Entwurf eines Systems zur Verwaltung und Darstellung der Abhängigkeiten von Schienenfahrzeug-Software

Struktur der Diplomarbeit

1. Einleitung

1.1 Motivation

1.2 Aufgabenstellung

1.3 Ziele

1.4 Ausgangslage

2. Einordnung in das Software-Konfigurationsmanagement

2.1 Hinführung

2.2 Notwendigkeit

2.3 Ziele

2.4 Die vier Säulen des Softwarekonfigurationsmanagements

2.5 Variantenmanagement

2.6 Konfigurationsmanagement bei Fahrzeugsoftware der DB AG

3. Abhängigkeiten von Softwarekomponenten

3.1 Begriffsdefinition

3.2 Arten

3.3 Klassifikation

3.4 Ursachen

4. Verwaltung von Abhängigkeiten

4.1 Analyse

4.1.1 Anforderungen

4.1.2 Architekturmodell

4.2 Realisierungsidee Paketmanager

4.2.1 Konzept

4.2.2 Bewertung

4.3 Datenbankbasiertes Softwaresystem

4.3.1 Entwurf Datenmodell

4.3.2 Realisierung

4.3.3 Anlegen von internen Abhängigkeiten

4.3.4 Anlegen von externen Abhängigkeiten

4.3.5 Abfrage von Abhängigkeiten

4.3.6 Vorschläge für weitere Prototypversionen

4.3.7 Vorschlag zur Einführung und Benutzung des Systems

5. Darstellungsmöglichkeiten

5.1 Motivation

5.2 Anwendungsbereiche und Beispiele

5.3 Syntaktische Darstellungen

5.3.1 Natürliche Sprache

5.3.2 Relationen

5.3.3 Dependency Schreibweise

5.3.4 MAKE-Beschreibung

5.4 Graphische Darstellungsmöglichkeiten

5.4.1 Abhängigkeitsgraph

5.4.2 Gantt

5.4.3 UML

5.4.4 Dependency Structure Matrix

5.4.5 PERT-Diagramme

5.4.6 CPM-Methode

5.4.7 Petri-Netze

5.4.8 P-Netze

5.4.9 CIE-Diagramme

5.5 Verworfene Ansätze

5.6 Zusammenfassung

6. Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung & Themen

Die Arbeit analysiert die Problematik von Software-Abhängigkeiten in Schienenfahrzeugen und entwickelt ein Konzept zur deren Verwaltung. Ziel ist die Erstellung einer Wissensdatenbank und eines Systems zur Prüfung von Konfigurationsaufstellungen, um die manuelle und fehleranfällige Arbeit im Konfigurationsmanagement zu unterstützen.

• Analyse und Klassifizierung von Abhängigkeiten
• Formalisierung von Anforderungen an Konfigurationsaufstellungen
• Entwurf eines Entity-Relationship-Modells für Abhängigkeitsinformationen
• Prototypische Umsetzung basierend auf Datenbanklösungen
• Erörterung von Visualisierungsmöglichkeiten für komplexe Abhängigkeitsstrukturen

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Einleitung: Beleuchtung der zunehmenden Komplexität von Software in modernen Zügen und die daraus resultierende Notwendigkeit für ein strukturiertes Konfigurationsmanagement.

2. Einordnung in das Software-Konfigurationsmanagement: Theoretische Fundierung des Software-Konfigurationsmanagements und seine Bedeutung für komplexe Fahrzeugsysteme.

3. Abhängigkeiten von Softwarekomponenten: Detaillierte Analyse, Klassifizierung und Definition von Abhängigkeitsarten im Kontext der Deutschen Bahn AG.

4. Verwaltung von Abhängigkeiten: Vorstellung eines Konzepts und Prototyps zur formalen Verwaltung von Abhängigkeiten mittels Datenbankmodellen.

5. Darstellungsmöglichkeiten: Untersuchung verschiedener syntaktischer und graphischer Methoden zur Visualisierung komplexer Abhängigkeitsstrukturen.

6. Zusammenfassung und Ausblick: Resümee der erreichten Meilensteine und Identifikation weiterführender Forschungsbedarfe.

Schlüsselwörter

Software-Konfigurationsmanagement, Schienenfahrzeugsoftware, Abhängigkeiten, Softwarekomponenten, Konfigurationselemente, Entity-Relationship-Modell, Wissensdatenbank, Softwareabhängigkeit, Revisionssicherheit, Versionsmanagement, Build-Management, Systemintegration, IT-Infrastruktur, Automatisierung, Datenmodellierung.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?

Es geht um den Entwurf eines Systems zur Verwaltung und Darstellung von Abhängigkeiten bei Schienenfahrzeug-Software, um das manuelle und fehleranfällige Konfigurationsmanagement zu optimieren.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Zentral sind die Analyse von Abhängigkeiten, das Konfigurationsmanagement, die Datenbankmodellierung sowie verschiedene methodische Ansätze zur Visualisierung von komplexen Systemzusammenhängen.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Ziel ist es, eine Wissensdatenbank als Basis für die Prüfung von Konfigurationsaufstellungen zu schaffen und die Personengebundenheit des Wissens über diese Abhängigkeiten zu reduzieren.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit nutzt eine Ist-Analyse, gefolgt von einer Klassifizierung der Abhängigkeiten und der Entwicklung eines softwarebasierten Konzepts, das durch Prototypen (u.a. in MS Access) verifiziert wird.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Einordnung, die detaillierte Klassifikation der Abhängigkeiten, die Entwicklung des Datenmodells zur Verwaltung und die Untersuchung geeigneter graphischer Darstellungsmethoden.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Software-Konfigurationsmanagement, Schienenfahrzeugsoftware, Abhängigkeiten, Konfigurationselemente, Datenmodellierung und Systemintegration.

Warum ist das Thema für die Deutsche Bahn AG relevant?

Die enorme Flottengröße und die teilweisen Umrüstungen führen zu einer komplexen Softwarelandschaft, in der manuell verwaltete Tabellen zur Konfigurationsprüfung nicht mehr ausreichend sind.

Welche Rolle spielen externe Abhängigkeiten im Gegensatz zu internen?

Interne Abhängigkeiten betreffen die technische Kompatibilität von Softwaremodulen, während externe Abhängigkeiten durch äußere Einflüsse wie gesetzliche Richtlinien oder spezifische lokale Gegebenheiten (z.B. Streckenmerkmale) definiert sind.

Warum wurden die untersuchten Ansätze (wie Paketmanager) als Prototypen gewählt?

Sie ermöglichen eine schnelle und praxisnahe Validierung des Datenmodells, um Anforderungen zu formalisieren, ohne sofort eine vollumfängliche, konzernweite Softwarelösung entwickeln zu müssen.