Forschungsprojekt prüfte Interoperabilität für IKT-Systeme im Schienengüterverkehr

Mit Ende März wurde das FFG-geförderte Projekt Integrating the Railway System Cargo Q(IRS Cargo) erfolgreich abgeschlossen. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der FHTW aus den Kompetenzfeldern Software Engineering & Architecture (Department Computer Science) und Medical Engineering & Integrated Healthcare (Department Life Science Engineering) entwickelte gemeinsam mit dem Verband der Bahnindustrie sowie der FH St. Pölten eine Vorgehensweise (IRS-Methodik) zur Anwendung von interoperablen, automatisierten und herstellerunabhängigen Datenaustausch zwischen IKT-Systemen im Bahn-Sektor.

Dabei wurde auf Know-How von etablierten Prozessen im Gesundheitsbereich (Integrating the Healthcare Enterprises (IHE)) und dem Energiesektor (Integrating the Energy Systems (IES) aufgesetzt. Es wurde das Testframework „Gazelle“ hinsichtlich der Nutzbarkeit für Interoperabilitätstests im Schienengüterverkehr untersucht. Gazelle wird primär im Rahmen von Connectathon Testevents zur Aufzeichnung und Validierung von Nachrichten verwendet, welche zwischen unterschiedlichen Softwarelösungen der Testteilnehmer*innen ausgetauscht werden.

Es konnte festgestellt werden, dass Gazelle für Interoperabilitätstests im Schienengüterverkehr herangezogen werden kann, jedoch Einschränkungen, basierend auf den konkret genutzten Übertragungsprotokollen, zu beobachten waren. Für das Profil “Path Application and Path Allocation” gilt, dass Gazelle uneingeschränkt genutzt werden kann, weil das dem Profil zugrundeliegende Protokoll XML als Datenrepräsentation nutz und damit auf einer ausreichend hohen Netzwerkschicht umgesetzt werden kann. Für das Profil “Zugtaufe” kann Gazelle nicht nativ genutzt werden, weil die Zugtaufe Kommunikationswege beschreibt, welche auf einer niedrigeren Netzwerkschicht (Data Link Layer im ISO/OSI-Modell) stattfinden. Auf dieser Ebene sind die Netzknoten nicht im IP-Raum adressiert und somit kann keine Verbindung zur Gazelle über TCP/IP hergestellt werden. Validierungen von (binären) Nachrichten könnten jedoch “offline” (z.B. als Dateiuploads) in Gazelle abgewickelt werden. Hierzu bietet Gazelle einen speziellen Transformationsschritt, welcher binär-kodierte Daten in eine XML-Repräsentation umformt. Diese kann in einem nachfolgenden Schritt mit den üblichen Schema- und Schematronprüfregeln getestet werden.

Der Mehrwert der IRS-Methodik, besteht damit in diesem Fall in der normierten Darstellung der Schnittstellen, basierend auf den europäischen Regularien.

Als Resultat wurde ein White Paper verfasst, welches den entwickelten branchenneutralen Interoperabilitätsprozess (siehe Grafik) beschreibt, um diese Methodik auch künftig in anderen Sektoren anwenden zu können.

Das White Paper wurde bei der IEEE SA als IEEE-Standards Project eingereicht und steht hier zum Download zur Verfügung: White Paper