In dieser Arbeit wurde eine Entwicklungsmethodik für rechnergesteuerte Eisenbahn-Sicherungsnlagen vorgestellt, die die Ansätze objektorientierte Analyse und Design sowie formale dynamische Modellierungs mittels Statecharts verbindet. Dabei wird die statistische Modellierung, d. h. die Strukturierung des Gesamtsystems in Entwurfsobjekte und die Beziehung dieser Objekte untereinander, mit den Mitteln der objektorientierten Methode COSEM realisiert. Durch diese Basis werden alle relevanten strukturellen Merkmale des Systems schon bei der Eingabe einer Konsistenzprüfung unterzogen und liegen vollständig formal vor. Zusätzlich zu der strukturellen Modellierung wird das zeitliche Verhalten der Entwurfsobjekte durch Statecharts beschrieben. Zu ihrer Anwendung als formale Beschreibung reaktiver Systeme bedarf es einer widerspruchsfreien formalen Semantik der Statecharts, die in dieser Arbeit hergeleitet wird. Durch die gewählten Beschreibungsmittel wird eine konsistente Beschreibung des Systems und seines Verhaltens erzwungen. Da formale dynamische Modelle simulierbar sind, kann die Modellausführung zur Überprüfung der betrieblichen Funktionen des Systems genutzt werden. Die zu formulierenden Sicherheitsbedingungen für ein derartig entwickeltes System lassen sich durch die Angabe von Systemzuständen erreichen, die vom System unter keinen Umständen eingenommen werden dürfen. Das in der Arbeit entwickelte Beweisverfahren liefert eine formal verifizierte Aussage, ob verbotene gefährliche Systemzustände durch das modellierte System eingenommen werden können oder nicht. Als Ergebnis des Entwurfsprozesses liegen formal validierte System-Anforderungsspezifikationen sowie Software-Architektur-, Entwurfs- und Testspezifikationen als Daten im Rechner vor. Die Entwurfsobjekte, ihre Schnittstellen untereinander und ihr dynamisches Verhalten können durch die Wahl der objektorientierten Herangehensweise direkt in die Implementation umgesetzt werden.
Rechnergestützter Sicherheitsnachweis: Ein Verfahren zum Ausschluß gefährlicher Systemzustände in rechnergesteuerten Eisenbahn-Sicherungsanlagen
Computer-aided safety evidence: Method for exclusion of dangerous system states in computer-controlled railroad safeguarding plants
1998
142 Seiten, 39 Bilder, 122 Quellen
Theses
German
Die Eisenbahn-Sicherungsanlagen
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