Bremssimulation als Werkzeug der Klasse T3 für SIL > 0 nach EN 50716

NEXTRAIL GmbH

Frankfurt am Main, November 2024 bis August 2025
Software

Implementierung einer Simulation von Bremsen zur Bewertung von sog. Gamma-Zügen entsprechend EN 17997

Die Norm EN 17997 beschreibt die Simulation von Varianzen in der Funktion, bis zum Ausfall von Teilen einer Bremsanlage, um zu bewerten, ob der Zug dennoch zum Halten kommt. Dazu werden im konfigurierten Bremssystem 10 Mrd. zufällige Brems-Szenarien berechnet. 
 
NEXTRAIL entwickelt und validiert unter Einhaltung der in EN 50716 beschriebenen Prozesse und Vorgaben ein T3-Werkzeug zum Einsatz in einem Prozess mit SIL-Einstufung > 0. 
 
Vor Eintritt in die Software-Entwicklung wird aus der Norm EN 17997 eine Anforderungsspezifikation für die Software-Entwicklung abgeleitet. Die Norm definiert dabei auch geeignete Testverfahren, um die Korrektheit der Anwendung zu testen. Diese werden in den Testplan aufgenommen. 
 
Eine Software-Architektur wird entworfen, um sicherzustellen, dass trotz der erheblichen Anzahl an Simulationsläufen die Laufzeit der Software unter 20 Minuten bleibt.  
 
Die Implementierung erfolgt iterativ anhand der gestellten Software-Anforderungen.  
 
Die Komponententests werden automatisiert durchgeführt und in jeder Iteration zusammen mit der Software weiterentwickelt.  
 
Die Tests zur Software-Verifikation werden mit den in der EN 17997 definierten Verfahren auf einer Cloud-Umgebung vollautomatisch durchgeführt. Um sicherzustellen, dass die Umgebung im späteren Einsatz identisch mit der im Test verwendeten ist, werden die Ausführungsumgebung durch Programmcode erstellt  (Infrastructure as Code, IaC), die Anwendung automatisch gestartet und die Ergebnisse ebenfalls automatisch gesichert.
 
Durch die Verwendung von IaC kann in der darauffolgenden Validierungsphase sichergestellt werden, dass die Software in einem definierten Umfeld und unter definierten Ausgangsbedingungen gestartet wird - unter genau den gleichen Randbedingungen wie später im produktiven Einsatz.
 
Die Werkzeugqualifikation (in Form einer Toolvalidierung) wird durch NEXTRAIL Österreich begleitet. 
 
Das Werkzeug wird in Zusammenarbeit mit einem europäischen Fahrzeughersteller erstmals im Halbjahr 2/2025 produktiv eingesetzt. 

Leistungsschwerpunkte

  • Simulationen von Brems-Szenarien gemäß EN 17997

  • Entwicklung eines T3-Werkzeuges nach EN 50716

  • Werkzeug-Validierung begleitet durch NEXTRAIL Österreich

  • Automatisierte Komponententests

  • Integrationstests in Cloud-Umgebung

Besonderheiten

Das Tool simuliert 10 Milliarden zufällige Varianzen in der Funktion von Bremskomponenten gemäß EN 17997, um zu prüfen, ob ein Zug dennoch sicher zum Halt kommt. Es wird in einem SIL2-Umfeld eingesetzt, erfüllt CENELEC-Vorgaben an unterstützende Werkzeuge und gewährleistet Reproduzierbarkeit durch automatisierte Tests und Infrastructure-as-Code (IaC).

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Ansprechpartner

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Thomas Strauß

Mitglied der Geschäftsleitung, Fachbereichsleiter Software Engineering
Frankfurt am Main
Vita
Thomas Strauß ist Mitglied der Geschäftsleitung und Fachbereichsleiter Software Engineering bei der NEXTRAIL GmbH. Er ist seit Jahrzehnten als Software Solution Architect in leitender Position tätig und zeichnet sich durch seine hohe Expertise im Bereich unternehmenskritischer, verteilter, hoch performanter und rund um die Uhr verfügbarer Systeme aus. Nach Engagements für namhafte europäische Unternehmen (Manufacturing, Automotive) hat er im Bereich Rail seinen Schwerpunkt gesetzt.
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