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Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der digitalen Nachbildung eines Testgeländes sowie eines Schienenfahrzeugs in der Simulationsumgebung Gazebo. Der Schwerpunkt liegt auf der präzisen Abbildung der Umfeldsensorik anhand eines realen Schienenfahrzeuges. Ziel ist die Erzeugung äquivalenter Messdaten der Simulationsumgebung und des realen Schienenfahrzeuges unter gleichen Einsatzbedingungen. Dazu werden unterschiedliche Verfahren eingesetzt, um die Parameter der einzelnen Sensorik so zu konfigurieren, dass die Messergebnisse mit den Messdaten der realen Sensorik konvergieren.
Die Ergebnisse der Messdaten zeigen, dass obwohl die Simulationsumgebung einige physikalische Materialeigenschaften nicht berücksichtigt, eine präzise Abbildung der Sensorik und geometrischen Strukturen des Testgeländes möglich ist. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination von Gazebo und ROS2 Integrationstests und die Entwicklung von Softwareanwendungen sowohl in der Simulation als auch auf dem realen Schienenfahrzeug. Eine realitätsnahe und reproduzierbare Auswertung der Sensormessdaten der Simulationsumgebung für Schienenfahrzeuge ist somit realisierbar.
Entwicklung und Validierung einer CI/CD-Pipeline für die Umfeldsensorik in Schienenfahrzeugen
(2025)
In dieser Arbeit wird der Entwicklungprozess und die Validierung einer CI/CD-Pipeline für die Umfeldsensorik von Schienenfahrzeugen untersucht. Das Ziel ist, die Umsetzbarkeit der CI/CD-Pipeline unter Verwendung von Normen für die Anforderungen an die Softwareentwicklung in Bahnanwendungen zu prüfen und zu evaluieren. Hierbei werden Anforderungen auf Systemebene, Architektur und Komponentendesign definiert, die nach der Implementierung innerhalb der CI/CD-Pipeline auf ihre Korrektheitüberprüft werden. Mithilfe vordefinierter Fehlermetriken werden die Anforderungen der verschiedenen Phasen der Softwareentwicklung innerhalb jeder Teststufe verifiziert. Die Verwendung einer Simulationsumgebung für Schienenfahrzeuge zur Validierung der Systemanforderungen innerhalb der CI/CD-Pipeline wird zusätzlich überprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die Installation von Abhängigkeiten, der Build- Prozess des Projekts, die Verifizierung der Modulanforderungen sowie die Bereitstellung der Software mittels Docker-Image erfolgreich automatisiert werden konnten. Die Integrationsund Systemtests zur Verifizierung der Architektur und Validierung des Gesamtsystems stellten sich jedoch aufgrund der hohen Komplexität als besonders herausfordernd bei der Umsetzung heraus. Insbesondere rechenintensive Prozesse wie die Validierung der Systemanforderungen mittels Simulation erwiesen sich als ressourcenintensiv, sodass eine Parallelisierung innerhalb der CI/CD-Pipeline nur mit zusätzlicher Hardwarekapazität realisierbar ist.
