Verfahren zur Konfiguration einer Steuerungssoftware bei ei nem Schienenfahrzeug.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration einer Steuerungssoftware bei einem Schienenfahrzeug, das sich be vorzugt bereits im operativen Betrieb befindet.

Das Verhalten eines Schienenfahrzeugs wird über Fahrzeugsoft ware bzw. über Steuerungssoftware bestimmt. Diese ist für ei nen Schienenfahrzeugtyp speziell entwickelt und für diesen nachvollziehbar als Softwarerelease bezeichnet, geprüft und zugelassen.

Die Software wird vor bzw. im Zuge der Auslieferung des Schienenfahrzeugs auf dieses aufgespielt und ist bei Auslie ferung an einen Kunden fester Bestandteil des Schienenfahr zeugs.

Kundenseitig gewünschte Änderungen bzw. Anpassungen der Soft ware bedingen eine kostenintensive Neuentwicklung bzw. Ergän zung der Software mit nachfolgender erneuter Prüfung und Zu lassung samt Inbetriebnahme der Software beim Schienenfahr zeug des Kunden.

Entsprechend geänderte Fahrzeug- bzw. Steuerungssoftware wird nach erfolgter Zulassung vor Ort und mit Hilfe von Service- Personal auf das jeweilige Schienenfahrzeug „aufgespielt" bzw. in den entsprechenden programmierbaren Komponenten in stalliert. Je nach Umfang der Software-Änderung muss nach erfolgter In betriebsetzung ein sogenannter Non-Regression-Test in einer geeigneten Test-Infrastruktur durchgeführt werden.

Dieses Verfahren zur Software-Änderung ist bezüglich des Auf wands intensiv an Zeit, Personal sowie an Kosten.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ver bessertes Verfahren zur Anpassung bzw. zur Konfiguration ei ner Fahrzeug- bzw. Steuerungssoftware bei einem Schienenfahr zeug anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung betriff ein Verfahren zur Konfiguration einer Fahrzeugsoftware bzw. einer Steuerungssoftware bei einem Schienenfahrzeug sowie ein Schienenfahrzeug mit einer Steue rungssoftware.

Erfindungsgemäß werden in der Software neben Grundfunktionen weitere Funktionen zusätzlich aufgenommen, die optional akti vierbar bzw. deaktivierbar sind und mit denen kundenspezifi sche Wünsche bzw. ein kundenspezifisches Anforderungsprofil Einzelfahrzeug-spezifisch adressierbar sind.

Die Grundfunktionen beschreiben dabei die für den Grundbe trieb des Schienenfahrzeugs benötigten Software-Anteile, bei spielsweise Funktionen,

- die den Antrieb bzw. dessen Steuerung betreffen,

- die die Bremsen bzw. deren Steuerung betreffen, - etc.

Die optionalen Funktionen beschreiben dabei Funktionen, die nach Kundenwunsch bzw. nach dem kundenspezifischen Anforde rungsprofil auch nach Auslieferung des Schienenfahrzeugs aus wählbar bzw. beeinflussbar sind. Dabei handelt es sich bei spielsweise um eine aktivierbare bzw. deaktivierbare Funktion

- die einen Betriebsmodus „Waschfahrt des Schienenfahr zeugs" betrifft bzw. diesen Betriebsmodus ermöglicht und adressiert,

- die eine Einstellung bzw. Vorgabe einer maximalen Ge schwindigkeit des Schienenfahrzeugs ermöglicht bzw. be trifft,

- die ein Freischalten spezifischer Leistungserhöhungen des Schienenfahrzeugs ermöglicht bzw. betrifft,

- die ein Freischalten eines Fahrerassistenz-Systems er möglicht bzw. betrifft,

- etc.

Die Grundfunktionen und die optionalen Funktionen werden in ihren Ausprägungen, Kombinationen und Funktionsabläufen vor der Implementierung im Schienenfahrzeug seitens des Herstel lers bzw. seitens beauftragter Stellen getestet, validiert und zugelassen.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Grundfunktionen und die optionalen Funktionen Fahrzeugtyp- und Einzelfahr zeug-spezifisch zugelassen werden, während die optionalen Funktionen zusätzlich Einzelfahrzeug-spezifisch aktivierbar bzw. deaktivierbar sind. Die optionalen Funktionen werden durch individuell zugeordne te Parameter aktiviert bzw. deaktiviert sowie, wenn nötig, durch gesetzte Parameter in ihrem Ablauf bzw. in ihrem Ergeb nis beeinflusst.

Diese Parameter werden nachfolgend als Schaltparameter be zeichnet und sind als Werteparameter bzw. als Parameterfelder ausgebildet .

Mit Hilfe eines Werteparameters erfolgt eine Aktivierung bzw. Deaktivierung einer zugeordneten optionalen Funktion, während mit Hilfe eines Parameterfelds neben der Aktivierung bzw. De aktivierung einer zugeordneten optionalen Funktion zusätzlich deren interner Ablauf beeinflusst wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Schaltparame ter seitens des Herstellers bzw. seitens des Vertriebes des Schienenfahrzeugs inhaltlich ausgewählt bzw. festgelegt. Da mit wird ein intelligentes Flottenmanagement ermöglicht, bei dem ausgewählte Schienenfahrzeuge an spezifische Aufgaben nach Kundenvorgaben bzw. nach Vorgabe eines kundenspezifi schen Anforderungsprofils angepasst werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Festlegung der Schaltparameter unter Verwendung Software-gestützter Werkzeuge, die es beispielsweise den Vertriebsmitarbeitern ermöglicht, zulässige Schaltparameter für entsprechende Funk tionen auszuwählen, als Schaltparametersatz zu befüllen und diese abzuspeichern. In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Schaltparame ter in Form einer Datei abgespeichert, die für Steuergeräte des Schienenfahrzeugs unmittelbar verarbeitbar ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Datei mit den Schaltparametern Einzelfahrzeug-spezifisch verschlüsselt, um unerlaubte Manipulationen zu verhindern bzw. um eine Verviel fältigung der Datei zu unterbinden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Datei mit den Schaltparametern über einen Kommunikationskanal zur Implemen tierung im Schienenfahrzeug übertragen.

Die Übertragung ist entweder an einen Service-Techniker ge richtet, der die Datei beispielsweise via Email oder über ei ne Cloud-basierte Datenübertragung erhält, oder die Datei- Übertragung ist direkt an das betroffene Schienenfahrzeug ge richtet, das die Datei empfängt und dessen Steuergeräte die Datei dann bevorzugt automatisiert umsetzen.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Übertragung der Datei mit den Schaltparametern verschlüsselt durchgeführt, um Verfälschungen, Übertragungsfehler bzw. Security-Angriffe zu verhindern. Dazu wird beispielsweise ein Public-Key-Verfahren verwendet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Datei mit den Schaltparametern auf einem Rechner des Schienenfahrzeugs zwi schengespeichert. Dies dient der Status-Dokumentation der Software und bildet eine Rückfalleben, mit der die Fahrzeug sicherheit erhöht wird. In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die gesamte Steue rungstechnik, die mehrere Steuergeräte zur Parametrierung um fasst, eines betrachteten Schienenfahrzeugs über die Datei adressiert bzw. beeinflusst. Pro Schienenfahrzeug wird dann genau eine Datei mit Schaltparametern erstellt und im Schie nenfahrzeug angewendet, deren Inhalt auf die zugehörigen Steuergeräte verteilt wird. Damit wird ein notwendiger Hand habungsaufwand minimiert.

In einer vorteilhaften Weiterbildung fragen die Steuergeräte beim Neustart bzw. beim Hochlaufen („booten") an einer zent ralen Stelle des Schienenfahrzeugs oder einer landseitigen Kontrollstation nach, ob für das zugehörige Schienenfahrzeug neue Schaltparameter vorliegen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird diese Nachfrage mit Hilfe eines Umschalt-Managers koordiniert, um eine unkoordi nierte Aktivierung der Schaltparameter in den zugehörigen Funktionen zu verhindern bzw. um mit Blick auf zeitliche Ab läufe eine zuverlässige Aktivierung bzw. Deaktivierung der optionalen Funktionen zu ermöglichen.

In einer bevorzugten Weiterbildung verwendet der Umschalt- Manager dazu ein Verfahren, um Fingerabdrücke eines aktuell verwendeten Schaltparameter-Satzes sowie eines neu empfange nen Schaltparameter-Satzes zu bilden.

Zur Bildung der Fingerabdrücke kommt beispielsweise ein „Mes sage-Digest Algorithm 5, MD5"-Verfahren oder ein CRC- Verfahren in Betracht, mit dem ein Schaltparameter-Satz in haltlich eindeutig identifizierbar ist. Die Fingerabdrücke werden zusammen mit einem zugehörigen Emp fangsdatum an die zentrale Stelle übermittelt. Diese Stelle wählt dann als gültigen Schaltparameter-Satz denjenigen aus, dessen Fingerabdruck über alle Steuergeräte gleich ist sowie das jüngste Empfangsdatum aufweist und übermittelt die Ent scheidung an das Steuergerät des Schienenfahrzeugs bzw. an die zugehörigen Steuergeräte.

In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Aktivierung bzw. Deaktivierung der optionalen Funktion in einem sicheren Zustand des Schienenfahrzeugs, bevorzugt im Stillstand und/oder in einer vorab definierten Fahrzeug-Umgebung.

Beim Neustart der Steuergeräte wird dann der neue Schaltpara metersatz geladen, um den konfigurierten Funktionsumfang der Fahrzeug- bzw. der Steuerungssoftware zur Verfügung zu stel len.

In einer bevorzugten Weiterbildung erhält ein Triebfahrzeug führer des Schienenfahrzeugs eine Meldung, dass der Funktion sumfang der Software geändert bzw. konfiguriert wurde.

Bevorzugt wird dem Triebfahrzeugführer ein Veto-Recht einge räumt, so dass er die Software-Konfiguration annehmen oder ablehnen kann.

Eine Ablehnungs-Entscheidung wird bevorzugt einmalig einge holt und danach als dauerhafte Ablehnung bewertet, d.h. eine Ablehnungsentscheidung bleibt auch einem zukünftigen Neustart der Steuergeräte erhalten. Alternativ dazu wird die Entscheidung des Triebfahrzeugfüh rers bei jedem Neustart der Steuergeräte des Fahrzeugs erneut abgefragt.

In einer bevorzugten Weiterbildung erhält ein Triebfahrzeug führer des Schienenfahrzeugs an einem Display eine Liste der aktivierten optionalen Funktionen bzw. der zugehörigen Para meter angezeigt.

Eine Beeinflussung der gesetzten optionalen Funktionen durch den Triebfahrzeugführer ist nicht möglich. Diese Aufgabe ob liegt bevorzugt dem Flottenmanagement.

In einer bevorzugten Weiterbildung bleibt ein bisheriger Schaltparameter-Satz gültig bzw. aktiv, wenn nicht alle Steu ergeräte den neuen Schaltparameter-Satz einheitlich überneh men.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei einem Austausch eines Steuergeräts bzw. bei einer Ausgruppierung eines Steu ergeräts ein Neustart der Steuergeräte der Leittechnik initi alisiert, um die Übernahme aktuell gültiger Schaltparameter zu gewährleisten.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es dem Vertrieb, dem Hersteller bzw. dem Flottenmanagement eines Schienenfahr zeugs ermöglicht, vom Kunden gewünschte bzw. benötigte Funk tionen bei bereits ausgelieferten Fahrzeugen nachträglich zu aktivieren, ohne dabei technische Fachabteilungen einbinden zu müssen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es dem Vertrieb, dem Hersteller bzw. dem Flottenmanagement eines Schienenfahr zeugs ermöglicht, die Steuerungssoftware bei bereits ausge lieferten Fahrzeugen nachträglich in einem vorbestimmten Rah men und dabei reaktionsschnell zu konfigurieren.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Software- Konfiguration entweder mittels Service-Personal vor Ort oder unter Verwendung einer Datenfernübertragung durchführbar bzw. ermöglicht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Software- Konfiguration sowohl unter funktionalen als auch unter Si cherheitsaspekten zuverlässig durchführbar.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf Kundenwünsche deutlich schneller reagiert werden, indem vordefinierte Para meter in Funktionen gesetzt werden bzw. indem bereits zuge lassene Funktionen aktiviert werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Kosten reduziert, da eine Software-Konfiguration direkt, d.h. ohne Einbindung von nachträglichen Engineering-Leistungen, sowie ohne nach trägliche Validierung der Software bzw. ohne Neuzulassung der Software erfolgen kann.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden bislang notwendi ge Non-Regression-Tests in einer dafür benötigten Test- Infrastruktur zumindest reduziert bzw. komplett vermieden.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: FIG 1 eine selbsterklärende Darstellung einer seitens des Vertriebs gebildeten Software-Konfiguration sowie deren Im plementierung seitens eines Fahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.

FIG 2 eine selbsterklärende Darstellung des Zusammenwirkens zwischen Kunden, Vertrieb und Fahrzeug bzw. Schienenfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.

FIG 3 eine selbsterklärende Ausgestaltung einer Aktivierung bzw. Deaktivierung einer optionalen Funktion gemäß der vor liegenden Erfindung.

FIG 4 zeigt eine Gesamtsicht der vorliegenden Erfindung an hand eines Ablaufdiagramms.

In einem ersten Schritt S1 werden in einer Steuerungssoft ware, die für eine Vielzahl an Schienenfahrzeugen bestimmt ist, Grundfunktionen implementiert, die für den Grundbetrieb der Schienenfahrzeuge benötigt werden. In der Steuerungssoft ware werden optionale Funktionen implementiert, die zur Durchführung von kundenspezifischen Wünschen benötigt werden.

In einem zweiten Schritt S2 werden die Grundfunktionen und die optionalen Funktionen in ihren Ausprägungen, Kombinatio nen und Funktionsabläufen vor Implementierung der Steuerungs software in den Schienenfahrzeugen seitens des Herstellers bzw. seitens beauftragter Stellen getestet, validiert und zu gelassen. In einem dritten Schritt S3 werden die Grundfunktionen und die optionalen Funktionen als Steuerungssoftware in den Schienenfahrzeugen implementiert.

In einem vierten Schritt S4 wird bei einem ausgewählten Schienenfahrzeug zumindest eine optionale Funktion unter Ver wendung eines Schaltparameters, der der optionalen Funktion individuell zugeordnet ist, aktiviert bzw. deaktiviert.

Der benötigte Schaltparameter wird basierend auf Kundenwün schen außerhalb des Schienenfahrzeugs erstellt und nachfol gend zum ausgewählten Schienenfahrzeug übertragen.

Die Aktivierung bzw. Deaktivierung der optionalen Funktion erfolgt bei einem Schienenfahrzeug, das sich im operativen Betrieb befindet.

Die Festlegung des Schaltparameters erfolgt unter Verwendung Software-gestützter Werkzeuge, die nur eine zulässige Schalt parameter-Auswahl für entsprechende Funktionen erlaubt.

Schaltparameter werden einzeln oder in Form einer Datei abge speichert, die für Steuergeräte des ausgewählten Schienen fahrzeugs unmittelbar verarbeitbar ist.

Die Schaltparameter sind verschlüsselt, so dass eine Ent schlüsselung ausschließlich seitens des ausgewählten Schie nenfahrzeugs durchführbar ist.

Die Schaltparameter werden über einen Kommunikationskanal an einen Service-Techniker übertragen, der die Steuerungssoft ware im ausgewählten Schienenfahrzeug aktualisiert, oder wer- den direkt an das ausgewählte Schienenfahrzeug übertragen, wobei dessen Steuergeräte diese automatisiert in der Steue rungssoftware umsetzen. Die Steuergeräte des Schienenfahrzeugs fragen bei der Inbe triebnahme an einer zentralen Stelle des Schienenfahrzeugs oder an einer landseitigen Kontrollstation nach, ob für das zugehörige Schienenfahrzeug neue Schaltparameter vorliegen. Die Nachfrage wird mit Hilfe eines Umschalt-Managers koordi niert, um eine koordinierte Aktivierung bzw. Deaktivierung von optionalen Funktionen oder der Schaltparameter in zugehö rigen optionalen Funktionen zu ermöglichen. Die Aktivierung bzw. Deaktivierung der optionalen Funktion erfolgt in einem sicheren Zustand des Schienenfahrzeugs, be vorzugt im Stillstand oder in einer vorab definierten Fahr zeug-Umgebung . Dem Triebfahrzeugführer des Schienenfahrzeugs wird ein Veto- Recht eingeräumt, um eine Steuerungssoftware-Konfiguration mit Bezug auf die optionale Funktion abzulehnen.