DB InfraGo AG · August 2025 bis Januar 2026
Leistungsfähige, umsetzbare und zulassungsfähige Plattform-Architektur gemäß CENELEC-Normen
Im Forschungs- und Entwicklungsprojekt AutomatedTrain erprobt die DB InfraGO AG mit acht weiteren Partnern die vollautomatisierte, fahrerlose Bereitstellungs- und Abstellungsfahrt sowie das automatisierte Auf- und Abrüsten von Zügen. Als Grundlage hierfür ist eine sichere Umfelderkennung durch Sensorfusion erforderlich. Die Erkennung muss die Anforderungen des Sicherheitsintegritätslevels SIL 1 bzw. SIL 2 erfüllen. Dafür bilden die CENELEC-Normen, insbesondere EN 50126-1/2, EN 50129 und EN 50716, den regulatorischen Rahmen.
Die Kernaufgabe war die Erstellung einer System- und Software-Safety-Architektur für eine Safe Onboard HPC-Plattform. Diese Architektur musste die Vorgaben für SIL-2-Systeme, Cybersecurity gemäß EN 50159 sowie High-Performance-Anforderungen erfüllen.
Die zentrale Herausforderung war die Auflösung von Zielkonflikten zwischen Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Flexibilität. Dies umfasste die Abwägung zwischen:
- Safety/Cybersecurity vs. COTS: Sicherheitsanforderungen versus Einsatz von Standardkomponenten (COTS)
- Safety vs. High-Performance: Sicherheitsintegrität auf nicht-sicherer Hochleistungs-Hardware gewährleisten
- Safety vs. Dynamische Konfiguration: Sicherheit bei dynamisch ladbaren Applikationen sicherstellen
Zur Bewältigung der Aufgabenstellung wurde strukturiert nach den folgenden Schritten vorgegangen:
- Systematischer Abgleich: Kontinuierlicher Abgleich der Architektur mit der Gesamtsystem-Ebene
- Gemischtes Vorgehen: Kombination aus Top-Down- und Bottom-Up-Ansatz.
- Nachverfolgbarkeit: Konsequente Nachverfolgbarkeit von Anforderungen zur Architektur
- Kommunikation: Kontinuierlicher Austausch mit Projektpartnern und Stakeholdern
- Best-Practices: Berücksichtigung von Erkenntnissen aus vergleichbaren Projekten (z.B. im ERJU-Umfeld).
Das Ergebnis ist eine umsetzbare und zulassungsfähige System- und Software-Safety-Architektur für die Plattform. Sie ist konform zu den relevanten CENELEC-Normen und bildet die Grundlage für automatisierte Fahrfunktionen.
Leistungsschwerpunkte
- System-/Software-Safety-Architektur nach EN 50129 und EN 50716
- Berücksichtigung von EN 50159 (Cybersecurity)
- Berücksichtigung von Zulassungsfähigkeit
- Fachlich-technische Koordination bezüglich Safety-Architektur
Besonderheiten
Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts AutomatedTrain wurde eine Safety-Architektur (System und Software) für eine Onboard-Plattform entwickelt, die den normativen Vorgaben zur funktionalen Sicherheit bei Bahnanwendungen auf Fahrzeugen genügt, es ermöglicht, weitestgehend Standard-Komponenten (COTS) sowohl bei Hardware als auch Teilen der Software einzusetzen, und die Leistungsfähigkeit für rechenintensive Aufgaben (Umfelderkennung, Sensorfusion) bereitstellt.