Modellbasierte Anforderungsspezifikation sicherheitskritischer ...

5.1.1.3. Objektorientierung im Eisenbahnwesen
In Abschnitt 4.1 wurde festgelegt, dass das Konzept zur Anfoderungsspezifikation auf Systeme
ausgelegt werden soll, die sich einer objektorientierten Betrachtung unterziehen lassen. In
diesem Unterkapitel wird an einem Beispiel gezeigt, dass im Bereich des Eisenbahnwesens der
objektorientierte Ansatz zur Beschreibung von reaktiven Systemen gut geeignet und bereits seit
längerer Zeit etabliert ist. Betrachtungsgegenstand dieses Beispiels sind Relaisstellwerke, die auf
dem so genannten Spurplanprinzip basieren. Dabei handelt es sich um eine prinzipielle Möglichkeit
zur Abbildung der Aussenanlage einer Betriebsstelle in der Stellwerkslogik. Die Stellwerkslogik
ist dabei
„[die] zusammenfassende Bezeichnung aller Komponenten eines Stellwerks, die
für das Sichern der Fahrwege [. . . ] durch Fahrstraßen erforderlich sind.” [NAP04, S.
82 ff.]
Nach [PAC04, S. 132] handelt es sich beim Spurplanprinzip um eine geografisch orientierte
Fahrstraßenlogik, bei der die physisch vorhandenen Außenelemente einer Betriebsstelle - z.B.
Weichen, Gleissperren, Signale und Gleisabschnitte - in der Sicherungslogik als eigenständige
Elemente aufgefasst werden. Sie sind entsprechend der realen Gleistopologie miteinander verbunden.
Diese Abbildung der physischen Elemente zeigt Abbildung 5.2 für ein einfaches Gleisplanbeispiel.
Abbildung 5.2.: Abbildung einer physischen Gleistopologie im Spurplan (nach [PAC04] und
[LOR97])
Die technische Umsetzung dieses Prinzip erinnert auffallend an die Paradigmen der objektorientierten
Programmierung, obwohl die ersten auf Basis dieses Konzeptes realisierten Stellwerke
bereits in den 1960er Jahren in Betrieb gingen, also weit vor der Einführung objektorientierter
Methoden in der Informatik. Diese Stellwerke basieren auf einheitlichen Relaisgruppen für jede
Art von abzubildenden Außenelementen. Es existieren beispielsweise Relaisgruppen für verschiedene
Arten von Weichen, für Signale und Gleiselemente. Alle Relaisgruppen der gleichen
Art sind identisch und ähneln somit dem Klassenbegriff der objektorientierten Methoden. Die
bei den Relaisgruppen durch entsprechende elektrische Schaltungen definierte innere Funktionalität
entspricht dabei dem Verhalten dieser Klassen, wie es bei Software beispielsweise durch
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