Aufgrund des europäischen Binnenmarktes wurden in den letzten Jahren zahlreiche Anstrengungen zur Produktivitäts- und Leistungssteigerung des Transportsystems Eisenbahn unternommen. Bei vielen Bahnbetreibern innerhalb und außerhalb der EU laufen Bestrebungen dahin, Strecken insbesondere im Regionalbahnverkehr zu automatisieren. Auf großes Interesse stoßen dabei die rasanten Entwicklungen im Bereich der mobilen Funk- und Ortungstechnik in der jüngsten Vergangenheit. Von deren Einsatz wird zukünftig eine deutliche Steigerung der Wirtschaftlichkeit erwartet.

Zur Zeit werden bei der deutschen Bahn (DB AG) neue Betriebsverfahren realisiert. Eines dieser Betriebsverfahren ist das European-Train-Control-System (ETCS) für das zukünftige europäische Hochgeschwindigkeitsnetz. Das ETCS ist ein Teilprojekt des ERTMS (European Rail Traffic Management System), mit dem Ziel, einen effizienten integrierten Betrieb eines europäischen Schienennetzes zu ermöglichen. Es soll zur automatischen Zugsicherung und Zugsteuerung dienen.

Für dieses System wird von der Spekra-Informationssysteme GmbH eine Komponente für die Führerraum-Bedienung und Anzeige entwickelt, das sogenannte Man Maschine Interface (MMI). Dieses zu entwickelnde Gerät (das MMI-Gerät) soll in Zukunft mit mehreren Betriebsverfahren, ohne größeren Umrüstarbeiten, einsetzbar sein. Mit Hilfe eines Fahrzeugbusses ist das MMI-Gerät mit dem Fahrzeugrechner verbunden. Das MMI-Gerät besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem MMI-Symbolgenerator inklusive eines Kommunikationsmoduls und den MMI-Flachbildschirm mit Eingabeeinheit.

Die Aufgabe dieser Diplomarbeit war die Planung und Inbetriebnahme des technologieunabhängigen Kommunikationsmoduls für das MMI-Gerät. Die Implementierung dieses Kommunikationsmoduls wurde in der objektorientierten Programmiersprache C++ unter zur Hilfenahme der UML (Unified Modeling Language) durchgeführt.

Das im Rahmen der Diplomarbeit entstandene Kommunikationsmodul ist imstande, ETCS-Datenpakete zu übertragen. Durch eine einheitlich definierte Schnittstelle zum Bussystem besteht die Möglichkeit, von einigen Anpassungsmaßnahmen abgesehen, das Kommunikationsmodul mit jedem Bussystem arbeiten zu lassen.

Weiterhin wurden Mechanismen implementiert, die dafür Sorge tragen, daß die zu übertragenen Daten auf Fehler überprüft werden. Mit diesen Sicherungsmechanismen  entstand ein Sicherungsprotokoll, welches unabhängig von den Sicherungsmaßnahmen des darunterliegenden Bussystems arbeitet. Dieses Sicherungsprotokoll ist in der Lage Übertragungsfehler und zeitliche Diskrepanzen der Übertagungsdaten zu erkennen.

Eine weitere Funktionalität des entwickelten Kommunikationsmoduls, enthält die Decodier/Codier-Logik. In dieser Logik findet eine Umsetzung der Nutzdaten der höheren Anwendung in einen festgelegten zu übertragenen Bitstrom über das Bussystem und umgekehrt statt. Diese Codierung/Decodierung wurde unter zuhilfenahme von Bitoperationen durchgeführt.

Zwischen der höheren Anwendung und dem Kommunikationsmodul werden Daten mit Hilfe einer definierten Schnittstelle ausgetauscht. Dabei wird die Möglichkeit eines Nachrichtenaustausches benutzt, mit dem die Nutzdaten als Parameter übergeben werden.

Die Software des Kommunikationsmoduls wurde mit der Modellierungsumgebung Rhapsody erstellt. Dadurch konnte das Softwaremodell übersichtlich mit der UML entworfen werden. Rhapsody bietet neben der Möglichkeit, ein Softwaremodell zu entwerfen, auch die Möglichkeit das Modell zu animieren. Somit wurde das Modell bei der Entwicklung ständig getestet. Mit der Verwendung von Rhapsody soll weiterhin sichergestellt werden, daß bei einer Portierung der in einer Microsoft-Umgebung entwickelten Software auf ein anderes Zielsystem keine größeren Probleme auftreten.