TU Braunschweig

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Bikker, G.; Schroeder, M.:
Methodische Anforderungsanalyse und automatisierter Entwurf sicherheitsrelevanter Eisenbahnleitsysteme mit kooperierenden Werkzeugen.
Dissertation, Technische Universität Braunschweig, Institut für Verkehrssicherheit und Automatisierungstechnik, VDI-Verlag Düsseldorf, 2002.

Kurzfassung:

Die Migration neuer Leit- und Sicherungssysteme stellt eine herausfordernde Aufgabe dar. So ist z. B. im Zuge der europäischen Harmonisierung auf dem Gebiet des spurgebundenen Verkehrs die Spezifikation eines interoperablen Leit- und Sicherungssystems, das Europian Train Control System (ETCS) erstellt worden. Durch Nutzung neuer Technologien kann der Anteil der streckenseitigen Infrastruktur gesenkt werden, so dass zukünftig dezentrale Leitkonzepte verwirklicht werden können. Der Betrieb "virtueller Zugverbände", bei dem isch einzelne intelligente Modulzüge eigenständig oder im Verband durch das Schienennetz bewegen, ist technologisch realisierbar und diesbezüglich ein Beispiel. Der Lebenszyklus dieser Systeme erstreckt sich immer über mehrere Phasen. Die vorliegende Arbeit fokussiert dabei insbesondere auf die Anforderungsanalyse sowie den darauf aufbauenden automatisierten Systementwurf und stellt eine ganzheitliche Betrachtung dar. Der von Martin Schroeder ausgearbeitete Teil I der Anforderungsanalyse hat zum Ziel, Anforderungen hinsichtlich Verlässlichkeit und Wirtschaftlichkeit des Systems zu bestimmen. Den Schwerpunkt bildet die Erarbeitung einer Methodik zum Ableiten der Anforderungen hinsichtlich der Sicherheit und Verfügbarkeit des technischen Systems sowie dessen Projektierung. In diesem Zusammenhang sind auch Untersuchungen der rechtlichen Rahmenbedingungen. vorgesehen. Neben den technischen Anforderungen werden strategische Anforderungen behandelt, insbesondere die Themen Netzzugangskriterien sowie Trassenmanagement. Im Rahmen der Migration neuer Leit- und Sicherungssysteme werden verschiedene Strategien zum Herleiten von Migrationsszenarien aufgezeigt und wirtschaftlich bewertet. Der von Gert Bikker behandelte Teil II des nachfolgenden automatisierten Systementwurfs ist bestimmt durch seine Methoden und die Verwendung von gekoppelten Werkzeugen. Die modellbasierte Spezifikation hilft, systematische Fehler im weiteren Entwurf weitestgehend auszuschließen. Die Nutzung heterogener Modelle in unterschiedlichen Entwurfswerkzeugen kann durch einen kooperativen Werkzeugverbund realisiert werden. Das in der Arbeit vorgeschlagene Konzept der Werkzeugkopplung zeigt auf, wie verschiedene Werkzeuge im Entwurfsprozess in den und über die Phasen kooperativ organisiert und genutzt werden können. Das mgesetzte Rahmenwerk kann darüber hinaus in anderen Branchen der Automatisierungstechnik zum "System-Engineering" angewendet werden. Das konzeptionelle Vorgehen beider Teile wird im Teil III am Funktionskonzept der "virtuellen Zugverbände" angewendet. Die Schlüsselkomponente der fahrzeugautarken Ortung wurde konzipiert, exemplarisch implementiert und in praktischer Anwendung validiert.


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