Podsumowanie
Kluczowe efekty
Zgodność z wymaganiami norm kolejowych EN 50128 i EN 50129
Pełne pokrycie kodu na poziomie MCDC oraz integracja środowiska testowego z Jenkins CI/CD
Bezpieczeństwo i zgodność w testach systemów krytycznych
W systemach sterowania ruchem pociągów testy komponentowe nie są „dodatkiem do jakości” – są warunkiem dopuszczenia rozwiązań do wdrożeń i elementem procesu certyfikacji. Oprogramowanie modułów ATB i EbiCab 600 musi spełniać wymagania bezpieczeństwa SIL4, a proces testowania musi zapewniać powtarzalność, możliwość audytu oraz pełne powiązanie wymagań z wynikami weryfikacji.
Klient potrzebował partnera, który dostarczy praktyczne, wieloletnie wsparcie w testach kolejnych wersji modułów ATC, przy zachowaniu kontroli nad zakresem weryfikacji (m.in. MC/DC, testy interfejsów oraz weryfikacja wymagań) i jednoczesnym usprawnieniu procesu przygotowania testów. Istotny był też model realizacji skalowany w czasie – w zależności od intensywności prac – bez utraty jakości i ciągłości wiedzy o systemie. W ramach współpracy w projekcie pracowało od 2 do 8 testerów Sii, w zależności od etapu i obciążenia.
Sii Polska została wybrana ze względu na doświadczenie w projektach kolejowych i umiejętność łączenia automatyzacji testów z wymogami certyfikacyjnymi.
Środowisko testowe oparte na VectorCast i Cmock z integracją CI/CD
Sii Polska przygotowała i rozwija środowisko testów komponentowych dla modułów ATB i EbiCab 600, dopasowane do potrzeb iteracyjnego rozwoju i utrzymania systemu. Testy zostały zaprojektowane tak, aby wspierać wymagania SIL4 oraz umożliwiać szybkie walidowanie zmian w kolejnych wersjach oprogramowania. Kluczowym elementem było spięcie testów z pipeline’ami CI/CD oraz automatyzacja części artefaktów wymaganych w procesie weryfikacji.
Zakres działań obejmował:
- Zaprojektowanie i wdrożonie środowiska testowego opartego na platformie VectorCAST, w pełni zintegrowanego z pipeline’ami CI/CD (Jenkins) – z wykorzystaniem symulacji QEMU do szybkich iteracji oraz własnego frameworka w Pythonie (integracje z IBM DOORS i automatyczna generacja artefaktów raportowych
- Przeprowadzenie testów jednostkowych i modułowych w C z podziałem na white-box i black-box, wraz z pokryciem MC/DC i pełnym traceability wymagań → testów → wyników
- Wykonanie testów w modelu hybrydowym: głównie w symulacji (QEMU), a następnie Module Tests na dev-boardach oraz Subsystem Tests na sprzęcie docelowym w laboratorium klienta w Niemczech
- Zaimplementowanie narzędzia do analizy i raportowania defektów, umożliwiające szybkie reagowanie na problemy i eliminowanie ich u źródła; wyniki i artefakty testów były wykorzystywane w certyfikacji zewnętrznej (np. TÜV/ISA)
- Usprawnienie procesu regresji i utrzymania testów – m.in. poprzez ponowne wykorzystanie pakietów testowych między kolejnymi wersjami modułów (tam, gdzie było to możliwe), co skracało czas kwalifikacji zmian i ograniczało koszty
Dzięki temu testy były powtarzalne, w pełni zautomatyzowane i zgodne z procesem certyfikacyjnym, co znacznie przyspieszyło walidację oprogramowania.
Skrócony czas testów i wyższa niezawodność systemu sterowania
Wdrożone podejście testowe zwiększyło powtarzalność weryfikacji oraz uporządkowało ścieżkę traceability, która jest kluczowa przy systemach SIL4. Integracja testów z Jenkins i wykorzystanie QEMU zapewniły szybsze iteracje na etapie komponentów, a model hybrydowy (symulacja + testy na sprzęcie) pozwolił utrzymać spójność walidacji aż do uruchomień na docelowym środowisku laboratoryjnym w Niemczech.
Istotnym efektem było również ograniczenie ryzyka w kolejnych wydaniach dzięki utrzymaniu i ponownemu wykorzystaniu pakietów testowych między wersjami – tam, gdzie było to możliwe – oraz usprawnienie przygotowania dokumentów testowych poprzez integracje z DOORS i narzędzia w Pythonie. Projekt zrealizowany przez Sii Polska zapewnił klientowi zgodność z normami kolejowymi, pełne pokrycie testowe i większą odporność oprogramowania sterującego – co bezpośrednio przełożyło się na bezpieczeństwo systemów transportowych.
„Jesteśmy bardzo zadowoleni ze współpracy z inżynierami ds. testowania komponentów z Sii. Odegrali kluczową rolę w naszym pakiecie prac dotyczącym testów komponentowych z wykorzystaniem VectorCast dla pokładowych systemów sygnalizacji SIL4, wdrażanych w pojazdach kolejowych w Niemczech i Holandii. Przez cały projekt docenialiśmy profesjonalne i kompetentne wsparcie zapewniane przez Sii. Na podstawie naszych pozytywnych doświadczeń z pełnym przekonaniem polecam Sii do realizacji podobnych zadań.” – Tobias Klein, Program Manager, Alstom Signal GmbH