Het belang van software(testen) bij tunnels en bruggen

De functionaliteit van de software van tunnels is zeer uitgebreid. Het gaat om de 3B’s, Bediening, Besturing en Bewaking, en is erop gericht de doorstroming in tunnels op hoog niveau te houden en ongevallen te voorkomen. Aan het eind van de bouw van een nieuwe tunnel of een ingrijpende renovatie van een bestaande tunnel worden weken uitgetrokken om aan te tonen dat de systemen met hun software betrouwbaar functioneren.

  • 01-05-2017
  • Blog

Het belang van softwarekwaliteit bij tunnels en bruggen

Als je door tunnels en over bruggen rijdt, ervaar je alleen de fysieke kenmerken. Je ziet in eerste instantie asfalt, beton, slagbomen, verkeerssignalering en verkeerslichten. Minder opvallend, maar net zo aanwezig, zijn camera’s, verkeerslussen, brandmeld- en blusinstallaties en verlichting. Afhankelijk van de situatie kan je daar nog zaken bij aantreffen als ventilatiesystemen, hoogtedetectie, afwateringspompen en dynamische vluchtwegaanduiding.

Wat je niet ziet zijn de technische systemen en de software waarmee al die componenten worden bediend en de verkeersleiders die de situatie op afstand monitoren en ingrijpen indien noodzakelijk.

In Nederland worden strenge eisen gesteld aan de veiligheid van tunnels en bruggen. De Europese tunnelrichtlijn bijvoorbeeld, die in 2004 is ingevoerd naar aanleiding van ernstige tunnelbranden in het Alpengebied, is in Nederland in 2006 omgezet in nationale tunnelwetgeving, die strenger is dan de richtlijn.

Het voldoen aan die strenge wetgeving kan alleen worden bereikt door het stellen van hoge eisen aan de kwaliteit van de technische installaties, de software en de verkeersleiders.

In het kader van het thema van het KWD Bulletin van mei 2017, robotisering en geautomatiseerd testen, zoom ik hier in op het zekerstellen van de kwaliteit van software van tunnels.

Voorbeelden van de functionaliteit van de software

Elke individuele installatie wordt aangestuurd door een achterliggend technisch systeem met zijn eigen software. Daarboven bevindt zich een laag software die de interactie tussen die systemen regelt. Als zich bijvoorbeeld een ongeluk in een verkeersbuis voordoet met een brand tot gevolg, moet een reeks van systemen worden geactiveerd, zoals:

  • Het afsluiten van de verkeersbuis voor nieuw verkeer
  • Alarmmeldingen naar de verkeerscentrale en hulpdiensten
  • Het aanschakelen van de ventilatie om rook uit de verkeersbuis te blazen
  • Het bijschakelen van blussystemen
  • Het openen van vluchtdeuren
  • Bij bijschakelen van verlichting
  • Het aanschakelen van vluchtsignalering

Een andere, meer voorkomende situatie is die waarbij een te hoge vrachtwagen wordt afgeleid voordat deze vastloopt en/of veel schade aanricht in de tunnel. Dit vereist ook de inzet van aan elkaar gerelateerde systemen, zoals hoogtedetectie, identificatie (bijv. fotoborden), verkeerslichten, slagbomen en omroepsysteem in relatie met de systemen van de verkeersleider.

Zo zijn er nog veel meer situaties te benoemen die elk een eigen softwareregime vereisen. Daarbij moet een deel van de software overruled kunnen worden door de verkeersleider als de specifieke situatie daarom vraagt.

Testen van nieuwe systemen en software

De systemen die de installaties direct aansturen worden vaak meegeleverd met die installaties. Ze zijn dan wel op maat gemaakt voor het object (de tunnel of brug) waar het voor wordt ingezet.

Die systemen met hun software doorlopen een volledige testcyclus, zoals:

  • Moduletesten
  • Programmatesten
  • Interfacetesten
  • Systeemtesten
  • Acceptatietesten

Voorafgaand aan de meer integrale teststappen (vanaf systeemtest) vindt vaak een toets op testbaarheid en/of een test readyness review plaats, om te voorkomen dat veel tijd verloren gaat met het uitvoeren van een test die tot mislukken gedoemd is.

De interfacetesten, systeemtesten en acceptatietesten vereisen aansluiting op de systemen die ze aansturen. Dat betekent bijvoorbeeld, dat er een aantal ventilatoren beschikbaar moet zijn om het ventilatiesysteem te testen.

Een soortgelijke cyclus wordt doorlopen voor de software ten behoeve van de verkeersleiders. De GUI met al z’n functionaliteiten wordt volledig getest. Hoewel er gestreefd wordt naar standaardisatie, heeft elke tunnel en brug zijn eigen specifieke kenmerken die terugkomt in de functionaliteiten ten behoeve van de verkeersleider.

Tenslotte wordt door de 3B-software de integratie tussen de individuele systemen en het systeem van de verkeersleider gerealiseerd. Hier ontstaat de complexiteit zoals in de vorige paragraaf beschreven en vindt weer de volledige testcyclus plaats. Dit betekent dat bij de finale testen de gehele tunnel met al zijn systemen en apparatuur beschikbaar moet zijn.

Aan het eind van de bouw van een nieuwe tunnel of een ingrijpende renovatie van een bestaande tunnel worden weken uitgetrokken om aan te tonen dat de systemen met hun software betrouwbaar functioneren. Voordat het bevoegd gezag toestemming geeft een tunnel te (her)openen middels een afgegeven openstellingsvergunning, moet zijn aangetoond dat de tunnel met al zijn systemen veilig is.

Voordat een aanvraag voor een openstellingsvergunning in behandeling wordt genomen hebben instanties zoals het ‘Steunpunt Tunnelveiligheid’ en ‘Bureau Veiligheidsbeambte’ de testplannen beoordeeld, waarnemingen verricht bij uitgevoerde testen en de testrapporten beoordeeld en geaccordeerd.

Testen van gewijzigde systemen en software

Zoals eerder aangegeven wordt voor het testen van nieuwe systemen enkele weken uitgetrokken. Dat is dan mogelijk, omdat het betreffende object nog niet is opengesteld voor het verkeer. Die tijd is er echter niet als er software gewijzigd moet worden. Dan is er in het algemeen niet meer tijd beschikbaar dan een nacht.

Bij het wijzigen van software wordt er heel nauwkeurig geanalyseerd of de wijziging impact kan hebben op meer dan het systeem waarvoor de wijziging wordt gerealiseerd. Dan is er dus sprake van een interface met een ander systeem. Dat is al heel snel het geval.

In een dergelijke situatie moet er een volledige integrale tunneltest worden uitgevoerd. Als er iets fout gaat tijdens zo’n tunneltest wordt de wijziging teruggedraaid.

Het plannen van een  nieuw implementatiemoment kan veel (doorloop)tijd vergen, vanwege de impact op het verkeer en andere projecten in de regio.

De voorbereidingen worden daarom heel grondig gedaan om missers te voorkomen. Er wordt veel tijd gestoken in de voorbereiding. Om zo goed mogelijk de werkelijke situatie te simuleren, zijn voor enkele tunnels al uitgebreide simulatiesystemen gemaakt, waarbij alle installaties en apparatuur in de simulatieomgeving op schaal aanwezig zijn.

Deze simulatiesystemen en de daarbij behorende regressietests en testsets, zijn  een omgeving waarin geautomatiseerd testen wordt toegepast. Zonder deze omgeving is het onmogelijk om software updates met korte doorlooptijd te implementeren in tunnels. Geautomatiseerd testen is dus een keiharde noodzaak die doorlooptijd én risico’s beperkt.

Profiel Wim Schuurmans

Tientallen jaren heb ik gewerkt als projectmanager op het snijvlak van Business en ICT. Door toeval ben ik nu sinds een jaar of 6 ingezet op project- en contract management van Grond-, Weg- en Waterbouw (GWW) projecten. Hierbij heb ik me positief verbaasd over de professionaliteit van de projectenorganisatie. Een ingebakken professionaliteit. Misschien niet voor iedereen verrassend, maar voor mij toch reden een aantal van die waarnemingen te delen.

Dit artikel maakt deel uit van een serie van in totaal 12 artikelen:

  1. Integrale Project Management Teams
  2. Systeemgerichte Contract Beheersing
  3. Risico Management als leidraad
  4. Deterministische en Probabilistische planning
  5. Project Start-ups en Project Follow-ups
  6. Prestatie Verklaringen
  7. Verificatie en Validatie
  8. Systems Engineering
  9. De duivelsdriehoek, imago en veiligheid
  10. Het belang van software(testen) in tunnels en bruggen
  11. De organisatiematrix
  12. Minder mensen / meer werk
  • Wim Schuurmans

    Senior Project- en Programmamanager

    Een verfrissende aanpak en een optimaal resultaat.

    Meer over Wim Schuurmans

  • Wim Schuurmans

Wil je meer weten?

We vertellen je graag meer over onze aanpak van het succesvol managen van projecten en programma’s.

Bel ons op 030 – 600 47 79 Stuur ons een bericht