Modellbasierte Anforderungsspezifikation sicherheitskritischer ...

5.1.4.5.2. Modellierung der Subsystemsicht mit der SysML
Die Subsystemsicht besteht aus zwei wesentlichen Elementen: Der Definition der Subsystemkomponenten
und der Zusammenstellung dieser Komponenten zu einer Subsystemarchitektur.
Die Definition der Subsystemkomponenten erfolgt dabei auf Blockebene, was bedeutet, dass diese
zunächst als generische Komponenten ohne Betrachtung ihrer spezifischen Verwendung in einem
System modelliert werden. Die konkrete Rolle, die eine Subsystemkomponente im betrachteten
Teilsystemkontext übernimmt, wird dann in der Systemarchitektursicht festgelegt. Verfügt
eine Bahnübergangssicherungsanlage beispielsweise über zwei Radsensoren, die als Einschaltbzw.
Ausschaltkontakt verwendet werden, so ist die abzubildende Subsystemkomponente der
Radsensor. Einschalt- und Ausschaltkontakt sind die konkreten Verwendungen dieser Komponente
in einem speziellen Systemkontext 6 .
Geeignetes SysML-Sprachelement für die Subsystemkomponenten sind Blöcke, die mit dem Stereotyp
Subsystem gekennzeichnet werden. Um zu zeigen, dass sich die Subsystemkomponenten
in der Gliederungshierarchie unterhalb des jeweils zugehörigen SuB befinden, sollten sie als
dessen innere Elemente modelliert werden.
Die Zusammenstellung der so definierten Subsystemkomponenten zur Subsystemarchitektur erfolgt
über internal block diagrams (interne Blockdiagramme). Diese stellen die SysML-Variante
der aus der UML bekannten composite structure diagrams (Kompositionsstrukturdiagramme) dar
und dienen einem ähnlichen Zweck, der in der UML-Spezifikation folgendermaßen definiert ist:
„A composite structure diagram depicts the internal structure of a classifier, as well
as the use of a collaboration in a collaboration use.” [OMG07-2, S. 191]
Insbesondere der erste Teil dieser Spezifikation entspricht der im Folgenden beschriebenen Nutzung
der internen Blockdiagramme. Über die Forderungen der UML hinausgehend, erzwingt die
SysML-Spezifikation eine strengere Zuordnung eines internen Blockdiagramms zum übergeordneten
Block. So heisst es in [OMG07-1, S. 40]:
„The diagram heading name for an internal block diagram [. . . ] must identify
the name of a SysML block as its modelElementName. [. . . ] All the properties and
connectors that appear inside the internal block diagram belong to the block that is
named in the diagram heading name.”
Im Anforderungsmodell wird diese Vorgabe durch die Modellierung des internen Blockdiagramms
als inneres Element des SuB umgesetzt, wodurch alle im internen Blockdiagramm
hinzugefügten Strukturen automatisch auch Teil des übergeordneten SuB sind. Das SuB selbst
wird im internen Blockdiagramm durch den Diagrammrahmen repräsentiert. Alle Ports des SuB
werden durch Portsymbole auf der Rahmenlinie dargestellt. Als Konsistenzbedingung (formale
Definition in 5.1.5) muss gelten, dass alle Ports, die in der Systemabgrenzungssicht modelliert
wurden, auch in der Subsystemsicht enthalten sind. In Bild 5.21 sind beispielsweise die Ports
„p_Schrankenanlage” und „p_LZA” Beispiele für die Ports des SuB, die in der Subsystemsicht
dargestellt werden.
Die einzelnen Subsysteme werden durch parts (Teile) abgebildet, die eine spezifische Nutzung
einer Subsystemkomponente darstellen. Teile sind deren Instanzen und entsprechen somit den
Objekten im Kompositionsstruktur-Diagramm der UML. Konkret erfolgt die Instanziierung durch
die Typ-Zuweisung einer der definierten Subsystemkomponenten zum jeweiligen Teil. Im obigen
Beispiel des Bahnüberganges existieren im internen Blockdiagramm beispielsweise die Teile
„Einschaltkontakt” und „Ausschaltkontakt”, beide vom Typ „Radsensor”. Teile können über Multiplizitäten
verfügen, die angeben, wie oft ein bestimmtes Teil im konkreten Subsystementwurf
6 Der Radsensor könnte in einem anderen Kontext beispielsweise auch als Achszählpunkt verwendet werden
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