TU Braunschweig

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Schnieder, L.; Schnieder, E.:
Formalisierung von Begriffs- und Modellkonzepten zur Beschreibung der Funktionsimplementierung in Eisenbahnleit- und -sicherungssystemen.
Tagungsband der Verkehrswissenschaftlichen Tage, Dresden, 2007.

Kurzfassung:

Im Bahnbetrieb repräsentieren das Fahrzeug als mobiles Betriebsmittel und der Fahrweg als stationäres Betriebsmittel den technischen Prozess. Um das übergeordnete Ziel eines sicheren Fahrbetriebs gewährleisten zu können ist zum einen zu gewährleisten, dass die Fahrzeuge sich nur auf gesicherten Fahrwegen bewegen (Gegenstand der Fahrwegsicherung), bzw. nicht von der zulässigen Fahrweise abweichen (Gegenstand der Fahrzeugsicherung). Die sich im Eisenbahnbetrieb im Einsatz befindliche Vielzahl unterschiedlicher Eisenbahnleit- und –sicherungssysteme kann zwar durch eine Auflistung generischer Funktionen hinreichend genau beschrieben werden, jedoch unterscheiden sie sich in teilweise erheblichem Maße voneinander hinsichtlich ihrer Funktionsimplementierung. Die Funktionen können hierbei zum einen verschiedenen Funktionsträgern zugeordnet werden (was z.B. zu unterschiedlichen Graden der Einbeziehung des Menschen in einem Mensch-Maschine-System führt), bzw. unterscheiden sie sich hinsichtlich der Lokalisierung der Funktionen (zentral/dezentral, bzw. ortsfest/mobil). Während des Lebenslaufs eines Eisenbahnleit- und Sicherungssystems von seiner Spezifikation, über seine Implementierung und seinen Betrieb bis zu seinem Rückbau fließt im Verlauf einer stetigen Abstraktion, bzw. Dekomposition eine Menge an Informationen über die zu Grunde liegenden Prozesse zwischen verschiedenen Fachleuten mit unterschiedlichen Ausbildungs- und Erfahrungshintergrund, was in der Regel durch verschiedene der jeweiligen Aufgabe angepasste Beschreibungsmittel unterstützt wird. Um einen reibungslosen Ablauf der gewerkeübergreifenden Zusammenarbeit über den gesamten Lebenszyklus des betrachteten Eisenbahnleit- und -Sicherungssystems zu ermöglichen ist eine Homogenisierung bislang heterogener Informationsflüsse notwendig. Dies bedingt eine durchgängige Nutzung eines einheitlichen formalen Beschreibungsmittels über den gesamten Lebenszyklus, mit welchem das für alle Gewerke notwendige Wissen über das System vollständig, im Sinne seiner semantischen Interpretation eindeutig, sowie und technisch und kognitiv wiedergewinnbar erfasst ist. Eisenbahnleit- und –Sicherungssysteme können aus verschiedenen Sichten heraus betrachtet werden, so stellen beispielsweise die Innovation, Migration und Konformitätsbewertung von Automatisierungssystemen für den schienengebundenen Verkehr hohe Anforderungen an die Wissensmodellierung der Anwendungsdomäne. Das vorhandene Wissen über das reale System, bzw. den realen Prozess ist zunächst im Rahmen der Modellbildung in ein anderes begriffliches (oder gegenständliches) System (das Modell) abzubilden, welches das System, bzw. den Prozess bezüglich ausgewählter Fragestellungen hinreichend genau abbildet. Die Repräsentation, d.h. die Form der Darstellung ist ein wichtiges Kriterium für die Verständlichkeit und die Anschaulichkeit eines Modells. Ziel der Modellbildung ist es hierbei, ein Beschreibungsmittel zu verwenden, welches eine methodische Vorgehensweise bei Migrationsvorhaben unterstützt, eine systematische Planung, Umsetzung und Kontrolle der Produktinnovation fördert, bzw. den Nachweis der in den europäischen Richtlinien festgelegten Anforderungen (z.B. SILAllokation) gestattet. Dieser Beitrag erörtert die sich aus der Innovation, Migration, bzw. Konformitätsbewertung von Eisenbahnleit- und –sicherungssystemen ergebenden Anforderungen an Beschreibungsmittel. Bestehende Ansätze generischer Funktionsmodelle von Eisenbahnleit- und –sicherungssystemen werden vergleichend diskutiert und vor dem Hintergrund ihrer Eignung zur Analyse der Funktionsimplementierung bewertet. Mit der formalisierten Prozessbeschreibung nach steht ein Beschreibungsmittel zur Verfügung, welches die bislang getrennt betrachteten Aspekte der Funktionen und ihrer Zuordnung auf (gerätetechnische) Funktionsträger zusammenführt. Die formalisierte Prozessbeschreibung wird anhand eines bahnspezifischen Anwendungsbeispiels veranschaulicht und die erhaltenen Ergebnisse bewertet.


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