Функциональная надежность программного обеспечения блока индикации комплекса БЛОК

Цель. Статья посвящена решению задачи оценки функциональной надежности программного обеспечения (ПО) блока индикации, входящего в состав безопасного локомотивного объединенного комплекса БЛОК, связанной с ошибками программы при заданном времени работы системы 24 часа. Одной из центральных задач является расчет значений таких атрибутов функциональной надежности ПО, как безошибочность, правильность, защищенность, контролируемость, безотказность, устойчивость ПО к ошибкам и готовность, которые являются ключевыми показателями для оценки работоспособности устройств безопасности. При этом ставится задача оценки целесообразности проведения проверки программного обеспечения блока индикации перед каждой поездкой с помощью предрейсового тестирования.

Методика. В исходных условиях задачи отсутствуют статистические данные о реализациях программы в процессе ее сопровождения. Также отсутствуют сведения о структурных характеристиках программы (количестве операторов, операндов, циклов и др.), что не позволяет использовать статические модели надежности типа модели Холстеда или модели IBM и им подобные. Поэтому в качестве аппарата определения исходных данных для решения задачи выбрана модель Шумана. Методика оценки функциональной надежности блока индикации основывается на результатах работы [1].

Результаты. На первом этапе решения задачи были определены значения следующих исходных данных: первоначальное количество дефектов в программе, интенсивность ошибок программы и вероятность правильного однократного выполнения программы. С использованием найденных значений на следующем этапе получены значения таких параметров надежности, как вероятность отсутствия ошибки в результате выполнения программы в течение заданного времени, вероятность отсутствия отказов в работе блока индикации при выполнении программы в течение заданного времени и среднее время до ошибки программы. Рассчитав вероятность Рпо(t) отсутствия ошибки в результате выполнения программы в течение заданного времени, оценили такие атрибуты функциональной надежности ПО, как безошибочность, правильность, защищенность и контролируемость. Рассчитав вероятность отсутствия отказов в работе блока индикации РБ(t) при выполнении программы в течение заданного времени, дали оценку таким атрибутам, как безотказность и устойчивость ПО к ошибкам, а рассчитав среднее время до ошибки программы Тср.по и зная среднее время простоя, вызванного необходимостью устранения ошибки программы τпп, определили атрибут готовности блока индикации в произвольный момент времени безошибочно выполнять определенный информационный процесс кфг. Полученные значения коэффициента частичной функциональной готовности блока индикации показали, что проведение проверки блока индикации перед каждой поездкой и, в случае обнаружения ошибок, оперативное их устранение позволит существенно повысить пользовательские характеристики блока индикации локомотивного (БИЛ) в рамках своевременного информирования машиниста об актуальной поездной обстановке с целью своевременного принятия им решения по управлению движением поезда. 

1. Шубинский И.Б. Функциональная надежность информационных систем. Методы анализа. ООО «Журнал Надежность» 2012 г. – 296 с.;

2. Шухина Е.Е., Астрахан В.И. Безопасный локомотивный объединенный комплекс БЛОК. Москва 2013г. – 103 с.;

3. ГОСТ Р МЭК 61508-7-2012 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 7. Методы и средства»;

4. Пояснительная записка с расчетом надежности для блока индикации.