Modellierung und Simulation stochastischer, diskret-kontinuierlicher Systeme am Beispiel des dynamischen Flügelns für den Next Generation Train

Kurzfassung

Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit des Schienenverkehrs wird am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Verfahren des dynamischen Flügelns entwickelt. Dafür ist es beispielsweise notwendig, dass man vorhersagen kann, wie sich Ausfälle in der Kommunikation zwischen den Fahrzeugen auf das Fahrverhalten auswirken. Hierzu ist eine detaillierte Analyse komplexer hybrider Systeme erforderlich. Formale Beschreibungsmittel sowie Simulationstools sind dabei unverzichtbare Hilfsmittel, die den Entwurf und Auslegung des Gesamtsystems ermöglichen. Für eine gesamtheitliche Abbildung des betrachteten Systems müssen unter Berücksichtigung der jeweiligen Wechselwirkungen, verschiedenartige Systemklassen auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen abgebildet werden. Im vorliegenden Beitrag wird ein Modellierungsansatz gezeigt, der diesen Anforderungen genügt. Es wird eine Systemübersicht sowie die Anwendung des gewählten Ansatzes auf die wichtigsten Teilsysteme gezeigt. Anhand von Simulationen betrieblicher Grundszenarien wird die Eignung des Modellierungsansatzes veranschaulicht.