Badania funkcjonalne w procesach certyfikacji i eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym

Podobne dokumenty
BADANIA SYSTEMÓW STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM W PROCESIE ICH CERTYFIKACJI

BADANIA URZĄDZEŃ SRK W PROCESIE ICH CERTYFIKACJI

Podstawy diagnostyki środków transportu

PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ

Zarządzanie konfiguracją produktu w całym cyklu Ŝycia. Aleksandra Grzywak-Gawryś Warsztaty Rola IRIS w branŝy kolejowej

EN54-13 jest częścią rodziny norm EN54. Jest to norma dotycząca raczej wydajności systemu niż samych urządzeń.

Efekty kształcenia z podstawy programowej Uczeń:

Podstawy sterowania ruchem kolejowym : funkcje, wymagania, zarys techniki / Mirosława Dąbrowa-Bajon. wyd. 3. Warszawa, 2014.

Certyfikacja wyposażenia lokomotyw w urządzenia sterowania. mgr inż. Witold Olpiński

Karta przedmiotu - Bezpieczeństwo w systemach kierowania i sterowania ruchem Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

r r r r r r r.

METODYKA CERTYFIKACJI PODSYSTEMU STEROWANIE

Instytut Kolejnictwa jednostką upoważnioną do badań technicznych oraz oceny zgodności określonych rodzajów budowli, urządzeń i pojazdów kolejowych

Załącznik nr 1 do Zapytania ofertowego: Opis przedmiotu zamówienia

01 września 2015 r r. 14 czerwca 2015 r. 31 marca 2015 r. 1 marca 2005 r. 1 czerwca 2005 r. 4 czerwca 2012 r. 09 marca 2015 r.

WARUNKI GWARANCJI I SERWISU GWARANCYJNEGO

WYKAZ INSTRUKCJI WEWNĘTRZNYCH PKP POLSKIE LINIE KOLEJOWE S.A. ZAMIESZCZONYCH W INTERNECIE r r r r.

Bezpieczeństwo w systemach kierowania i sterowania. ruchem. Kod przedmiotu TR.NM...

ĆWICZENIE 4 WYZNACZANIE OPTYMALIZOWANYCH PROCEDUR DIAGNOSTYCZNO-OBSŁUGOWYCH

Walidacja elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem jako krok do zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania maszyn

WYZNACZANIE OPTYMALIZOWANYCH PROCEDUR DIAGNOSTYCZNO-OBSŁUGOWYCH

INŻYNIERIA OPROGRAMOWANIA TESTOWANIE SYSTEMOWE

Pojazdy kolejowe - proces dopuszczenia do eksploatacji typu pojazdu kolejowego

SMOKE MASTER SMPA/SMIA. Systemu różnicowania ciśnienia w systemach kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła NUMER KSIĄŻKI KSPLOATACJI:...

Wymagania edukacyjne EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ TECHNIKI KOMPUTEROWEJ. Montaż komputera osobistego i serwera

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 310

Stałe urządzenia gaśnicze na gazy

24 września 2007 r r. 1 marca 2005 r. 1 czerwca 2005 r. 4 czerwca 2012 r. 15 grudnia r. 6 kwietnia 2009 r. 1 stycznia r.

EKSPLOATACJA SYSTEMÓW TECHNICZNYCH

Załącznik nr 1 do 059-BR Odbijak poprzeczny

Temat lekcji. PKZ(E.b)(4)2 Zabezpieczanie dostępu do systemu operacyjnego.

Plan testów do Internetowego Serwisu Oferowania i Wyszukiwania Usług Transportowych

Formułowanie wymagań dotyczących wyposażenia bezpieczeństwa wykorzystującego technikę RFID

24 września 2007 r r. 14 czerwca 2015 r. 31 marca 2015 r. 1 marca 2005 r. 1 czerwca 2005 r. 4 czerwca 2012 r. 09 marca 2015 r.

WYBRANE ZAGADNIENIA OPTYMALIZACJI PRZEGLĄDÓW OKRESOWYCH URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH

Załącznik nr 1 do zapytania ofertowego 014-BR Łożyska zestawów kołowych

Metodyka projektowania komputerowych systemów sterowania

Interfejsy cyfrowe do urządzeń sterowania ruchem kolejowym na sieci PKP PLK S.A.

W klasyfikacji zawodów i specjalności zawód automatyka sterowania ruchem kolejowym jest pod kodem

Załącznik nr 1 do 058-BR Amortyzatory

Tom 6 Opis oprogramowania Część 8 Narzędzie do kontroli danych elementarnych, danych wynikowych oraz kontroli obmiaru do celów fakturowania

Przepis wewnętrzny wprowadzajacy. Nazwa przepisu Zarządzenie Zarządu Nr 52/ r. możliwy wydruk

Testowanie oprogramowania

Załącznik nr 1 do Zarządzenia Nr 15/2012 Komendanta Powiatowego Państwowej Straży Pożarnej Zatwierdzam w Wodzisławiu Śl. z dnia 10 lipca 2012r.

SLA ORAZ ZASADY ŚWIADCZENIA WSPARCIA I HELPDESK. Wykonawca zobowiązuje się do świadczenia Usług Wsparcia i Helpdesk w odniesieniu do Systemu.

Praca przy obsłudze i konserwacji urządzeń elektroenergetycznych

Projektowanie funkcji bezpieczeństwa. z wykorzystaniem podsystemu transmisji danych bezpieczeństwa

Szybkie prototypowanie w projektowaniu mechatronicznym

Projektowanie przestrzenne. Projektowanie osiedli PN-B-01027:2002P

PODSTAWOWE ZASADY LICENCYJNE INSTRUKCJI WEWNETRZNYCH PKP POLSKIE LINIE KOLEJOWE S.A. Określenie warunków umowy poprzez:

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA SST-2 SCHODY

REFERAT PRACY DYPLOMOWEJ

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Usługa: Testowanie wydajności oprogramowania

Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik mechatronik 311[50]

Maciej Oleksy Zenon Matuszyk

Analiza ryzyka nawierzchni szynowej Iwona Karasiewicz

Technika mikroprocesorowa. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego

Galileo - encyklopedia internetowa Plan testów

IO - Plan testów. M.Jałmużna T.Jurkiewicz P.Kasprzyk M.Robak. 5 czerwca 2006

1. Prace rozwojowe usługi informatyczne w zakresie opracowania prototypu oprogramowania serwisowo-instalatorskiego dla systemu testowego

Diagnostyka procesów i jej zadania

STRATEGIA LABORATORIUM AUTOMATYKI I TELEKOMUNIKACJI IK W ZAKRESIE PROWADZENIA BADAŃ SYSTEMU GSM-R

Rozdział ten zawiera informacje na temat zarządzania Modułem DMX oraz jego konfiguracji.

Diagnostyka ekonomiczna w systemach automatycznego zarządzania przedsiębiorstwem. dr Jarosław Olejniczak

OFERTA Audyt i usługi doradcze związane z wdrożeniem systemu zarządzania bezpieczeństwem informacji dla jednostek administracji publicznej

EKSPLOATACJA SYSTEMÓW TECHNICZNYCH - LAB.

Załącznik nr 1. do zapytania ofertowego nr 009-BR Siedzenia pasażerskie

Testowanie i walidacja oprogramowania

INŻYNIERIA OPROGRAMOWANIA TESTOWANIE INTEGRACYJNE

Załącznik nr 1 do zapytania ofertowego nr 041-BR Układ ogrzewania i wentylacji

Wybrane zagadnienia dotyczące propozycji zmiany warunków technicznych w zakresie znaków zmiennej treści

PROCEDURY ZARZĄDZANIA SYSTEMEM INFORMATYCZNYM

Systemy zabezpieczeń

Sterowanie wielkością zamówienia w Excelu - cz. 3

I. Wykonywanie przeglądów okresowych i konserwacji oraz dokonanie prób ruchowych agregatu prądotwórczego:

Załącznik nr 19 do Umowy nr... z dnia... Plan Testów Systemu. Projekt ZEFIR 2

Moduł Z9 Praktyka zawodowa

Testowanie oprogramowania. Testowanie oprogramowania 1/34

Tematy prac dyplomowych w Katedrze Awioniki i Sterowania. Studia: II stopnia (magisterskie)

Przepisy i normy związane:

Porównanie metod i technik testowania oprogramowania. Damian Ryś Maja Wojnarowska

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki KARTA PRZEDMIOTU

Szczegółowy opis przedmiotu umowy. 1. Środowisko SharePoint UWMD (wewnętrzne) składa się z następujących grup serwerów:

Tworzenie przypadków testowych

PROBLEMY CERTYFIKACJI URZĄDZEŃ SRK NA PRZYKŁADZIE ERTMS

Wydział Obsługi Infrastruktury Referatu Inwestycji i Obsługi Gospodarczej

PROTOKÓŁ NR 10. Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagrożeń bezpieczeństwa i środowiska eksploatowanych maszyn

SMART LAB laboratorium testów urządzeń i systemów z zakresu SMART GRID i SMART METERING (Środowiskowe laboratorium SM/SG propozycja projektu)

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Praca dyplomowa. Program do monitorowania i diagnostyki działania sieci CAN. Temat pracy: Temat Gdańsk Autor: Łukasz Olejarz

Plan Testów Systemu SOS

Uwarunkowania certyfikacyjne ERTMS w Polsce

Etapy życia oprogramowania

OPIS WARUNKÓW ZAMÓWIENIA. do przetargu nieograniczonego nr 20/V/2015

RAPORT. Gryfów Śląski

Rozszerzenie zakresu akredytacji Instytutu Kolejnictwa jako jednostki certyfikującej

Modelowanie jako sposób opisu rzeczywistości. Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechnika Łódzka

Topór Światowida Plan testów

Transkrypt:

Paweł Drózd 1 Politechnika Warszawska Wydział Transportu Badania funkcjonalne w procesach certyfikacji i eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym 1. WSTĘP Urządzenia sterowania ruchem kolejowym jako urządzenia techniczne zabezpieczające ruch pojazdów szynowych musza spełniać wymagania dotyczące określonego poziomu bezpieczeństwa i sprawności ruchu. Niezależnie od rodzaju, urządzenia muszą zachowywać się zgodnie z założonymi zasadami funkcjonowania i stawianymi im wymaganiami zawartymi w dokumentach normatywnych, wymaganiach bezpieczeństwa, wytycznych technicznych czy instrukcjach sygnalizacji i prowadzenia ruchu. Każdy system sterowania ruchem kolejowym musi zachowywać się zgodnie z tymi zasadami, zarówno w przypadku właściwego funkcjonowania, jak i w przypadku uszkodzeń czy niepoprawnej obsługi. Badanie poprawności działania czyli poprawnej realizacji funkcji jest niezbędnym elementem ich eksploatacji. Kontrola ta realizowana jest w procesie diagnostyki eksploatacyjnej urządzeń srk jak również w procesie dopuszczania urządzeń do eksploatacji. W cyklu życia system srk poddawany jest niekiedy modyfikacji lub modernizacji. Po takich zabiegach konieczne jest sprawdzenie systemu celem stwierdzenia zgodności działania z założeniami i wymaganiami. Badania funkcjonale przeprowadza się również po wypadkach kolejowych jeżeli okoliczności wypadku wskazują, że potencjalną przyczyną są urządzenia sterowania ruchem. Poprawność realizacji wymaganych funkcji ocenia się na podstawie analiz i wyników odpowiednich sprawdzeń i testów funkcjonalnych. Celem artykułu jest przedstawienie wybranych problemów badań systemów srk związanych z dopuszczeniem ich do eksploatacji w oparciu o akty prawa krajowego. Omawiane badania, zdaniem autora, mogą być również stosowane w procesie utrzymania urządzeń. 2. ZASTOSOWANIA TESTÓW Testy i sprawdzenia funkcjonalne dają ocenę o poprawności działania urządzeń; odpowiadają one na pytanie czy system wykonuje określone funkcje zgodnie z założeniami. Badania funkcjonalne przeprowadzane są m.in. podczas procesu certyfikacji urządzeń i są one źródłem informacji na podstawie których można określić zgodność z wymaganiami określonymi we właściwych, dla danego typu urządzeń, specyfikacjach technicznych i dokumentach normalizacyjnych. Proces eksploatacji urządzeń srk przewiduje również okresową diagnostykę - okresowe sprawdzanie poprawności działania, które powinno być wykonywane: cyklicznie w stałych odstępach czasu zgodnie z instrukcjami utrzymania, po stwierdzeniu zakłóceń w działaniu urządzeń, po usunięciu usterek wymagających napraw, wymiany uszkodzonych elementów i regulacji, po wypadkach kolejowych w ramach postępowania komisji ds. wypadków kolejowych, przy odbiorze urządzeń. 2.1. Badania techniczne urządzeń srk w procesie certyfikacji Badania i testy funkcjonalne są niezbędnym elementem w procesie uzyskiwania świadectwa dopuszczenia typu. Testy przeprowadzane na urządzeniach mają na celu sprawdzenie działania prawidłowości funkcjonowania urządzeń srk w warunkach jego rzeczywistego zastosowania spełnienia 1 pdrozd@wt.pw.edu.pl 176

określonych wymagań w rzeczywistych warunkach pracy. Według Wymagań bezpieczeństwa [2], w tym celu należy przeprowadzić następujące testy: test funkcjonalny, mający na celu sprawdzenie poprawnego działania, test niezawodności, test bezpieczeństwa. Testy niezawodności i bezpieczeństwa służą do udowodnienia wymaganych wskaźników niezawodności i potwierdzenia, że system spełnia wymagania bezpieczeństwa w rzeczywistych warunkach pracy. Wyniki testów funkcjonalnych są również weryfikacją dowodu bezpieczeństwa certyfikowanego systemu. Zakres i warunki badań funkcjonalnych są ściśle określone w Rozporządzeniu [1] jako badania techniczne dla określonych typów urządzeń. Dotyczą one wszystkich urządzeń służących do zabezpieczenia ruchu kolejowego dla których należy uzyskać świadectwo. Badania powinny być prowadzone: w warunkach normalnych, w warunkach oddziaływania uszkodzeń, wraz z oceną zdolności pozostawania w stanie bezpiecznym, przy zmiennych wartościach parametrów zasilania, w warunkach oddziaływania czynników zewnętrznych jako: o badania klimatyczne, o badania na oddziaływania mechaniczne, o badania na oddziaływania elektryczne, w tym kompatybilności elektromagnetycznej, o ocenę zabezpieczenia przed nieautoryzowanym dostępem, o badanie wytrzymałościowe. Warunki normalne zostały określone w Wymaganiach bezpieczeństwa [2] i dotyczą: parametrów napięcia zasilania, temperatury otoczenia i wilgotności powietrza, odporności na udary i wibracje, wysokości, zakłóceń (elektromagnetycznych, wyładowań elektrostatycznych, przepięć, oddziaływania trakcji), warunków elektrycznych na pojazdach (dla urządzeń instalowanych na pojazdach). W w/w warunkach urządzenia powinny pracować poprawnie tzn. spełniać wymagania funkcjonalne i bezpiecznościowe oraz wykazywać odporność na wpływy zewnętrzne i zakłócenia. Na podstawie uzyskanych wyników prób i testów przeprowadzonych w zdefiniowanych warunkach jednostka organizacyjna przeprowadzająca badania sporządza raport z tych badań, opinię techniczną o badanym systemie oraz wydaje certyfikat zgodności typu. Dokumenty te są załącznikiem do wniosku o wydanie świadectwa dopuszczenia do eksploatacji typu urządzenia. W określonych w Rozporządzeniu [1] przypadkach przeprowadzenie w/w badań jest niezbędne dla uzyskania certyfikatu zgodności z typem. 2.2. Diagnozowanie stanu technicznego urządzeń srk w procesie eksploatacji Określenie aktualnego stanu obiektu technicznego, a takim są urządzenia srk, jest możliwe tylko w wyniku przeprowadzenia badań diagnostycznych. Proces badań diagnostycznych urządzeń polega na wykonaniu określonego zbioru sprawdzeń oraz analizie uzyskanych wyników. W procesie diagnozowania następuje ocena wartości cech stanu urządzenia, przetwarzanie zebranych informacji oraz wnioskowanie służące wypracowaniu diagnozy. Cel realizacji badań diagnostycznych zależy od momentu ich wykonania oraz momentu, którego dotyczy ocena stanu technicznego urządzenia. Wyróżnia się cztery formy działań diagnostycznych: diagnozowanie, genezowanie, prognozowanie i dozorowanie. Diagnozowanie polega na określaniu stanu urządzenia w chwili, w której realizowane są badania. Genezowanie pozwala określić stan lub stany urządzenia w chwilach poprzedzających wykonanie badań. Prognozowanie polega na przewidywaniu stanów urządzenia srk w przyszłości, natomiast dozorowanie (nazywane także monitorowaniem) obejmuje bieżącą obserwację stanu technicznego (systematyczne odnawianie diagnozy). Istotnym elementem badań diagnostycznych są testy i próby funkcjonalne. 177

Przepisy wewnętrzne w formie instrukcji i wytycznych zarządcy infrastruktury (PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.) określają działania dotyczące eksploatacji i diagnostyki (instrukcje Ie-5, Ie-7, Ie-12) [9, 11, 12]. Ogólne zasady eksploatacji urządzeń i postępowania w czasie prowadzenia zabiegów obsługi technicznej, diagnostycznej i robót w urządzeniach opisane są w instrukcji Ie-5. Instrukcja Ie-7 dotyczy realizacji działań diagnostycznych i kontroli okresowych, opisuje proces diagnostyczny i zakresy badań w ramach utrzymania obiektów we właściwym stanie technicznym. Natomiast instrukcja Ie-12 szczegółowo opisuje zasady i metody realizacji poszczególnych prac obsługowych i napraw poszczególnych typów urządzeń srk. Poza tymi instrukcjami obowiązują wytyczne odbioru technicznego oraz przekazywania do eksploatacji urządzeń srk (Ie-6). Określają one warunki i zasady i tryb dokonywania odbioru technicznego i przekazywania do eksploatacji urządzeń nowych oraz po remontach, przebudowie i modernizacji. Urządzenia się zużywają, zmieniają się warunki zabudowy w jakich one pracują jak zmiana układu torowego lub warunki ruchowe pracy stacji do których należy dostosować istniejące urządzenia lub wybudować nowe. Na modernizowanych stacjach zgodnie z wymaganiami instaluje się urządzenia komputerowe dla których należy zapewnić współpracę z systemami na przylegających szlakach i sąsiednich posterunkach za pomocą odpowiednich interfejsów [7]. Dla takich urządzeń i ich interfejsów powiązania również przeprowadza się odpowiednie badania na podstawie których potwierdza się ich poprawność działania i spełnienie odpowiednich wymagań technicznych. W przedstawionych dokumentach opisane są m.in działania, na podstawie których można dokonać diagnozy oceny stanu technicznego urządzenia (diagnozy) określenia zbioru właściwości technicznych na podstawie realizacji badań t.j pomiarów, testów, kontroli i prób funkcjonalnych. Sprawdzenia funkcjonalne wchodzą również w zakres działań dotyczących konserwacji i przeglądów urządzeń. Postanowienia zawarte w wytycznych [10] określają dla poszczególnych typów urządzeń zakres prób technicznych i sprawdzeń urządzeń przed zgłoszeniem ich do odbioru oraz w trakcie odbioru technicznego. Próby te powinien przeprowadzić wykonawca i komisja odbioru technicznego a ich zakres i warunki przeprowadzania są zbieżne z próbami wykonywanymi w procesie certyfikacji urządzeń. 2.3. Badania powypadkowe Innym przypadkiem badań funkcjonalnych są badania urządzeń po wypadkach kolejowych. Badania przeprowadzane są przez komisję powypadkową, która na podstawie okoliczności wypadku określa urządzenia lub podzespoły urządzenia jakie należy poddać sprawdzeniom oraz ustala szczegółowy program sprawdzeń oraz metody. Informacje o stanie urządzeń otrzymywane są na postawie zestawu pytań zawartych w wytycznych Ie-15 [13]. Zbiór pytań może zostać rozszerzony jeżeli podstawowy zestaw nie pozwala na określenie stanu urządzeń. W celu opracowania odpowiedzi na postawione pytania, komisja wykonuje próby, badania i sprawdzenia własne lub wspólnie z producentem urządzeń. 2.4. Warunki bezpiecznego stosowania Zakres badań funkcjonalnych określa również producent w warunkach bezpiecznego zastosowania urządzenia (SRAC Safety-Related Application Conditions), szczególnie w przypadku gdy poszczególne funkcje nie są wykorzystywane w zdefiniowanym w warunkach okresie czasu. Pomimo istnienia rozbudowanej wewnętrznej diagnostyki (dozorowanie) szczególnie w urządzeniach komputerowych, nie jest możliwe wykrycie wszystkich potencjalnych uszkodzeń. Do przeprowadzenia niektórych testów urządzenia i wymagana jest zmiana stanu badanego obiektu. Efektem testów przeprowadzanych okresowo jest sprawdzenie poprawności działania poprzez przeprowadzenie integralnych testów diagnostycznych systemu. Podsumowując, w procesie diagnostycznym, certyfikacji i odbiorach urządzeń należy wykonać szereg prób funkcjonalnych, bezpiecznościowych i badań parametrycznych których wyniki będą wykorzystane do: oceny stanu technicznego urządzeń, potwierdzeniu zgodności zabudowy urządzeń w zakresie ich funkcjonalności, potwierdzenia zgodności z wymaganiami poprawności reakcji urządzeń srk na uszkodzenia, stwierdzeniu poprawności działania interfejsów powiązania i urządzeń: o po naprawie, o po modernizacji, o po przebudowie (np. układu torowego stacji, dodaniu nowych funkcji w urządzeniach), 178

o czasowo wyłączonych, przed przywróceniem ich do eksploatacji, o po wypadkach kolejowych, o nowo wprowadzanych na rynek w trakcie certyfikacji i uzyskiwania certyfikatu zgodności typu, 3. PROGRAM I METODYKA TESTÓW 3.1. Metodyka testów systemów srk Testy funkcjonalne i bezpieczeństwa zasadniczo zaliczane są do metody czarnej skrzynki i przeprowadza się je realizując wcześniej przygotowany plan testów. Badany system srk jest traktowany jako czarna skrzynka, którego zachowanie można ustalić na podstawie wprowadzonych danych wejściowych (poleceniach, stanach elementów) i związanych z nimi danych wyjściowych reakcji na wprowadzane wymuszenia. Zespół testujący, realizujący program badań, czy zespół budujący zestawy testów na podstawie postawionych wymagań i założeń funkcjonalnych, nie muszą znać dokładnej wewnętrznej struktury badanego urządzenia a jedynie ich ogólną budowę i zasadę współpracy poszczególnych komponentów systemu. Podczas przygotowywania testów niekiedy dopuszczalny a nawet konieczny jest wgląd w wewnętrzną strukturę badanych urządzeń tzw. metoda szarej skrzynki. Pozwala to na precyzyjne wygenerowanie odpowiednich przypadków testowych co jest przydatne w testach urządzeń o skomplikowanej strukturze a szczególnie w testach bezpiecznościowych. Tak wygenerowany program testów realizuje się już na poziomie metody czarnej skrzynki. Metodę testów można przedstawić za pomocą modelu przedstawionego na rys.1. dane wejsciowe system srk - "czarna skrzynka" dane wyjściowe Rys.1. Model testowania systemów srk metodą czarnej skrzynki Źródło: opracowanie własne. Jako zbiór danych wejściowych będą rozumiane: polecenia (nastawcze) wydawane przez operatora, informacje o stanie urządzeń zewnętrznych i otoczenia systemowego. System srk niezależnie od struktury, typu urządzeń i realizowanych funkcji traktowany jest jako czarna skrzynka, którego zachowanie można ustalić jedynie na podstawie zbioru danych wejściowych i związanych z nimi danych wyjściowych. Dane wejściowe w zależności od przeprowadzanych testów (funkcjonalne, bezpiecznościowe) są podzielone na dwie grupy. Jedna grupa stanowi zbiór danych prawidłowych drugą zbiór danych nieprawidłowych. Zbiorem danych prawidłowych będą np. polecenia wydawane z pulpitu dyżurnego ruchu dostępne w aktualnej sytuacji ruchowej gdy spełnione są warunki do realizacji danej funkcji. Dane nieprawidłowe są to wymuszone polecenia w nieadekwatnym stanie urządzeń czy symulowane usterki mogące spowodować niezgodne ze specyfikacją zachowanie systemu. Jako dane wyjściowe reakcja urządzeń srk na wprowadzone dane wejściowe będą rozumiane: sygnały wyjściowe z systemu sterujące urządzeniami zewnętrznymi, zobrazowanie stanu urządzeń, komunikaty diagnostyczne. 179

Uzyskane dane podlegają ocenie czy dla określonych wprowadzonych danych wejściowych (generowanych zdarzeniach) otrzymano zgodne ze specyfikacją dane wyjściowe, bądź czy reakcja systemu była właściwa. Oczekiwany wynik testu, reakcja systemu, opisana jest w specyfikacji testów. Przydatną cechą testowania gdzie urządzenia są traktowane jako czarna skrzynka jest powtarzalność oraz możliwość wielokrotnego wykorzystania wyników. Wadami natomiast jest prawdopodobieństwo nieprzetestowania wszystkich funkcji systemu oraz to że przyczyna wykrytego błędu nie jest znana. Celem przeprowadzonych testów tą metodą jest wykrycie ewentualnych błędów a analiza przyczyn wykrytego defektu nie jest przedmiotem testów funkcjonalnych ale wyniki i specyfikacja testu będzie wykorzystana jako podstawa do jego analizy. Wadą wynikającą z braku przetestowania części funkcji badanego systemu jest pochodną trudności w zbudowaniu poprawnego i kompletnego programu testów. 3.2. Program testów Program testów może zawierać testy funkcjonalne i testy bezpiecznościowe, przy czym w testach bezpiecznościowych można wyróżnić: testy polegające na sprawdzeniu reakcji systemu na niewłaściwe dane wejściowe (polecenia, zasymulowane nieprawidłowe stany urządzeń) bezpieczeństwo funkcjonalne testy polegające na sprawdzeniu wykrywania przez system stanów usterkowych (sieci kablowej, elementów peryferyjnych/sterowanych), i ewentualnego przejścia systemu do stanu bezpiecznego bezpieczeństwo techniczne. W zależności od celu testów można je podzielić na testy kompleksowe czyli do określenia działania systemu jako całości lub na testy określonej funkcji realizowanej przez system. Podstawową techniką tworzenia programu testów jest analiza funkcjonalna, to znaczy definiowanie testów w oparciu o istniejącą specyfikację i wymagania. Zbiór funkcji i zasad ich realizacji powinien być ściśle określony w specyfikacji wymagań dla każdej klasy systemów. Specyfikacja ta powinna zawierać: wymagania niezwiązane z bezpieczeństwem, wymagania związane z bezpieczeństwem technicznym integralnością bezpieczeństwa, wymagania związane z bezpieczeństwem funkcjonalnym. Dla urządzeń srk wymagania powinny zostać określone przez przyszłego użytkownika. Z reguły taka specyfikacja wymagań istnieje i chociaż jest rozproszona w wielu dokumentach zakładamy że jest poprawna, oraz że można na jej podstawie opracować pełne testy. Programy testów budowane na podstawie wymagań i specyfikacji, szczególnie dla dużej konfiguracji urządzeń (np. urządzenia stacyjne w węźle) często mogą być niekompletne, nieuwzględniające wszystkich możliwych lub niezbędnych przypadków testowych czy nadmiarowe z wieloma powtórzeniami. Wynika to z metody układania programu testów metodą przewidywania błędów powstałych w procesie projektowania lub szukania błędnej realizacji funkcji, polegając na intuicji i doświadczeniach testera z podobnych przypadków testowych. Zdarza się, że wygenerowane testy polegające na wykonywaniu sekwencji zdarzeń będą możliwe tylko do zrealizowania w warunkach laboratoryjnych, a według programu są przewidziane do przeprowadzenia na obiekcie w warunkach jego rzeczywistego zastosowania. Wykonanie takich testów może dać niekompletny lub błędny wynik o stanie urządzeń lub realizacji określonych funkcji a wygenerowana ocena może okazać się fałszywa. 3.3. Specyfikacja testów Kompletna specyfikacja testów urządzeń srk powinna zawierać pełne pokrycie przypadkami testowymi każdej realizowanej przez system funkcji przy czym funkcja czy zmiana stanu urządzenia zostanie przetestowana co najmniej raz. Tylko takie podejście zagwarantuje prawidłowe i poprawne zweryfikowanie zgodności badanej struktury z określonymi wymaganiami. Podczas generowania testów konieczne jest określenie jaki będzie ich cel i zakres oraz powinny zostać wymienione wszystkie funkcje i przypadki jakie będą testowane. Prawidłowy test określonej funkcji powinien zawierać: założenia dla poprawnego wykonania testów, informacje ogólne, kroki i warunki wykonania testu, informacje dotyczące oczekiwanego i otrzymanego wyniku wraz z komentarzem. 180

Założenia powinny zawierać informacje co jest niezbędne dla przeprowadzenia testów. Powinna być wyspecyfikowana konfiguracja sprzętowa jaka będzie badana, wraz z otoczeniem systemowym badanej struktury i systemami współpracującymi, warunki środowiskowe. W przypadku gdy pewne elementy np. zewnętrzne urządzenia nie są przedmiotem badań, a są niezbędne z punktu widzenia działania systemu, mogą one zostać zasymulowane; należy jednak przedstawić uzasadnienie braku negatywnego wpływu symulacji na wynik testu. Informacje ogólne przypadku testowego służą do identyfikacji badanego elementu lub realizowanej funkcji i zawierają: cel testu / grupy testów, opis testowanego elementu czy funkcji, unikalnego identyfikatora. Kroki i warunki wykonania testu są niezbędne w celu poprawnego wykonania próby, szczególnie składającej się z sekwencji działań czy poleceń w określonej kolejności: stan początkowy (stan urządzeń) przed próbą: próba lub jej kroki podzielone na akcje (wykonanie pojedynczej czynności) oraz na odpowiedzi (reakcje systemu). Ciągi akcji mogą być poleceniami lub generowanymi usterkami przez operatora, stanami urządzeń sterowanych. Informacje wynikowe: oczekiwany wynik próby, rzeczywisty wynik próby (uzupełniany przez testera). Za prawidłowo wykonany test uważać można tylko taki, który został przeprowadzony zgodnie z opisem i uzupełniony wynikiem rzeczywistego wykonania próby a jeżeli zachodzi potrzeba stosownym komentarzem. Ze względu na funkcje realizowane przez urządzenia sterowania ruchem pełna specyfikacja testów jest dokumentem obszernym z tego względu przypadki testowe powinny być pogrupowane pod kątem badanych elementów (np. napęd, sygnalizator, układ kontroli niezajętości) czy funkcji, wraz z rozdzieleniem na test w warunkach normalnych i test w warunkach uszkodzeń. Najlepszą formą planu testów jest zapisanie prób w postaci tabelarycznej. 4. PODSUMOWANIE Próby funkcjonalne urządzeń są realizowane na każdym etapie cyklu życia urządzeń. Od fazy prototypu już przeprowadza się próby laboratoryjne na urządzeniu, których wyniki są podstawą do potwierdzenia poprawności czy modyfikacji założeń projektowych. Tworząc przypadki testowe, musimy mieć na uwadze aby spełniały swoje najważniejsze cele oraz powinny być wykonalne. Niezależnie od badań okresowych kontrola funkcjonowania realizowana jest również podczas realizacji procesu sterowania ruchem w trakcie ich normalnej pracy. Generując przypadki testowe nie mamy pewności pełnego pokrycia testami wszystkich funkcji systemu więc niezbędne staje się opracowanie metody budowania programów testów w pełnej i poprawnej specyfikacji. W tym celu należy przeprowadzić analizę właściwości funkcjonalnych i diagnostycznych urządzeń srk, zbudować model systemu i opracować metodę tworzenia specyfikacji testów dla konkretnej konfiguracji funkcjonalnej. Tak przygotowany zbiór testów byłby zbiorem dającym pełne pokrycie testowe. Specyfikacja testów funkcjonalnych i bezpiecznościowych jest podstawowym narzędziem weryfikacji czy badana struktura srk działa zgodnie z wymaganiami ale może być również używana w czasie eksploatacji systemu do cyklicznego sprawdzania urządzeń. Wygenerowane za pomocą opracowywanej metody testy funkcjonalne i bezpiecznościowe dla określonych urządzeń, mogą być częścią dokumentacji technicznej i utrzymaniowej będącej na wyposażeniu każdego posterunku ruchu czy LCSu. Na jej podstawie personel utrzymania mógłby zgodnie z zaleceniami dokumentacji wewnętrznej zarządcy infrastruktury dokonywać okresowej diagnozy obsługiwanych urządzeń lub sprawdzeń np. po naprawach. Przeprowadzenie badań polegało by na wykonaniu gotowych, określonych prób dla wadliwego elementu i wypełnieniu protokołu kontrolnego z powołaniem na zrealizowaną grupę testów. Wykorzystanie metody 181

budowania testów w procesie certyfikacji i eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym pozwoli prawidłowo przeprowadzić niezbędne badania funkcjonalne. Streszczenie W artykule poruszono problematykę badania funkcjonalnego urządzeń srk. Na podstawie obowiązującej dokumentacji normatywnej, wymagań, i wewnętrznych instrukcji przedstawiono jakie są zastosowania testów i ich zakres w zależności od ich celu, oraz warunki w jakich powinny być przeprowadzone testy urządzeń. Szczegółowo omówiono zawartość planu testów, metodykę ich przeprowadzania i zaproponowano opracowanie metody budowania programu testów funkcjonalnych. Słowa kluczowe: badania funkcjonalne, program testów, sterowanie ruchem kolejowym Functional tests in the certification and exploitation processes of railway traffic control devices Abstract The article describes the problems of functional test railway traffic control devices. Reviewed current regulatory documentation, requirements, and internal instructions. Presented what is the application of tests and their scope, depending on their purpose and perform tests conditions. Discussed in detail the content of the test plan, methodology of conducting the study and proposed the development of a method of building functional testing program. Key words: functional tests, test plan, railway traffic control LITERATURA [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 13 maja 2014 r. w sprawie dopuszczania do eksploatacji określonych rodzajów budowli, urządzeń i pojazdów kolejowych Dz.U. z dnia 30 maja 2014r. poz. 720. [2] Wymagania bezpieczeństwa dla urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa, Warszawa, wrzesień 1997. [3] PN-EN 50126:2002 Zastosowania kolejowe - Specyfikacja niezawodności, dostępności, podatności utrzymaniowej i bezpieczeństwa. [4] PN-EN 50128:2011 Zastosowania kolejowe - Łączność, sygnalizacja i systemy sterowania - Programy dla kolejowych systemów sterowania i zabezpieczenia. [5] PN-EN 50129:2007 Zastosowania kolejowe - Systemy łączności, przetwarzania danych i sterowania ruchem - Elektroniczne systemy sterowania ruchem związane z bezpieczeństwem [6] Paweł Drózd, Lech Konopiński, Badania systemów sterowania ruchem kolejowym w procesie ich certyfikacji. Problemy kolejnictwa zeszyt 152, Instytut Kolejnictwa 2011r. [7] Paweł Drózd Integracja funkcjonalna urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Prace naukowe Politechniki Warszawskiej Transport zeszyt 95, Politechnika Warszawska 2013r. [8] Dąbrowa-Bajon M.: Podstawy sterowania ruchem kolejowym. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2002. [9] Instrukcja o zasadach eksploatacji i prowadzenia robót w urządzeniach sterowania ruchem kolejowym Ie-5, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A Warszawa 2005. [10] Wytyczne odbioru technicznego oraz przekazywania do eksploatacji urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie- 6, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A Warszawa 2005. [11] Instrukcja diagnostyki technicznej i kontroli okresowych urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie-7, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A Warszawa 2005. [12] Instrukcja konserwacji, przeglądów oraz napraw bieżących urządzeń sterowania ruchem kolejowym Ie-12, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A Warszawa 2014. [13] Wytyczne badania urządzeń sterowania ruchem po wypadku kolejowym Ie-15. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A Warszawa 2005. 182