e GI: Modellbasierte Diagnose von Bahnsicherungssystemen

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Modellbasierte Diagnose von Bahnsicherungssystemen

Projektpartner

Siemens AG Mobility Division, Braunschweig

Beschreibung

Die automatisierte Überwachung und Fehlerdiagnose von Bahnsicherungssystemen dient dazu, Störungen möglichst früh zu erkennen und die folgende Instandsetzung zu unterstützen. Diese Maßnahme trägt dazu bei, störungsbedingte Ausfallzeiten zu minimieren und steigenden Kundenansprüchen an die Systemverfügbarkeit gerecht zu werden.

Zur Ausführung der Diagnosefunktion wird ein breites Wissen über die funktionalen und strukturellen Zusammenhänge innerhalb des Systems benötigt. Mehrere Faktoren wirken sich dabei erschwerend aus:

  • die stetig wachsende Komplexität und Variantenvielfalt
  • ein hoher Anteil an Fremdanbieterkomponenten und Alttechnik

Die modellbasierte Diagnose ist ein aussichtsreicher Ansatz zur systematischen Erfassung und Auswertung von Diagnosewissen. Es kommen Modelle von Struktur und Verhalten eines Systems zum Einsatz, um von beobachtetem Fehlverhalten direkt auf verursachende (Teil-) Komponenten zu schließen.

In Zusammenarbeit mit Siemens Mobility Division Braunschweig werden modellbasierte Diagnoseverfahren in verschiedenen Anwendungsbereichen untersucht, u.a.:

  • Stellwerke
  • Sicherungskomponenten von Bahnanlagen
  • Fahrzeugsysteme

Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten erfordern einen ebenso leistungsfähigen wie flexiblen Ansatz, der sich an die Anforderungen und Gegebenheiten anpassen lässt. Neben der hohen Systemkomplexität muss auch der Aufwand zur Erstellung und Pflege von Modellbibliotheken als entscheidender Faktor berücksichtigt werden.

Ziel ist des Projektes ist es, ein praktisch anwendbares Diagnoseverfahren zu erarbeiten, einen systematischen, komponentenorientierten Modellierungsansatz zu definieren, die Randbedingungen der Adaption an bestehende Techniken zu klären und die Ergebnisse anhand eines Prototypen und Fallstudien zu evaluieren. Dabei sind insbesondere auch die Aufwandsabschätzung und -optimierung, sowie Möglichkeiten zur frühzeitigen Beurteilung von Diagnoseeigenschaften zu berücksichtigen.

Aktuelle Forschungsthemen

  • Systemmodellierung mit Hilfe von Kausalmodellen (Symptompropagation und -transformation)
  • domänenspezifische Modellierung und Sprachentwurf (Eclipse Modeling Framework, Xtext)
  • modellgetriebene Entwicklung von Softwarewerkzeugen und Toolketten
  • Vorabanalyse der Diagnostizierbarkeit von technischen Systemen zur Entwicklungszeit
 

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