(openPR) Paris, 13. Oktober 2020 - HITACHI Rail STS hat sich für die GNAT-Pro-Software-Entwicklungsumgebung von AdaCore für seine neue Eisenbahnsicherheitsplattform entschieden.
AdaCore, ein Anbieter von Softwareentwicklungs- und Verifikations-Tools, hat verkündet, dass HITACHI Rail STS (Signalling and Transportation Systems) die Ada-Entwicklungsumgebung GNAT Pro für ARM-Prozessoren ausgewählt hat. Ziel ist die Modernisierung seiner Eisenbahnsicherheitsplattform CSD (Calculator of available safety), um den sicheren Verkehr von Zügen auf Bahnstrecken und in U-Bahnnetzen zu gewährleisten.
Technische Herausforderungen der Modernisierung
Im März 2017 rollte HITACHI Rail STS das Stellwerk-Management-System des Gare de Lyon in Paris im Rahmen eines von der französischen Staatsbahn SNCF in Auftrag gegebenen Modernisierungsprojekts aus. Das System, das von einer einzigen Sicherheitsplattform unterstützt wird, steuert zeitgleich 170 Weichen, 115 Signale und 800 Fahrstraßen. Dafür benötigt es eine sichere und zuverlässige Plattform.
Angesichts überholter Technik und des Bedarfs an immer höherer Computerleistung beschloss HITACHI Rail STS ein Jahr später, die Sicherheitsplattform weiter zu modernisieren. Ziel war es, eine einzige Plattform zu entwickeln, die auch den Anforderungen von rollendem Material und Bodensignalen entspricht.
Die ersten Projekte waren die Modernisierung der U-Bahnlinien in Brüssel mit einem Communication-Based-Train-Control (CBTC)-System und die Erneuerung der Stellwerksysteme auf der ersten, 450 Kilometer langen Hochgeschwindigkeitsstrecke zwischen Paris und Lyon.
HITACHI Rail STS identifizierte zwei Kernbereiche für die Umsetzung dieser Projekte:
1. Ausführung der Logiksynthese auf der 68K-CPU, um die "Voter"-Funktion des CSD im Verarbeitungssystem dieser Komponente unterzubringen. Das ermöglicht es, die codierte Monoprozessor-Produktionskette der bestehenden Voter-Software wiederzuverwenden.
2. Portierung der vorhandenen Anwendungssoftware, die in Ada 95 entwickelt wurde, auf einen ARM-Cortex-A53-Prozessor im Bereich der Programmierbaren Logik.
Entscheidung für AdaCore-Lösungen
Die durch die Portierung der Anwendungssoftware auf einen ARM-Prozessor bedingten Einschränkungen veranlassten HITACHI Rail STS, AdaCore zu kontaktieren, um Lösungsmöglichkeiten zu finden – einschließlich der Entscheidung für eine Ada-Runtime und eines auf ARM ausgelegten Compilers.
HITACHI Rail STS entschied sich für die Linux-gehostete GNAT-Pro-Ada-Entwicklungsumgebung von AdaCore in Kombination mit einer Ravenscar-SFP-Runtime, die auf mehreren Faktoren basiert:
1. Die Möglichkeit, die Runtime gemäß der Eisenbahnnorm EN 50128 zu zertifizieren;
2. Zugang zu einer POSIX/Linux-Entwicklungsumgebung, die in Kombination mit Ada-Kompilierungs-Tools eine Generierung von Binärprogrammen ermöglicht;
3. Die Möglichkeit der Wiederverwendung von Linux-Tools;
4. Zugang zu verschiedenen AdaCore-Werkzeugen, darunter
a. GNATcheck zur Verifizierung von Coding-Standards, einschließlich Komplexitätsmetriken
b. GNATemulator, der es ermöglicht, einen ARMv8-Prozessor auf einem Host-System zu emulieren.
Neue Sicherheitsplattform für Strecken- und On-Board-Projekte
Die Entwicklung der Plattform begann 2017 mit dem Entwurf einer neuen CCTEP-Schaltplatine. Es folgte die Portierung der CSD-Softwarekomponenten sowie die Risikoanalyse und Validierung.
Bis Ende 2020 soll die neue Plattform nach EN 50128 zertifiziert sein (www.adacore.com/industries/rail/en50128). Künftig wird HITACHI Rail STS die universelle Sicherheitsplattform in allen Strecken- und On-Board-Projekten einsetzen.
Weitere Informationen
Case Study von HITACHI Rail STS: https://www.adacore.com/papers/hitachi-case-study
