Sicherheitsstrategie für eingebettete Onboard-Systeme im Schienenfahrzeug
Projektaufgaben
- Definition geeigneter Safety Integrity Level (SIL)-Methoden unter Berücksichtigung internationaler Regelwerke (CSM DT, CENELEC, RSSB, ANSF, ANSI, GOST, SIRF, IEC 61508 Risikograph)
- Beschreibung und Anwendung der Wechselwirkung zwischen Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) und Fault Tree Analysis (FTA)
- Entwicklung einer strukturierten Sicherheitsstrategie (z. B. Top-Down- und funktionsorientierte Ansätze) für eingebettete Onboard-Systeme
- Erstellung eines Safety-Case-Konzepts auf Basis sicherheitskritischer und sicherheitsrelevanter Funktionen inkl. Visualisierung (z. B. Goal Structuring Notation (GSN))
- Spezifikation von Sicherheitsnachweisen (Safety Evidence), inklusive Inhalte, Kernaussagen und Aufwandsschätzung für die Bewertung durch den Independent Safety Assessor (ISA)
Unsere Umsetzung
Das Projekt umfasste die Entwicklung einer generischen Anwendung für eingebettete Onboard-Systeme (Hardware und Software) auf Schienenfahrzeugen mit vorgesehenem Einsatz in der Europäischen Union, im Vereinigten Königreich sowie in internationalen Märkten.
Zudem beinhaltete das Projekt die Definition eines Sicherheitsprozesses und einer Sicherheitsstrategie für Systeme bis Safety Integrity Level 2 (SIL 2) unter Berücksichtigung einer Skalierbarkeit auf höhere Integritätsstufen. Die Wechselwirkung zwischen Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) und Fault Tree Analysis (FTA) wurde beschrieben und anhand von Anwendungsbeispielen erläutert.
Darüber hinaus umfasste das Projekt die Festlegung geeigneter SIL-Klassifizierungsmethoden basierend auf den jeweils geltenden regulatorischen Rahmenbedingungen, darunter CSM DT, RSSB, ANSF, ANSI, GOST, SIRF sowie CENELEC. Ebenso wurde die Harmonisierung qualitativer und quantitativer Sicherheitskennzahlen über verschiedene Normen hinweg betrachtet.
Die relevanten Richtlinien ((EU) 402/2013, (EU) 2015/1136) sowie Normen (u. a. EN 50129, EN 50716, IEC 61508) bildeten die Grundlage für den Sicherheitsprozess und die zugehörige Dokumentation.
PROSE hat einen umfassenden Sicherheitsplan für eine generische Onboard-Anwendung entwickelt, der System-, Hardware-, Software- und Kommunikationsaspekte abdeckt. Dabei haben wir regulatorische Anforderungen mit bewährten Methoden der Sicherheitsanalyse kombiniert und aufeinander abgestimmt.
Auf Basis eines klar strukturierten Sicherheitsnachweiskonzepts wurden alle erforderlichen Sicherheitsaktivitäten und Nachweise abgeleitet. Durch die konsistente Verknüpfung von Methoden wie Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) und Fault Tree Analysis (FTA) wurde ein nachvollziehbarer Sicherheitsprozess erstellt.
Kundennutzen
Der Sicherheitsplan bildet die Grundlage für die Durchführung sämtlicher Sicherheitsaktivitäten über den gesamten Projektverlauf hinweg und adressiert System-, Hardware- und Softwareebene. Er ist ein zentraler Bestandteil der Unterlagen für den Independent Safety Assessor (ISA) und unterstützt die Erstellung und Bewertung des finalen Safety Case.
Durch die Etablierung eines harmonisierten und wiederverwendbaren Sicherheitsprozesses kann der Kunde diesen Ansatz effizient auf zukünftige generische Anwendungen übertragen und gleichzeitig die Einhaltung von CENELEC- und IEC-Anforderungen sicherstellen.
Die definierte Sicherheitsstrategie ermöglicht eine Skalierung von Basic Integrity bis hin zu SIL 4 und schafft die Grundlage für belastbare Safety Cases auf Basis klar strukturierter Sicherheitsfunktionen. Der unabhängige und methodische Ansatz von PROSE gewährleistet Transparenz, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und langfristige Nutzbarkeit auf internationalen Märkten.
