Sanity-Check für digitale Eisenbahn-Streckenkarten

Abstract

Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird ein tragfähiges Gesamtsystem zur Kollissionsvermeidung von Zügen, das Railway Collission Avoidance System (RCAS), entwickelt. Anhand der Zuginformationen und einer elektronischen Karte wird das Kollissionsrisiko bestimmt. Die Kartendaten, die als XML-Dateien im RailML-Format vorliegen, können Fehler enthalten, sodass Kollissionsrisiken nicht erkannt werden. Bisher werden die Daten zeitaufwendig manuell geprüft. Deshalb ist ein Programm zu erstellen, dass die Karten automatisiert auf ihre Richtig- und Vollständigkeit prüft. Des Weiteren sind zusätzliche Informationen, z.B. die Anzahl von im Streckennetz vorkommenden Einzelstreckennetzen (Fragmente) und von Ringstrecken (Zykel), zu ermitteln. In dieser Arbeit wird ein Fehlerkatalog erstellt, der neben den eigentlichen Fehlereinträgen zusätzlich Konzepte zum Ermitteln dieser Angaben in den Karten enthält. Durch Erweiterungen der xsd-Schema-Dateien werden fehlende Informationen entdeckt. Auf Grundlage der Trassierung von Bahnstrecken können die Daten geprüft werden. Zum Zählen der Fragmente und Zykel wurden ein neues Graphenmodell und Algorithmen entworfen. Die in JAVA erstellte Software kann zum Validieren der einzelnen von RCAS verwendeten Kartendaten im RailML-Format 1.1 genutzt werden. Der Fehlerkatalog beschreibt weitere Fehlermöglichkeiten bezüglich von Daten, die derzeit in den Karten nicht verwendet werden. Die hierfür notwendigen Algorithmen können mittels der in dieser Arbeit hinterlegten Grundlagen in die Anwendung integriert werden.