|
Vyučující
|
-
Bubeník Michal, Ing.
-
Ouředníček Jan, Ing. Ph.D.
-
Konopáč Tomáš, Ing.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Bezpečnost, riziko, analýza rizika, vymezení působnosti bezpečnostně-kritických řídicích systémů v dopravě, poruchy, selhání, bezpečný stav, tolerovaná četnost hazardů, systémy odolné vůči poruchám (Fault-Tolerant), systémy bezpečné při poruše (Fail-Safe), spolehlivost, RAMS. 2. Charakteristika a eliminace nebezpečí v kontextu funkcí bezpečnostně-kritických řídicích systémů realizovaných jako Fail-Safe - identifikace přípustných a nepřípustných selhání. Provozně-organizační nebezpečí, funkční nebezpečí, technická nebezpečí, vliv lidského činitele a nebezpečí záměrného ovlivnění - demonstrace principů a postupů na funkcích železničních zabezpečovacích systémů. 3. Požadované vlastnosti HW. Relevantní HW komponenty a metody realizace a sestavení HW. Náhodné poruchy a systematická selhání ve vztahu k HW a jejich eliminace, symetrický a nesymetrický důsledek poruch na binárních systémech, prvky a obvodová zapojení s vnitřní bezpečností, HW architektura redundantních struktur a systémů. 4. Požadavky na SW. Relevantní SW techniky, systematická selhání SW a jejich eliminace, vztah SW a detekce poruch HW, vztah SW architektury a architektury HW s ohledem na metody eliminace náhodných i systematický poruch/selhání. 5. Popis a rozbor vlastností vybraných sestav SW a HW a vybraného bezpečnostně-kritického systémového celků. 6. Životního cyklus bezpečnostně-kritických řídicích systémů v souvislosti s jejich architekturou - specifika železničních zabezpečovacích systémů. Rekurzivní uplatnění postupů životního cyklu - systémy systémů - generický produkt, generická aplikace, specifická aplikace a potřeba jemnějšího strukturování architektury a postupů. 7. Specifikace požadavků na bezpečnostně-kritické řídící systémy, analýza požadavků a jejich dekompozice, verifikace požadavků. Implementace požadavků do cílové komponenty, systému. 8. Prototypování, simulace, formální specifikace, modelování, formální metody analýz a verifikací/validací. 9. Integrace, verifikace, validace, hodnocení a certifikace bezpečnostně-kritických systémů se zaměřením na železniční zabezpečovací systémy. 10. Příklady realizací a uplatnění diskutovaných principů a postupů u železničních zabezpečovacích systémů. 11. Příklady realizací a uplatnění diskutovaných principů a postupů v silniční dopravě (křižovatky, autonomní řízení). 12. Příklady realizací a uplatnění diskutovaných principů a postupů v dalších dopravních a průmyslových odvětvích.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
- Příprava na zkoušku
- 30 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem kurzu je poskytnout výklad o principech a metodách uplatňovaných při realizaci bezpečnostně kritických řídících systémů, a to jak z hlediska konstrukce HW, návrhu a implementace SW na úrovni systémových specifikací, analýz a architektury. Součástí výkladu jsou rovněž informace o klíčových procesních postupech vyžadovaných pro dosažení příslušné úrovně bezpečnosti funkce (SIL). Uvedené principy, metody a postupy jsou ilustrovány na vybraných konkrétních typech prvků, komponent, zabezpečovacích systémů či projektech jejich nasazení se zohledněním zaměření a zájmu studentů. Pozn.: Realizovaná náplň kurzu je koncipována tak, že dle potřeby klade důraz na jednotlivá témata (viz Obsah) podle oborné profilace jednotlivých studentů, resp. skupin studentů, kteří mají předmět zapsaný a navštěvují jeho rozvrhované akce.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládají se znalosti probírané náplně kurzů prvního ročníku navazujícího magisterského studia v povinných předmětech společného základu oboru Dopravní technika a povinných předmětech specializace Elektrická trakce a elektromobilita.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Student musí v průběhu semestru i při závěrečné zkoušce prokázat schopnost diskutovaným a analyzovaným problémům porozumět, kriticky je zhodnotit a samostatně řešit. Požaduje se vypracování semestrální práce na zadané téma. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující na začátku semestru.
|
|
Doporučená literatura
|
-
ČSN EN 50126-1 Drážní zařízení - Stanovení a prokázání bezporuchovosti, pohotovosti, udržovatelnosti a bezpečnosti (RAMS) - Část 1: Generický proces RAMS (včetně změny A1). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2019.
-
ČSN EN 50126-2. Drážní zařízení - Stanovení a prokázání bezporuchovosti, pohotovosti, udržovatelnosti a bezpečnosti (RAMS) - Část 2: Systémový přístup k bezpečnosti (včetně změny A1). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2019.
-
ČSN EN 50128 Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Software pro drážní řídicí a ochranné systémy (pozn.: Norma je souběžně platná s ČSN EN 50716. ČSN EN 50128 zůstává platná do 30.10.2026). Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2012.
-
ČSN EN 50129 Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Elektronické zabezpečovací systémy. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2021.
-
ČSN EN 50159 Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Komunikace v přenosových zabezpečovacích systémech. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2011.
-
ČSN EN 50716 Drážní zařízení - Požadavky na vývoj softwaru. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2024.
-
ČSN 34 2650 Železniční zabezpečovací zařízení - Přejezdová zabezpečovací zařízení. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2010.
-
Hloušek, P. Bezpečnost moderních zabezpečovacích systémů. Nová železniční technika, 2008/1. 2008.
-
Chudáček, V. a kol. ŽELEZNIČNÍ ZABEZPEČOVACÍ TECHNIKA, II. vydání. Praha, 2005.
-
Pachl, Jörn. RAILWAY SIGNALLING PRINCIPLES, 3rd edition. Technische Universität Braunschweig, 2024.
-
Poupě, Oldřich. Zabezpečovací technika v železniční dopravě.. Praha: NADAS, 1990. ISBN 80-7030-073-6.
-
Rástočný, Karol . Prvky zabezpečovacích systémov. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2012. ISBN 978-80-554-0593-3.
-
Správa železnic, s. o. SŽ TNŽ 34 2620. Železniční zabezpečovací zařízení - staniční a traťové zabezpečovací zařízení, technická norma železnic. Ve znění 1. změny. 2023.
-
Zahradník, Jiří. Aplikácie zabezpečovacích systémov. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2006. ISBN 80-8070-546-1.
-
Zahradník, Jiří. Bezpečnosť železničných zabezpečovacích systémov. Žilina: EDIS - vydavatel'stvo ŽU, 2004. ISBN 80-8070-296-9.
|