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Sviluppo Software SIL2 Vehicle Interface Adapter per la comunicazione tra dispositivi I/O treno e computer di bordo

SERVIZIO MERCATO CLIENTE Azienda multinazionale leader nel settore ferroviario ANNO 2018 - 2020

Brief cliente

Sviluppare le nuove funzionalità ETCS nell’applicazione VIA al fine di:

  • ricevere, utilizzando il protocollo MVB (Multifunction Vehicle Bus), i segnali dai dispositivi di I/O (segnali di direzione treno, attivazione cabina, pressione del freno, etc.) e di trasformarli nel formato di input per il computer di bordo;
  • trasmettere, utilizzando il protocollo MVB, gli output generati dal computer di bordo (ordine di frenatura di servizio, stato del freno di emergenza, etc.) e di trasformarli in segnali di input per i dispositivi di I/O.

Lo sviluppo si basa sull’implementazione di oggetti la cui logica di funzionamento si basa su tabelle di verità e macchine a stati.

Tali funzionalità devono essere disponibili in ciascuna configurazione di VIA disponibile installate a bordo di treni di diversa tipologia.
Generare una nuova configurazione di VIA in grado di gestire la comunicazione sul treno tra i dispositivi di I/O e il computer di bordo utilizzando il nuovo protocollo UDP-IPTCom.

Testare tutte le configurazioni di VIA utilizzando i simulatori del bordo treno disponibili presso la sede di Stoccolma del cliente.
Effettuare la verifica e la validazione del tool e della documentazione prodotta.

Obiettivo e output finale erano creare un software utilizzando l’ambiente di sviluppo Devkit fornito dal cliente per la realizzazione di applicazioni embedded per dispositivi A&RTech installati a bordo treno.

Sfide di progetto

Ciò che ha reso il progetto complesso e una sfida bella da risolvere sono stati:

  • la necessità di integrarsi in un contesto tecnico per noi nuovo e di comunicare e coordinarsi con molteplici gruppi dislocati in siti sparsi per il mondo;
  • una frammentarietà di fondo del progetto, complice una carenza di informazioni relative al prodotto da sviluppare e al sistema in cui tale prodotto doveva essere integrato.
    Abbiamo perciò concentrato gli sforzi ad avvio progetto sulla definizione di un filo logico progettuale coerente che ci permettesse anche di implementare modifiche delle funzionalità sviluppate da altri fornitori a seguito di anomalie riscontrate sul campo;
  • la necessità per noi di acquisire e applicare competenze nello sviluppo di logiche di funzionamento basate su una metodologia innovativa di modellazione (Model Based Design – MBD), e non sulle tradizionali tecniche di programmazione.
    Questo ci ha portati a esplorare e adottare nuovi strumenti e metodi di design e sviluppo.

Soluzione

NIER ha sviluppato le nuove funzioni ETCS del componente VIA richieste.

Più nello specifico, la metodologia che abbiamo applicato basata sulla modellazione Model Based Design – MBD ha consentito la riduzione dei tempi di sviluppo e la riduzione di errori di programmazione.

Tra tutti sono stati 2 gli elementi determinanti per il successo del progetto:

  1. la risolutezza e la collaborazione del team nell’acquisizione e nella condivisione delle informazioni necessarie alla corretta implementazione delle funzionalità richieste dal cliente;
  2. le competenze trasversali del team, sia di dominio che specificatamente informatiche, necessarie a fornire un contributo nelle fasi di progettazione, sviluppo e verifica e validazione del prodotto.

Il cliente dispone così di un prodotto validato e che ha superato le restrittive verifiche imposte dalla normativa ferroviaria.

Inoltre, la progettazione di nuove funzioni attraverso analisi di fattibilità diventa un processo più rapido e sicuro, poiché avrà un immediato punto di riferimento in grado di dare supporto specifico e mirato.

Fasi di esecuzione

FASE 1

Analisi dei protocolli di comunicazione MVB e IPTCom.

FASE 2

Analisi dei requisiti delle funzionalità ETCS da integrare.

FASE 3

Studio del tool di sviluppo proprietario DevKit per la realizzazione di applicazioni con logica basata su tabelle di verità e macchine a stati.

FASE 4

Stesura del documento dei requisiti di configurazione dell’applicazione.

FASE 5

Sviluppo dell’applicazione sulla base dei requisiti individuati.

FASE 6

Installazione dell’applicazione VIA sul DMI disponibile presso il laboratorio di Stoccolma e configurazione del testbed con i simulatori del bordo treno.

FASE 7

Test dell’applicazione SIL2 su hardware dedicato DMI.

FASE 8

Stesura della documentazione dell’applicazione SIL2.

FASE 9

Stesura della documentazione di verifica e validazione dell’applicazione SIL2.

Risultati ottenuti

Mediante il Software sviluppato il cliente è stato in grado di integrare a bordo dei treni nuove funzionalità ETCS e di consentire la comunicazione tra i dispositivi di I/O e computer di bordo attraverso due diversi protocolli: MVB e IPTCom.

Nello specifico, i risultati si possono riassumere in 4 KPI qualitativi:

  1. Risoluzione di un definito numero anomalie riscontrate nel prodotto pre-esistente;
  2. Sviluppo di un insieme di funzioni che armonizzassero lo scambio di informazioni tra sottosistemi che precedentemente non erano in grado di comunicare a causa dei diversi protocolli di comunicazione utilizzati;
  3. Superamento dei test sul campo senza introduzione di nuove anomalie;
  4. Superamento con successo delle verifiche imposte dalla normativa grazie alla qualità della documentazione fornita a corredo del prodotto, le analisi di sicurezza e le attività di test eseguite.

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