Bachelorprojekt 2023/2024 mit der DB Systel: Neue Ansätze in der Entwicklung digitaler Leit- und Sicherungstechnik

Prof. Dr. Andreas Polze
Betreuung HPI
Arne Boockmeyer, Lukas Pirl, Robert Schmid
Betreuung Systel

Ingo Schwarzer (Fellow, Chief Digitalist)
Henry Hübler (Projektleiter, agile Coach)

Unter der Marke EULYNX haben sich 17 Eisenbahninfrastrukturunternehmen mit dem Ziel zusammengeschlossen, die Entwicklung von Software für Leit- und Sicherungstechnik im System Bahn zu vereinheitlichen. Im Digital Rail Lab am HPI sind etliche EULYNX-Object-Controller und Feldelemente für Testzwecke verfügbar. Das Bachelorprojekt soll eine gehärtete, sichere Ausführungsumgebung für "Stellwerke in der Cloud" (d. h. auf COTS-Hardware) umsetzen. Die Systemintegration von EULYNX-Komponenten soll demonstriert werden. Hauptanwendungsfälle sind zunächst Testautomatisierung, Verkehrssimulationen, die Fehlerinjektion sowie die konstruktive Systemintegration. Als Höhepunkt des Bachelorprojektes sollen die entwickelten Lösungen im Rahmen des mFUND-geförderten Projektes FlexiDug im Werkbahnnetz der LEAG bei der "großen Eisenbahn" demonstriert werden.

Projektaufgaben

Im Rahmen des Projekts stellen sich die Teilnehmer:innen die folgenden Aufgaben:

  • Quellenanalyse zum aktuellen wissenschaftlichen Stand
  • Konzeption der Architekturanpassung des produktiven Systems (LEAG)
  • Auseinandersetzung mit EULYNX-Schnittstellen (SCI-P, SCI-LS, SCI-LX)
  • Prototypische Umsetzung der angepassten Architektur (Simulation, Testbed, Feldtest bei der LEAG)

Projektverlauf

Das Projekt umfasst ein Vorbereitungsseminar, bei dem die Teilnehmer:innen sich mit den Spezifika der produktiven Verfahren, Architekturen und Modelle vertraut machen. Technologieentscheidungen sollen in Absprache mit den Projektpartnern getroffen werden. Außerdem wird das Vorbereitungsseminar interessante Einblicke zum Projektpartner DB Systel, aber auch zum Konzern DB AG und der LEAG eröffnen.

Projektvorbereitung (WiSe 23/24)

Dem eigentlichen Projekt geht ein Vorbereitungsseminar voraus, bei dem die Teilnehmer:innen sich mit den Spezifika des produktiven Verfahrens, der Architektur und den Protokollen vertraut machen. In Absprache mit den Projektpartnern werden Technologieentscheidungen getroffen. Außerdem wird das Vorbereitungsseminar interessante Einblicke zum Projektpartner DB Systel und zum Konzern DB AG eröffnen.

  • Einarbeitung in Bahnkonzepte und zugehörigen Technologien und Modellen
  • Identifikation des Status quo und aktuellen Herausforderungen
  • Gewinnung eines Überblicks über mögliche Technologien zur Umsetzung
  • Implementierung und Evaluation von prototypischen Teillösungen
  • Arbeitsort ist am HPI

Projektdurchführung (SoSe 24)

Die Kernphase des Projekts findet im Sommersemester in enger Zusammenarbeit mit der DB Systel statt. Den Teilnehmer:innen wird dafür das Arbeiten an einem Standort der Systel in Berlin ermöglicht. Zusätzlich findet eine agile und inhaltliche Betreuung durch die Systel statt. Hier wird in zusammen mit den Projektpartnern eine Gesamtlösung im Sinne der zuvor erarbeiteten Projektvision entwickelt.

  • Entwicklung einer Plattform für verlässliche LST aus der Cloud
  • Modellierung (insb. Fehler- und Verlässlichkeitsmodell) und Architektur
  • Evaluation mittels Simulation und Fehlerinjektion
  • Vergleich verschiedener Mechanismen zur Fehlererkennung und Fehlertoleranz
  • Arbeitsort ist bei der DB Systel

Projektort

Die DB Systel GmbH als Tochterunternehmen der Deutschen Bahn mit Sitz in Frankfurt am Main ist mit rund 4.400 Mitarbeitern einer der führenden Anbieter von ICT-Lösungen (Information and Communication Technology) in Deutschland. Arbeitsort wird das HPI (inkl. IoT-Labor) sowie ein Standort der DB Systel in Berlin sein.

Termine

Im Wintersemester finden wöchentliche Treffen mit den Betreuenden statt. Den Wochentag und die Uhrzeit für dieses Treffen legen wir bei Projektstart gemeinsam fest. Außerdem vereinbaren die Studierenden untereinander wöchentliche Kernarbeitszeiten. Mitte/Ende Februar starten anschließend die Vollzeit-Projektarbeit direkt beim Projektpartner. Ende Juni/Anfang Juli muss dann die Bachelorarbeit abgegeben werden, zudem findet Anfang/Mitte Juli das Bachelorpodium statt.

Bachelorarbeit

Die Bachelorarbeit wird gemäß der Studienordnung integriert im Projekt während des Sommersemesters erstellt. Benotet wird die Arbeit jede:r Teilnehmer:in – Engagement, technische Fähigkeiten, organisatorische Fähigkeiten und schriftliche Ausarbeitung. Die jeweiligen Einzelthemen der Projektteilnehmer:innen werden im Februar dafür schriftlich fixiert.

Zusätzlich werden sporadisch Treffen mit den Projektpartnern stattfinden.

Informationen zu COVID-19

Treffen in Präsenz sind der Normalfall und ausdrücklich gewünscht. Die Gesundheit der Teilnehmer:innen und Dritter hat jedoch oberste Priorität. Entsprechend der allgemeinen Infektionslage kann es notwendig werden auf digitale Treffen ausweichen zu müssen. Auch individuelle Bedürfnisse bezüglich des Infektionsschutzes sollen Berücksichtigung finden. Dementsprechend kann auch die digitale Teilnahme Einzelner ermöglicht werden. Die Bestimmungen und Empfehlungen aus der Wissenschaft (z. B. RKI) und der übergeordneten Organisationen (z. B. HPI und Universität Potsdam) werden befolgt.