Record Details

Functional dependability of the display unit software of the BLOK system

Dependability

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Functional dependability of the display unit software of the BLOK system
Функциональная надежность программного обеспечения блока индикации комплекса БЛОК
 
Creator E. Rozenberg N.; JSC NIIAS
N. Penkova G.; JSC NIIAS
A. Korovin S.; JSC NIIAS
Е. Розенберг Н.; ОАО «НИИАС»
Н. Пенькова Г.; ОАО «НИИАС»
А. Коровин С.; ОАО «НИИАС»
 
Subject BLOK Vital Integrated Onboard System;display unit;functional dependability
безопасный локомотивный объединенный комплекс БЛОК;блок индикации;функциональная надежность
 
Description Aim. The article is dedicated to the challenges of evaluating the functional dependability of the display unit software (SW) that is part of the BLOK vital integrated onboard system as attributed to program errors within a 24-hour target time. One of the key tasks is the calculation of the values of such SW functional dependability characteristics as accuracy, correctness, security, controllability, reliability, fault tolerance and availability, which are the primary indicators for evaluating the health of safety devices. With all this taken into account, it is to be evaluated whether the checking of the software of the display unit before each trip with a departure test is required.Method. The reference conditions do not contain statistical data of program executions over the course of its maintenance. There is also no information on the structural characteristics of the program (number of operators, operands, cycles, etc.) which prevents the use of statistical models of dependability, such as the Halstead metrics, IBM model or similar ones. That is why the Schumann model was chosen as the initial data definition apparatus. The method of evaluation of the display unit’s functional dependability is based on the findings of [1].Results. At the first stage, the following initial data values were defined: initial number of defects in the program, program failure rate and probability of correct run. At the subsequent stage, the identified values were used to define such dependability parameters as probability of no-error as the result of program run within a given time, probability of no-failure of display unit as the result of program run within a given time and mean time to program failure. After the probability РSW (t) of no-error as the result of program run within a given time was calculated, such SW dependability attributes as accuracy, correctness, security and controllability were evaluated. After the probability of no-failure of the display unit РR (t) as the result of program run within a given time was calculated, an evaluation was given to such attributes as SW reliability and fault tolerance, while after the mean time to program failure TavSW was calculated, knowing the mean downtime due to elimination of the program error τpdt, the display unit availability for faultless execution of an information process at an arbitrary point in time Cfa was defined. The calculated partial functional availability coefficients for the display unit have shown that pre-trip checking of the unit and immediate elimination of errors, should such be identified, will enable a significant improvement of user performance of the onboard display unit (BIL) in terms of timely notification of the driver on the current operational situation to enable timely train control decision-making. 
Цель. Статья посвящена решению задачи оценки функциональной надежности программного обеспечения (ПО) блока индикации, входящего в состав безопасного локомотивного объединенного комплекса БЛОК, связанной с ошибками программы при заданном времени работы системы 24 часа. Одной из центральных задач является расчет значений таких атрибутов функциональной надежности ПО, как безошибочность, правильность, защищенность, контролируемость, безотказность, устойчивость ПО к ошибкам и готовность, которые являются ключевыми показателями для оценки работоспособности устройств безопасности. При этом ставится задача оценки целесообразности проведения проверки программного обеспечения блока индикации перед каждой поездкой с помощью предрейсового тестирования.Методика. В исходных условиях задачи отсутствуют статистические данные о реализациях программы в процессе ее сопровождения. Также отсутствуют сведения о структурных характеристиках программы (количестве операторов, операндов, циклов и др.), что не позволяет использовать статические модели надежности типа модели Холстеда или модели IBM и им подобные. Поэтому в качестве аппарата определения исходных данных для решения задачи выбрана модель Шумана. Методика оценки функциональной надежности блока индикации основывается на результатах работы [1].Результаты. На первом этапе решения задачи были определены значения следующих исходных данных: первоначальное количество дефектов в программе, интенсивность ошибок программы и вероятность правильного однократного выполнения программы. С использованием найденных значений на следующем этапе получены значения таких параметров надежности, как вероятность отсутствия ошибки в результате выполнения программы в течение заданного времени, вероятность отсутствия отказов в работе блока индикации при выполнении программы в течение заданного времени и среднее время до ошибки программы. Рассчитав вероятность Рпо(t) отсутствия ошибки в результате выполнения программы в течение заданного времени, оценили такие атрибуты функциональной надежности ПО, как безошибочность, правильность, защищенность и контролируемость. Рассчитав вероятность отсутствия отказов в работе блока индикации РБ(t) при выполнении программы в течение заданного времени, дали оценку таким атрибутам, как безотказность и устойчивость ПО к ошибкам, а рассчитав среднее время до ошибки программы Тср.по и зная среднее время простоя, вызванного необходимостью устранения ошибки программы τпп, определили атрибут готовности блока индикации в произвольный момент времени безошибочно выполнять определенный информационный процесс кфг. Полученные значения коэффициента частичной функциональной готовности блока индикации показали, что проведение проверки блока индикации перед каждой поездкой и, в случае обнаружения ошибок, оперативное их устранение позволит существенно повысить пользовательские характеристики блока индикации локомотивного (БИЛ) в рамках своевременного информирования машиниста об актуальной поездной обстановке с целью своевременного принятия им решения по управлению движением поезда. 
 
Publisher LLC Journal Dependability
 
Contributor —
—
 
Date 2017-06-15
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://www.dependability.ru/jour/article/view/212
10.21683/1729-2646-2017-17-2-36-40
 
Source Dependability; Том 17, № 2 (2017); 36-40
Надежность; Том 17, № 2 (2017); 36-40
2500-3909
1729-2646
10.21683/1729-2646-2017-17-2
 
Language rus
eng
 
Relation http://www.dependability.ru/jour/article/view/212/385
http://www.dependability.ru/jour/article/view/212/386
Шубинский И.Б. Функциональная надежность информационных систем. Методы анализа. ООО «Журнал Надежность» 2012 г. – 296 с.;
Шухина Е.Е., Астрахан В.И. Безопасный локомотивный объединенный комплекс БЛОК. Москва 2013г. – 103 с.;
ГОСТ Р МЭК 61508-7-2012 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 7. Методы и средства»;
Пояснительная записка с расчетом надежности для блока индикации.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).