Modellbasierte Anforderungsspezifikation sicherheitskritischer ...

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diagramm dargestellte Soll-Kommunikation hervorruft. Dies geschieht im Beispielmodell durch ein Aktivitätsdiagramm, das zunächst nur den Regelablauf des BÜ-Sicherns implementiert (siehe Bild 6.19). Wichtig ist bei der Erstellung dieses Diagramms, dass die dort versendeten und empfangenen Signale und deren Attribute - entsprechend der in Kapitel 5.1.5.1 beschriebenen Konsistenzbedingung - exakt so bezeichnet werden, wie in den Nachrichten der Sequenzdiagramme. Nur so kann durch Testausführungswerkzeuge später überprüft werden, ob die durch das modellierte Verhalten hervorgerufene Kommunikation zwischen SuB und Umgebung den Sollvorgaben entspricht. Diese Bedingung wird jedoch durch den datenbankähnlichen Ansatz der meisten Modellierungswerkzeuge ohnehin erzwungen. Nach Erstellung des Aktivitätsdiagramms wird das Modell ausgeführt 2 , das entstehende Kommunikationsverhalten in einer Testumgebung (wie z.B. dem TestConductor für Rhapsody) aufgezeichnet und mit dem zuvor in Form der Sequenzdiagramme modellierten Soll-Kommunikationsverhalten verglichen. Sind sie inhaltlich identisch, erfolgt im nächsten Schritt die Anwendung des automatischen Testfallgenerierungswerkzeuges auf das Verhaltensmodell. Diese hat zum einen das Ziel, implizit mitmodelliertes, gewünschtes Verhalten explizit zu machen, andererseits eventuell enthaltenes Fehlverhalten zu offenbaren. Da das Aktivitätsdiagramm in dieser ersten Phase noch sehr einfach ist, ergeben sich zu diesem Zeitpunkt durch die Ausführung des Testfallgenerators keine neuen Erkenntnisse und die erste Iteration der inneren Schleife kann abgeschlossen werden. An dieser Stelle ist im Prozessablauf die Durchführung einer formalen Verifikation gegen Sicherheitsund Lebendigkeitsrandbedingungen vorgesehen. Allerdings stand zum Zeitpunkt der Modellierung (Anfang 2008) kein geeignetes formales Verifikationswerkzeug zur Verfügung, mit dem ein auf Aktivitätsdiagrammen basierendes Verhaltensmodell hätte verifiziert werden können. Daher konnte dieser Prozessschritt nicht durchgeführt werden und wurde übersprungen. In den folgenden Iterationen wurden nun nach und nach die einzelnen Störungssituationen modelliert. Dies geschieht nach dem gleichen Vorgehen wie beim Regelablauf. So wurde beim vorliegenden Beispielmodell in der zweiten Iteration als Fehlerfall die Reaktion auf ein ausgefallenes Gelblicht am Bahnübergang modelliert: Sobald die Bahnübergangssteuerung einen Ausfall des Gelblichts 3 erkennt, muss sie sofort auf das Rotlicht umschalten und nicht erst nach der sonst üblichen Gelbzeit. Für die sich dadurch ergebenden Kommunikationsabläufe wird - wie beim Regelablauf - zunächst ein Sequenzdiagramm erstellt und anschließend das Verhaltensmodell so erweitert, dass auch der Fehlerfall korrekt abgebildet wird. Auch der nachfolgende Testzyklus folgt dabei dem zuvor beschriebenen Muster, verwendet als Eingangsdaten jedoch eine gegenüber der ersten Iteration vergrößerte Datenmenge. So muss sich das Verhaltensmodell nun gegen die Sequenzdiagramme von Regelfall (aus der ersten Iteration) und Gelblichtausfall (aus der aktuellen zweiten Iteration) bewähren, wodurch praktisch ein Regressionstest-Szenario entsteht. Sollte durch das Hinzufügen der Verhaltenskonstrukte in der zweiten Iteration das Gesamtverhalten ungewollt so verändert worden sein, dass das Sollverhalten aus der ersten Iteration nicht mehr erfüllt wird, würde dies jetzt bemerkt. Auch die nachfolgende Testfallgenerierung stützt sich auf das nun erweiterte Verhaltensmodell. Mit dessen zunehmender Komplexität steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass durch die 2 Ein ablauffähiges Modell erfordert minunter noch zusätzliche Modellierungsarbeiten (z.B. zur vereinfachten Abbildung der Systemumgebung), die aber nicht inhaltlich relevant sind und daher hier nicht näher beschrieben werden. 3 Bei realen Anlagen im Bereich der Bahnen nach EBO wird eine bestimmte Anzahl an ausgefallenen Gelblichtern üblicherweise toleriert. Die Sicherungsanlage reagiert beispielsweise erst dann auf einen Gelblichtausfall, wenn es an einer bestimmten Anzahl an Signalgebern gleichzeitig zu einem Gelblichtausfall kommt. 123
act [Aktivit?t] B? sichern [ B? sichern ] : Strassenverkehrsteilnehmer gelb leuchtet Aktuelles LzA-Signalbild target after (3 Sek.) rot leuchtet Aktuelles LzA-Signalbild target : Triebfahrzeugfuehrer BUe1 Aktuelles UeS-Signalbild target Start Grundstellungszeit after (12 Sek.) Schliessend Aktuelle Schrankenposition target auf untere Endlage warten geschlossen Aktuelle Schrankenposition target Abbildung 6.19.: Aktivitätsdiagramm für Anwendungsfall „BÜ sichern” 124
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Modellbasierte Anforderungsspezifik
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5.1.5.2. Konsistenz der Akteure . .
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1. Abstract In common with other te
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2. Einleitung Wie in anderen techni
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5 % der späteren Fehler aufgedeckt
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3. Bestandsaufnahme und Identifikat
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dest |−> q, adr |−> msg.adr] :
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Abbildung 3.1.: Das Verhältnis von
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und Testmodell und erweitert somit
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für LST-Modulverträge für die De
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Im Kontext des BMW-Prinzips lässt
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• Die zweite Unterklasse umfasst
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Abbildung 4.1.: Herunterbrechen der
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Insgesamt ergibt sich somit die in
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Abbildung 5.1.: Einordnung des funk
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5.1.1.3. Objektorientierung im Eise
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• Eignung für das Systems Engine
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5.1.2. Metamodell und Subset der Sy
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Für die Anzahl der Ebenen gibt es
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Modell_Ebene_Teilmodell_Sichten pac
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(a) Das funktionale Konzept betrach
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bdd [Modell] Data[ Kontexktkommunik
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dd [Modell] Data[ Systemabgrenzungs
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• die Folgen von Gefährdungen zu
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uc [view] Systemfunktionssicht [ Te
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dd [Modell] Data[ Systemfunktionssi
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Im Rahmen des Anforderungsmodells k
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Inhaltselement SysML-Sprachelement
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5.1.4.4. Systemverhaltenssicht Mit
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hat beispielsweise Arabestani in [A
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Abbildung 5.11.: Einordnung des Sys
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wird - sofern möglich - eben diese
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act [Aktivitaet] Druckluft erzeugen
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• Kontinuierliche Übertragung vo
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in einer Aktionssprache an den Kont
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der Subsystemarchitektur (siehe 5.1
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Verhaltensmuster Senden von Signale
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5.1.4.5. Subsystem-Struktur/Whitebo
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Seite 92 und 93: 87 Abbildung 5.29.: Prinzip der Ver
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Seite 98 und 99: 6.1.3. Einordnung in den Gesamtlebe
Seite 100 und 101: Von Nach Ausgetauschte Information
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Seite 104 und 105: den könnte. Vielmehr soll diese ja
Seite 106 und 107: Letztendlich lässt sich keine eind
Seite 108 und 109: 103 Abbildung 6.7.: Rekursive Anwen
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Seite 112 und 113: Ideenskizzen, implizite Vorstellung
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Seite 118 und 119: vom BÜ die Anzeige des Befahrbarke
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Seite 126 und 127: Als Ergebnis liefert der Subprozess
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Seite 150 und 151: 7. Zusammenfassung, Ergebnisse und
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act [Aktivitaet] S8 Nicht-funktiona
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