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AG Lautenbach: ältere Projekte

ToMASEn

Das von der DFG geförderte Projekt 'Toolunterstützte Modellierung, Analyse und Synthese sicherheitsrelevanter Steuerungen für den Eisenbahnverkehr mit Petrinetztechnologien' (ToMASEn) wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Verkehrssicherheit und Automatisierungstechnik (iVA) der Technischen Universität Braunschweig und dem 'Department of Control and Information Systems' der Universität Zilina, Slowakische Republik, durchgeführt. Gegenstand des Vorhabens war die Entwicklung einer integrierten Vorgehensweise zur Modellierung, Analyse und Synthese sicherheitsrelevanter Steuerungssysteme im Anwendungsbereich der Eisenbahnleittechnik. Einen besonderen Stellenwert hatte dabei die Berücksichtigung der Anforderungen der CENLEC-Normen an den Entwicklungsprozess, die eine qualitative sowie quantitative Verifikation der Eigenschaften des Steuerungssystems verlangen. Das Vorhaben umfasste die erstmalige Betrachtung des gesamten Designprozesses auf Basis der Reduktion des betrieblichen Risikos.
Es wurde ein holistischer Ansatz entwickelt, mit dem alle Einflussfaktoren des Risikos im Eisenbahnbetrieb mittels eines einzigen formalen Beschreibungsmittels (Petri-Netze) berücksichtigt werden. Die Modellierung betrifft den gesteuerten Verkehrsprozess, die Funktionalität und die Verlässlichkeit des untersuchten Eisenbahnleit- und -sicherungssystems (Profund-Ansatz). Auf diese Weise können unterschiedliche Implementierungen von Sicherungssystemen auch hinsichtlich ökonomischer Aspekte gemessen werden. Durch die Verwendung eines Beschreibungsmittels in allen Entwicklungsschritten wird das Risiko von Entwicklungsfehlern verringert sowie die Nachvollziehbarkeit und Transparenz des Entwurfs deutlich erhöht.
Zur Unterstützung dieses Ansatzes wurde ein Werkzeug geschaffen, das von seiner Struktur mit nur geringem Aufwand erweiterbar ist. Zu erwähnen sei hier die "Plugin"-Struktur und die Multithread-Fähigkeit. In diesem Kontext sei auch die Implementierung eines "generischen" Simulators genannt: spezifische Simulatoren (d.h. solche für bestimmte Petri-Netz-Klassen) lassen sich auf dieser Basis sehr leicht ableiten.
Daneben wurde ein theoretischer Ansatz zur Diagnose durch die Zusammenarbeit mit einem Projektpartner aus der Industrie auf vielfältige Weise weiterentwickelt.