Progettazione di un sistema Software per la verifica degli itinerari di una stazione ferroviaria

Abstract

Il presente lavoro di prova finale, svolto nell'ambito di un tirocinio presso Mer Mec STE, affronta la problematica critica della verifica automatizzata della coerenza dei dati nella progettazione di impianti ferroviari. In un contesto safety-critical, dove l'affidabilità delle informazioni è imprescindibile per la sicurezza dell'esercizio, l'utilizzo di tool di progettazione eterogenei genera spesso dati in formati diversi (XML e database relazionali), rendendo necessaria una rigorosa verifica di allineamento. L'elaborato descrive lo sviluppo di due sistemi software distinti, realizzati applicando il principio metodologico della diversity: affrontare lo stesso problema con tecnologie e approcci differenti per aumentare la resilienza del processo di sviluppo. Il Progetto 27, implementato in C#, è finalizzato al confronto tra dati strutturati in file XML e configurazioni salvate su database SQL Server. Il sistema verifica la completa corrispondenza degli itinerari, analizzando circuiti di binario e stati dei deviatoi, e segnala eventuali discrepanze o elementi mancanti tramite report e log tracciabili. Il Progetto 28, sviluppato in Python, si concentra invece sul confronto tra due sorgenti XML con schemi differenti. Attraverso un file di configurazione esterno che definisce le regole di mapping, il software allinea gli identificativi di nodi ed enti ferroviari, rilevando incongruenze strutturali o di coordinate. I risultati ottenuti dimostrano l'efficacia dell'automazione nel supporto alle attività di Verifica e Validazione (V&V), evidenziando al contempo le differenze tra l'architettura fortemente tipizzata del C# e la flessibilità operativa di Python. Il lavoro conclude sottolineando come la diversificazione tecnologica contribuisca a garantire una maggiore robustezza e manutenibilità dei sistemi di controllo ferroviario.

This thesis, carried out during an internship at Mer Mec STE, addresses the critical issue of automated data consistency verification in railway system design. In a safety-critical context, where information reliability is essential for operational safety, the use of heterogeneous design tools often generates data in different formats (XML and relational databases), necessitating rigorous alignment verification. The study describes the development of two distinct software systems, realized by applying the diversity methodological principle: addressing the same problem using different technologies and approaches to increase the resilience of the development process. Project 27, implemented in C#, aims to compare data structured in XML files against configurations stored in an SQL Server database. The system verifies the complete correspondence of itineraries by analyzing track circuits and switch states, reporting any discrepancies or missing elements through traceable reports and logs. Project 28, developed in Python, focuses on comparing two XML sources with different schemas. Through an external configuration file that defines mapping rules, the software aligns the identifiers of railway nodes and entities, detecting structural or coordinate inconsistencies. The results demonstrate the effectiveness of automation in supporting Verification and Validation (V&V) activities, highlighting the differences between the strongly typed architecture of C# and the operational flexibility of Python. The work concludes by emphasizing how technological diversification contributes to ensuring greater robustness and maintainability of railway control systems.