Application of UML modelling for analysis of safety integrity level in railway traffic control systems

• Autorzy: Marzec M. , Uhl T. , Barszcz T.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie języka UML do badania poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa systemów sterowania ruchem kolejowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Railway traffic control systems require extremely high level of operational safety. Due to very high costs of safety failure, this field is subject to the regulation by numerous norms, which describe formal methods of safety level calculation (denoted as Safety Integrity Level - SIL). Such an analysis is tedious and time consuming, especially in case of complex systems. The paper proposes application of UML modeling approach to perform joint analysis of the system architecture and its operation. The approach also uses the Fault Tree Analysis (FTA) and can be used to identify the weakest links in the whole system. The method allows to quickly introduce changes in system architecture or parameters and evaluate the impact on the safety. The proposed approach was successfully applied to the real case of a railway system.

PL

Systemy SRK wymagają szczególnie wysokiego poziomu bezpieczeństwa eksploatacji. Ze względu na bardzo wysokie koszty awarii, dziedzina ta jest przedmiotem podlegającym regulacjom wielu norm opisujących formalne metody obliczania poziomu bezpieczeństwa (oznaczony, jako poziom nienaruszalności bezpieczeństwa - SIL). Analiza prowadząca do wyznaczenia poziomu SIL jest trudna i czasochłonna, zwłaszcza w wypadku bardzo skomplikowanych systemów. Niniejsza praca proponuje aplikację podejścia z wykorzystaniem modelowania UML do przeprowadzania analizy architektury systemu i jego działania. Podejście to korzysta również z analizy drzewa błędów FTA i może być użyte do identyfikacji najsłabszych elementów systemu. Metoda ta pozwala również na szybkie wprowadzanie zmian w architekturze lub parametrach systemu, oraz pozwala obliczyć ich wpływ na bezpieczeństwo. Zaproponowane rozwiązanie zostało z powodzeniem zastosowane w prawdziwym systemie kolejowym.

Słowa kluczowe

EN

railway transport; safety integrity level; UML modeling

PL

ruch kolejowy; poziom nienaruszalności bezpieczeństwa; modelowanie UML

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 4(60)
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Marzec M.

autor

Uhl T.

autor

Barszcz T.

• AGH University of Science and Technology, Dept. of Mechanical Engineering and Robotics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• [1] Zabłocki W.: Modelowanie systemów sterowania ruchem kolejowym - struktury informacji i elementy opisu formalnego. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport 2006, z. 57, s. 23-48.
• [2] Pełka A.: Diagnozowanie urządzeń sterowania ruchem kolejowym na przykładzie napędu zwrotnicowego . Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2009.
• [3] Chudzikiewicz A. Uhl T.: Modelowanie procesów występujących na liniach mało obciążonych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport 2009, z. 69, s. 43-52.
• [4] Jones, James V.: Integrated Logistics Support Handbook.
• [5] Pietrzyk A. Piskorz Z.: Optymalizacja serwisowania urządzeń technicznych z zastosowaniem algorytmów genetycznych. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2003.
• [6] Polska Norma PN EN IEC 61508.
• [7] Marzec M.: Modelowanie systemów sterowania ruchem kolejowym. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2011.