Teoretyczne podstawy cyfrowego bliźniaka aplikacji ETCS

Monografia jest poświęcona cyfrowemu odwzorowaniu aplikacji ETCS. Aplikację taką należy rozumieć jako system ERTMS/ETCS zaimplementowany na określonym obszarze sieci kolejowej np. linii kolejowej. System ERTMS/ETCS realizuje zadania systemu automatycznego zabezpieczenia pociągu ATP (ang. Automatic Train Protection), do których należą: − wyznaczanie zezwolenia na jazdę; − wyznaczanie dynamicznego profilu prędkości dopuszczalnej w obszarze zezwolenia na jazdę; − nadzór nad przestrzeganiem dynamicznego profilu prędkości dopuszczalnej; − automatyczne hamowanie pociągu w przypadku zagrożenia bezpieczeństwa ruchu kolejowego.

Poprawna realizacja tych funkcji zapewnia bezpieczeństwo ruchu kolejowego na obszarze sieci kolejowej, nadzorowanego przez aplikację ETCS. Poprawność realizacji funkcji jest kluczowym wymaganiem dla systemu ERTMS/ETCS.


Przeprowadzone przez autora badania w ramach projektu „Cyfrowa kolej. Cyfrowy bliźniak aplikacji ETCS. Wirtualne prototypowanie i symulacja scenariuszy operacyjnych” są oryginalnym osiągnięciem indywidualnego dorobku autora i obejmują składowe zagadnienia badawcze, takie jak: − koncepcja infrastruktury Cyfrowego Bliźniaka Aplikacji ETCS (rozdz. 4.1); − identyfikacja i opracowanie modelu Aplikacji ETCS i jej otoczenia (rozdz. 4.4); − koncepcja wirtualnego laboratorium i metodyki projektowania aplikacji ETCS; przez wirtualne prototypowanie (rozdz. 4.5.2); − formalny model infrastruktury kolejowej w postaci Multigrafu IS (rozdz. 5.2); − algorytmy weryfikacji poprawności modelu infrastruktury kolejowej (rozdz. 5.3); − formalny model procesu weryfikacji aplikacji ETCS z wykorzystaniem symulacji scenariuszy operacyjnych, w tym: formalna specyfikacja scenariusza operacyjnego (rozdz. 5.4.1) i koncepcja obrazu symulacji scenariusza operacyjnego (rozdz. 5.4.3); − implementacja weryfikacji modelowej z wykorzystaniem czasowych, rozproszonych automatów współbieżnych, jako formalnej metody pozwalającej na kompleksową weryfikację modelu aplikacji ETCS (rozdz. 5.5).

Opis wymienionych nowatorskich zagadnień jest uzupełniony charakterystyką powiązanych, istniejących rozwiązań, które stanowią środowisko łączące aktualny stan wiedzy z dorobkiem autora.