur 1 Tabell 4 8
1.5 INNHOLD I VINDUET TRAFIKKSTYRING ETTER OPPSTART Scenario.xml Togposisjon: 1110 (spor 0) som er i enden av første stasjon på strekningen Starter programmet fra Eclipse Vindu med stor bredde og lav høyde. Grafisk framstilling av spor i form av streker. Røde/grønne piler i form av små knapper som markerer blokkskiller. Gule piler med tall som marker hastigheter. Hvite loddrette piler i form av små knapper som markerer sporveksler. Toget markert som rød firkant i høyre ende på nederste spor på første stasjon på strekningen. Scrollbar for å navigere langs strekningen. Figur henvisning Figur 1 Tabell 5 9
Figur 1: Vinduer ved oppstart 10
2 KJØRE TOGET 2.1 KJØRE TOGET VED Å ØKE HASTIGHETEN FRA 0 TIL 50 KM/H Programmet er startet Scenario.xml Togposisjon: 1110 (spor 0) som er i enden av første stasjon på strekningen Trykker på pluss-knapp 10 ganger Skalhastighetsmarkør skal flytte seg 5 km/h pr trykk og ende opp på 50 km/t Toget skal akselerere med verdi fastsatt i HastighetKontroll-klassen 0.6 m/s/s fra 0 til 50 km/h. Gul hastighetsmålerpil i Togkontroll og hastighetsmåler i DMI skal bevege seg mot 50 km/h t takt med togets akslerasjon. Toget skal forflytte seg langs sporet i Infrastruktur og omgivelser og langs streken i trafikkstyringvinduet med økende hastighet opp til 50 km/h Figur henvisning Tabell 6 11
2.2 STOPPE TOGET VED Å REDUSERE HASTIGHETEN FRA 50 TIL 0 KM/H Programmet er startet. Toget kjører i 50 km/h Trykker på minus-knapp 10 ganger Skalhastighetsmarkør skal flytte seg 5 km/h pr trykk og ende opp på 0 km/t Toget skal retardere med verdi fastsatt i Hastighetskontrollklassen. Denne er satt til 0.9 m/s/s. Retardasjonen er fra 50 til 0 km/t. Settes dette inn i formelen S = v 2 vmål 2 / 2 * retardasjon skal toget stå stille etter ca 107 meter. T = S / V tilsier da at dette skal ta 15.4 sekunder Måling: 15.6 sek Gul hastighetsmålerpil i Togkontroll og hastighetsmåler i DMI skal bevege seg mot 0 km/h i takt med togets retardasjon Toget skal forflytte seg langs sporet i Infrastruktur og omgivelser og langs streken i trafikkstyringvinduet med synkende hastighet ned til stopp. Figur henvisning Tabell 7 12
3 SPORVEKSEL 3.1 OMLEGGING AV SPORVEKSEL TIL AVVIK Programmet er startet. Scenario.xml: Togposisjon 4480 Trykker på pilknapp som representerer første sporveksel ved stasjon 2 på trafikkstyringpanelet Pilen i pilknappen skal endre fra pil opp til pil ned. Sporvekseltungene i vinduet for omgivelser og infrastruktur skal flytte seg fra kjøring i rettspor til kjøring i avvik. Figur henvisning Figur 2 Tabell 8 Figur 2: Før og etter omlegging av sporveksel 13
3.2 OMLEGGING AV SPORVEKSEL TIL RETTSPOR Programmet er startet. Scenario.xml: Togposisjon 4480 Sporvekselen er lagt over til avvik Trykker på pilknapp som representerer første sporveksel ved stasjon 2 på trafikkstyringpanelet Pilen i pilknappen skal endre fra pil ned til pil opp. Sporvekseltungene i vinduet for omgivelser og infrastruktur skal flytte seg fra kjøring i til avvik kjøring i rettspor. Figur henvisning Figur 3 Tabell 9 Figur 3: Før og etter omlegging av sporveksel 14
3.3 KJØRING GJENNOM SPORVEKSLER I RETTSPOR Programmet er startet. Scenario.xml: Togposisjon: 4480 Setter skalhastighet på 80 slik toget begynner å kjøre. Kjører helt til toget er kommet gjennom neste sporveksel på andre siden av stasjonen Toget skal bevege seg gjennom sporvekselen, videre gjennom stasjonen i det venstre sporet og ut av sporvekselen i andre enden. Dette skal også vises på trafikkstyringspanelet ved at den røde firkanten følger det øverste sporet gjennom stasjonen Figur henvisning Tabell 10 15
3.4 KJØRING GJENNOM SPORVEKSLER I AVVIK Programmet er startet. Scenario.xml: Togposisjon: 4480 Trykker på piltastene i begge ender av stasjonen slik at sporvekslene legger seg til kjøring i avvik Setter skalhastighet på 80 slik toget begynner å kjøre. Kjører helt til toget er kommet ut neste sporveksel på andre siden av stasjonen Toget skal bevege seg gjennom sporvekselen, videre gjennom stasjonen i det høyre sporet og ut av sporvekselen i andre enden. Dette skal også vises på trafikkstyringspanelet ved at den røde firkanten følger det nederste sporet gjennom stasjonen. Figur henvisning Tabell 11 16
4 TOGETS STARTPOSISJON 4.1 TOGETS PLASSERING VED OPPSTART SPORNUMMER 0 Scenario.xml: Togposisjon: 12000 Spornummer: 0 Starter programmet fra Eclipse I vinduet for infrastruktur og omgivelser skal toget stå på det høyre sporet på dobbelspordelen et stykke ute på strekningen. I vinduet for trafikkstyring skal den røde firkanten stå på det nederste sporet litt over halvveis langs strekningen Figur henvisning Tabell 12 17
4.2 TOGETS PLASSERING VED OPPSTART SPORNUMMER 1 Scenario.xml: Togposisjon: 12000 Spornummer: 1 Starter programmet fra Eclipse I vinduet for infrastruktur og omgivelser skal toget stå på det venstre sporet sporet på dobbelspordelen et stykke ute på strekningen. I vinduet for trafikkstrying skal den røde firkanten stå på det øverste sporet litt over halvveis langs strekningen Figur henvisning Tabell 13 18
5 ERTMS OG DMI 5.1 KJØRETILLATELSE UT I FRA RETTSPOR Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 0 Her står toget inne på stasjon 1 i rettspor. Største tillatte hastighet er 110 km/h. Trykker på blokkskillepil ut fra spornummer 0, stasjon 1 Circular Speed Gauge på DMI skal gå opp til 110 km/h med mørkegrå farge Planning area skal vise lyseblått felt fram til neste blokkskillepunkt i stopp og restriksjonsymbol med 0-markering ved stopp-punktet. Blokkskillepunktet står i posisjon 2250 (se infra.xml). Toget står i pos 1130. Stopp-punktet skal da vises i planning area rett over 1000 meter fram. Figur henvisning Figur 4 Tabell 14 Figur 4: Kjøretillatelse ut fra rettspor 19
5.2 KJØRETILLATELSE UT I FRA AVVIKESPOR Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 1 Her står toget inne på stasjon 1 i avvikespor. Største tillatte hastighet er 60 km/h Trykker på blokkskillepil ut fra spornummer 1, stasjon 1 Circular Speed Gauge på DMI skal gå opp til 60 km/h med mørkegrå farge Planning area skal vise lyseblått felt fram til neste blokkskillepunkt i stopp og restriksjonsymbol med 0-markering ved stopp-punktet. Blokkskillepunktet står i posisjon 2250 (se infra.xml). Toget står i pos 1130. Stopp-punktet skal da vises i planning area rett over 1000 meter fram. Figur henvisning Figur 5 Tabell 15 Figur 5: Kjøretillatelse ut fra avvikespor 20
5.3 KJØRING FRAM MOT BLOKKSKILLEPUNKT I STOPP Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 0 Setter opp togvei utifra stasjon, forbi første blokkskillepunkt. Kjører toget fra stasjon 1 i 110 km/h fram mot stopp-punktet. Bremser manuelt slik hastigheten følger CSG ned mot 0 km/h Circular Speed Gauge på DMI er i utgangspunktet mørkegrå til 110 km/h. Framover mot stopp-punktet skal ERTMS-systemet endre statuser og indikeringer i DMI endres i henhold til det: 1. PreStatus: lydsignal s_info høres og CSG endres til lysegrå 2. IndStatus: lydsignal s_info høres CSG endres til gul, og avstandsmåling mot målpunktet blir synlig grafisk og med tall i felt A (distansepanelet). Grafisk visning er maks 1000 meter. CSG skal jevnlig indikere lavere og lavere tillatte hastighet fram mot stopp-punktet. Restriksjonspunktet i planning area skal jevnlig forflytte seg mot 0 meter og indikere samme avstand som distansepanelet. Figur henvisning Figur 6 Tabell 16 21
Figur 6: Kjøring framover mot blokkskille som ikke kan passeres 22
5.4 KJØRING FRAM MOT PUNKT MED PUNKT MED LAVERE TILLATTE HASTIGHET Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 0 Setter opp togvei ut ifra stasjon 1 og forbi blokkskillepunktene mellom stasjon 1 og stasjon 2 og inn i avvikesporet i stasjon 2. Dette skal gi en hastighetsrestriksjon på 60 km/h gjennom avvikesporet. Kjører toget fra stasjon 1 i 110 km/h fram mot stasjon 2 Bremser manuelt slik hastigheten følger CSG ned mot 60 km/h Circular Speed Gauge på DMI er i utgangspunktet mørkegrå til 110 km/h. Framover mot hastighetspunktet-punktet skal ERTMS-systemet endre statuser og indikeringer i DMI endres i henhold til det: 1. PreStatus: lydsignal s_info høres og CSG endres til lysegrå ned til 60 km/h 2. IndStatus: lydsignal s_info høres CSG endres til gul ned til 60 km/t, og avstandsmåling mot målpunktet blir synlig grafisk og med tall i felt A (distansepanelet). Grafisk visning er maks 1000 meter. CSG skal jevnlig indikere lavere og lavere tillatte hastighet fram mot stopp-punktet. Restriksjonspunktet i planning area skal jevnlig forflytte seg mot 0 meter og indikere samme avstand som distansepanelet. Det lyseblå feltet skal etter restriksjonspunktet ha en en bredde tilsvarende 60 km/h i forhold til 110 km/h Når punktet passeres går status tilbake til NoStatus og CSG viser 60 km/h med mørkegrå Figur henvisning Figur 7 Tabell 17 23
Figur 7: Kjøring fram mot et punkt med lavere tillatte hastighet 24
5.5 PASSERING AV PUNKT MED HØYERE TILLATTE HASTIGHET Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 1 Setter opp togvei ut ifra avvikesporet på stasjon 1. Her er maks hastighet 60 km/h, men den øker til 110 km/t etter sporvekselen. Kjører toget ut igjennom sporvekselen. Circular Speed Gauge på DMI viser største tillatte hastighet 60 km/h. CSG skal etter at hele toget har kommet gjennom sporvekselen øke tillatte hastighet til 110 km/t Figur henvisning Tabell 18 25
5.6 ERTMS-BREMSEINNGRIPEN I HØY HASTIGHET FRAM MOT BLOKKSKILLEPUNKT I STOPP Scenario.xml: Togposisjon: 12000 Spornummer: 0 Toghastighet: 200 Setter opp togvei slik at det kommer et punkt i stopp et stykke lenger framme. Foretar ingen manuell bremsing Framover mot hastighetspunktet skal ERTMS-systemet endre statuser og indikeringer i DMI endres i henhold til det: PreS og IndS er som i tidligere tester: OverspeedStatus: lydsignal s_info høres, hastighetsmålerpil blir oransje og CSG får rød indikering av overspeed IntervensionStatus: lydsignal s_info høres, hastighetsmålerpil blir rød, ERTMS-systemet iverksetter bremseingripen, skalhastighet låses på 0 km/h, Bremseinngripen indikeres med symbol i felt C9 Toget skal nå stoppe før blokkskillepunktet passeres Figur henvisning Figur 8 Tabell 19 26
Toget har stoppet før blokkskille Bremseinngripen Stopp før blokkskille Figur 8: Bremseinngripen i høy hastighet 27
5.7 ERTMS-BREMSEINNGRIPEN I LAV HASTIGHET FRAM MOT BLOKKSKILLEPUNKT I STOPP Scenario.xml: Togposisjon: 12000 Spornummer: 0 Toghastighet: 40 Setter opp togvei slik at neste punkt står i stopp Foretar ingen manuell bremsing Framover mot hastighetspunktet skal ERTMS-systemet endre statuser og indikeringer i DMI endres i henhold til det: PreS og IndS er som i tidligere tester: OverspeedStatus: lydsignal s_info høres, hastighetsmålerpil blir oransje og CSG får rød indikering av overspeed IntervensionStatus: lydsignal s_info høres, hastighetsmålerpil blir rød, ERTMS-systemet iverksetter bremseingripen, skalhastighet låses på 0 km/h, Bremseinngripen indikeres med symbol i felt C9 Toget skal nå stoppe før blokkskillepunktet passeres Merk: Dersom hastigheten er svært lav når systemet griper inn med brems, vil toget kunne gå forbi punktet. Problemstillingen er diskutert under iterasjon 3 Figur henvisning Figur 9 Tabell 20 28
Toget har stoppet før blokkskille Figur 9: Bremseinngripen i lav hastighet 29
6 BRUKERSCENARIOER 6.1 INNLEDNING En normal bruk av programmet vil være å plassere toget ved starten av strekningen og kjøre det gjennom til slutten. Underveis kan toget kjøres gjennom forskjellige togveier ved å sette blokkskillepunkter i stopp eller kjør og legge over sporveksler. I denne seksjonen testes to scenarioer der toget kjøres fra starten til slutten av strekningen. 6.2 BRUKERSCENARIO 1 Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 0 Toghastighet: 0 Momenter - Kjøring i avvik ved kryssingsporet på enkeltspordelen - Stopp i blokkskille på dobbelspordelen - Stopp i blokkskille ut fra siste stasjon med bremseinngripen fra systemet 1. Bruker setter opp togvei fra toget og inn i avvik på kryssingsporet. Stopp ut. 2. DMI skal presenter e kjøretillatelse med 110 km/t 3. Bruker kjører toget opp i 110 km/t 4. DMI skal etter hvert som toget nærmer seg kryssingssporet presentere en venthastighet på 60 km/t i CSG og i planning area 5. Bruker bremser ned toget til 60 km/t 6. DMI skal etter hvert som toget nærmer enden av kryssingssporet presentere en venthastighet på 0 km/t i CSG og i planning area 7. Bruker stopper toget før ERTMS-marker skiltet i enden av kryssingsporet. 8. Bruker setter opp togvei videre inn til blokkskillet like før overkjøringssløyfen midt på dobbelspordelen. 9. DMI skal presentere kjøretillatelse på 60 km/t 10. Bruker kjører toget opp i 60 km/t 11. DMI skal når hele toget har kommet ut av sporvekselen presentere kjøretillatelse på 130 km/t 12. Bruker kjører toget opp i 130 km/t 13. DMI skal nå etter hvert nå presentere en venthastighet på 110 km/t. 14. Bruker bremser toget ned i 110 km/t 15. DMI skal når toget nærmer seg dobbelspordelen presentere en 30
kjøretillatelse på 160 km/t 16. Bruker kjører toget opp i 160 km/t 17. DMI skal når toget har passert overkjøringssporvekslene ved starten av dobbelsporet presentere en kjøretillatelse på 200 km/t 18. Bruker kjører toget opp i 200 km/t 19. DMI skal nå i god avstand til overkjøringssløyfen midt på dobbelsporet en venthastighet på 0 km/t i CSG og i planning area 20. Bruker bremser toget ved å følge CSG ned mot 0 km/t og stoppe det før skiltet. 21. Bruker setter opp togvei fram til det nest-siste blokkskillet på strekningen 22. DMI skal presentere kjøretillatelse på 200 km/t 23. Bruker kjører toget opp i 200 km/t 24. DMI skal nå i god avstand før nest-siste blokkskille presentere en venthastighet på 0 km/t i CSG og i planning area 25. Bruker skal nå ikke foreta seg noe 26. DMI skal presentere overspeed og systemet skal gripe inn og bremse toget slik at det stopper før blokkskillemarkeringen Tabell 21 6.3 BRUKERSCENARIO 2 Programmet er startet Scenario.xml: Togposisjon: 1130 Spornummer: 0 Toghastighet: 0 Momenter - Kjøring ut på venstre hovedspor på dobbelspordelen - Overkjøring til høyre hovedspor i overkjøringssløyfen - Stopp i blokkskille ut fra siste stasjon 1. Bruker setter opp togvei fra toget, i rettspor gjennom kryssingsstasjonen og inn i avvik til venstre hovedspor på dobbelspordelen. Videre settes opp togvei over til høyrespor gjennom overkjøringssløyfen og fram til nest siste blokkskille. 2. DMI skal presentere kjøretillatelse med 110 km/t 3. Bruker kjører toget opp i 110 km/t 4. DMI skal når toget har passert kryssingsstasjonen presentere 31
kjøretillatelse med 130 km/t 5. Bruker øker hastighet til 130 km/t 6. DMI skal etter hvert som toget nærmer høyrekurven inn dalføret en venthastighet på 110 km/t i CSG og i planning area 7. Bruker bremser toget ned i 110 km/t 8. DMI skal når toget nærmer seg dobbelspordelen presentere en kjøretillatelse på 160 km/t 9. Bruker øker hastighet mot 160 km/t, men må ned igjen med hastighet før 160 km/t nås 10. DMI skal i tilstrekkelig avstand til sporvekselen ved overgangen til dobbelspor presentere en venthastighet på 80 km/t i CSG og i planning area 11. Bruker bremser toget ned i 80 km/t før sporvekselen 12. DMI skal når toget har passert sporvekselen ved starten av dobbelsporet presentere en kjøretillatelse på 160 km/t 13. Bruker øker hastighet til 160 km/t 14. DMI skal når toget har passert overkjøringssporvekslene ved starten av dobbelsporet presentere en kjøretillatelse på 200 km/t 15. Bruker øker hastighet til 200 km/t 16. DMI skal i tilstrekkelig avstand til overkjøringssløyfen midt på dobbelspordelen presentere en venthastighet på 80 km/t i CSG og i planning area 17. Bruker bremser toget ned i 80 km/t før sporvekselen ved å følge CSG 18. DMI skal når hele toget har passert overkjøringssporvekslene presentere en kjøretillatelse på 200 km/t 19. Bruker kjører toget opp i 200 km/t 20. DMI skal nå i god avstand før nest-siste blokkskille presentere en venthastighet på 0 km/t i CSG og i planning area 21. Bruker bremser toget ved å følge CSG ned mot 0 km/t og stoppe det før skiltet. Tabell 22 32
ORDFORKLARINGER Togvei togvei er den veien toget har fått tillatelse til å kjøre gjennom spor og sporveksler. CSG Circular Speed Gauge, den sirkulære søylen rundt speedometeret i DMI. Venthastighet En hastighet som toget må ned i på ett gitt punkt framover langs strekningen REFERANSER 1. OPERATIONAL DMI INFORMATION - ERTMS/ETCS Driver Machine Interface. [Internett] [Sitert: 22 april 2010.] http://www.era.europa.eu/document-register/documents/b34-06e225%201.pdf. 33