Pintsch：成功实施一套数字联锁测试系统
确保各子系统在不同供应商之间的互操作性
作为德国数字铁路快车道计划的一部分，Pintsch正在根据NeuPro标准开发一款具有标准化接口的数字联锁系统（DSTW）。该公司面临的挑战是确保各子系统之间的跨厂商互操作性。为满足这些复杂的要求，Pintsch采用Vector久经考验的CANoe测试与仿真系统。
在接下来的访谈中，您将了解到Pintsch在开发和验证新产品时必须克服的挑战、选择CANoe的原因，以及迄今为止取得的成果。这些关于数字控制与信号技术领域的精彩见解，定会为您带来启发！
我们的客户
PINTSCH是铁路基础设施安全相关产品的领先制造商，拥有超过180年的经验。该公司由Julius Pintsch于1843年创立，并持续发展至今。如今，PINTSCH为平交道口、调车设备、轴计数技术以及道岔加热系统提供创新的系统解决方案。其产品以极高的可靠性、模块化设计和最先进的技术为特点。
受访者
项目描述及测试与仿真要求
作为德国数字铁路快车道计划的一部分，Pintsch受委托开发一套符合NeuPro标准的、具有标准化接口的数字联锁系统（DSTW）。此外，Pintsch作为七个实施项目之一总承包商，必须确保各子系统之间的跨厂商互操作性。
Pintsch需要一套模块化测试系统，用于测试整个DSTW系统，并确保DSTW子系统的逐步集成。该系统可以执行全自动测试序列，并能模拟虚拟通信伙伴。该测试系统应涵盖从互操作性测试到运行测试和性能测试的所有测试类型，既可在开发阶段使用，也可作为验收测试系统。
从Pintsch的角度来看，在新产品测试和验证过程中面临的最大挑战是什么？
Pintsch：对我们而言，在测试环境架构中实现抽象层级的分离至关重要。子系统之间的通信协议细节必须被抽象化，且不应在测试用例层级上产生影响。此外，确保针对不同组合的真实与模拟参与者所产生的多种配置仍可维护，这一点对我们同样重要。对于测试环境而言，这意味着必须能够在真实和模拟的通信参与者之间轻松切换。
另一个主要挑战源于可能存在的众多数组元素以及相应的大量仿真器。为了避免复制粘贴式解决方案所产生的难以维护且冗余的代码，有必要为仿真器开发一种可扩展的解决方案，本质上将其设计为一个对象数组。这些对象虽各自具有独立的参数设置，但共享一个通用的行为模型。
我们面临的另一个关键挑战是确保与开发部门现有的生命周期管理（ELM）系统实现无缝集成。这对满足相关标准关于结果可追溯性和可重现性的要求至关重要。
该细分市场提供哪些Vector产品组合？
Vector：我们的CANoe工具可简化复杂系统和网络的仿真、分析及自动化测试。自1996年上市以来，CANoe一直在不断开发中，如今已被广泛用于各类通信协议和总线系统的全面验证。其中包括SCI-XX/RaSTA（基于EULYNX和NeuPro）、OPC UA、EtherCAT、CAN、CANopen、Modbus和MQTT，这些协议与数字铁路信号应用密切相关。vTESTstudio工具支持便捷地设计测试序列。
网络通信（以太网和CAN）通过VN接口卡与CANoe连接。借助VT System，可执行可扩展、模块化且高效的HIL测试。VIO System是进行简单I/O测试的理想选择。这两种系统均支持模拟和数字数据的顺畅交换。产品组合中还包括用于单元测试的VectorCAST工具。
为什么Pintsch选择了CANoe？
Pintsch：起初，我们有意识地决定不开发自己的测试环境。我们的目标是依赖一种成熟的标准解决方案，该方案不仅能提供长期的可用性和支持，还能让我们从该工具的未来发展中受益。此外，为了保持多样性，我们希望避免自研产品与测试环境使用相同的协议栈。经过市场调研，我们发现了CANoe这款工具。它自带RaSTA绑定（即RaSTA（铁路安全传输应用）和BTP（铁路技术协议）协议栈），并配备Option EtherCAT，可为连接各类设备提供标准化接口。配合测试自动化工具vTESTstudio使用，它完全满足我们上述提到的所有测试环境要求。
借助Vector的Connection Utility，还可以实现与测试管理工具所需的连接。由于我们在RaSTA绑定刚上市的早期阶段就开始开发，Vector作为试点客户为我们提供直接的开发支持，最重要的是，还让我们有机会影响铁路专用功能的进一步开发。
您使用该工具有哪些体验？Pintsch迄今取得了哪些成果？
Pintsch：我们在CANoe中拥有覆盖指挥与控制层所有要素的仿真器，这使得能够根据特定项目，在仿真环境中对联锁系统（ESTW-ZE）进行测试。这还包括运行测试，因为我们可以通过激励轴计数系统来模拟列车运行过程。我们还使用CANoe测试台对道岔、交通信号灯和轴计数系统等实际子系统进行测试。在此设置中，CANoe承担联锁系统的通信功能。
作为试点客户合作的一部分，Vector已扩展BTP层级的故障注入能力，并提升处理对象数组的能力。目前，相关工作正在进行中，旨在实现RaSTA层级的故障注入。
通过使用CANoe Execution Adapter和自研的自动化脚本，我们成功搭建一条一致的工具链，可直接从CANoe中的测试管理工具（ETM）执行一组测试用例。此外，为了对测试环境进行认证，我们还建立一个配置管理系统，用于管理ELM中的所有测试环境工件。
总而言之，截至今日，基于Vector工具链的系统测试平台概念已确立，接下来的目标是在此基础上构建测试用例库。
Vector如何将合作中获得的洞察应用到产品开发中？
Vector：基于我们与试点客户Pintsch长期以来积极合作的成果，我们开发了一款专为保护控制和安全技术组件而设计的CANoe插件。该插件现已向所有客户开放。除了Pintsch用于仿真和测试RaSTA参与者的基本功能外，该插件还包含应用层和RaSTA层（EULYNX和NeuPro）的故障注入功能，并支持SMI和SDI接口的OPC UA协议。为了帮助新用户快速上手CANoe，我们提供清晰的配置示例、关于技术功能的详细文档，以及讲解CANoe入门步骤的教程。
Pintsch未来计划开展哪些活动？
Pintsch：首先，我们正在继续构建测试用例库，旨在根据系统需求实现全面的测试覆盖，并在现有的测试用例目录中实施这些测试。
除了实现测试子系统所需的额外协议（如OPC UA和AMQP）外，后续路线图还包括根据DIN EN 50128标准将我们的测试环境认证为T2类工具。我们希望在这两个方面继续与Vector的同事们保持良好的合作。
从长远来看，我们的目标是将Vector测试环境作为开发伴随型持续集成/构建/测试环境的一部分加以利用。
