Представлено обрані проблеми методології системного інжинірингу у проєктуванні транспортних систем. Обговорювані методологічні проблеми сформовані на прикладі концептуального проєкту міської залізниці. Системний опис транспортного проекту наведено відповідно до принципів, що використовуються в системному інжинірингу. Описаний кейс стосується методології проектування концепції залізничної транспортної системи. У наведеному прикладі основною проблемою є розробка документу під назвою «Концепція міської залізничної системи (CoMRS) у міському районі Metropolis», який у Польщі подається як GZM. Передбачалося, що цей документ буде системним документом, розробленим з використанням методів системного інжинірингу з метою побудови, впровадження та розвитку сучасної комплексної системи залізничного транспорту, що охоплює міську територію GZM Metropolis. Тому, в першу чергу, було розроблено додатковий, але важливий документ «Методологію концепції системи міської залізниці (MoCoMRS)», який містить вичерпний методологічний опис того, як продовжити використання методів системного інжинірингу, необхідних для розробки CoMRS. Докладно наведено методичні вказівки щодо моделі V. При застосуванні системного інжинірингу у проєктуванні транспортних систем пропонується використовувати цю модель, яка організовує системну процедуру в процесі проєктування. Сформульовано рекомендації щодо використання цієї моделі та застосування методів системного інжинірингу для CoMRS, що стосуються, серед іншого, таких етапів проєктування: системні припущення, системні вимоги, проєктування високого рівня, детальний проєкт. Приклади концепції міської залізниці, представлені в цій статті, базуються на реальному транспортному проекті і поточною стадією є робота над попереднім техніко-економічним обґрунтуванням цієї залізничної системи. Це важливо, оскільки можна перевірити та ітераційно виправляти та оновлювати методологію проектування цієї системи залежно від мінливих умов і критеріїв, що є результатом, серед іншого, різних прагнень зацікавлених сторін, які формують вимоги до системи. Ця процедура також була включена в модель V на етапах розробки, будівництва та впровадження системи, а також на етапах інтеграції, перевірки та валідації елементів і всієї залізничної системи.
1. Kossiakoff, A., Sweet, W. N., Seymour, S. J., & Biemer, S. M. (2011). Systems engineering principles and practice (Vol. 83). John Wiley & Sons (in English).
https://doi.org/10.1002/9781118001028
2. Karoń, G., & Mikulski, J. (2020, October). The Main Assumptions for Functional-Operational Configuration of Tasks in Transport Projects. In International Conference on Transport Systems Telematics (pp. 54-70). doi: 10.1007/978-3-030-59270-7_5 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-59270-7_5
3. Systems Engineering for Intelligent Transportation Systems: an Introduction for Transportation Professionals. (2007). US. Department of Transportation - Federal Highway Administration - Federal Transit Administration (in English).
4. Intelligent Transportation System Architecture and Standards (2001). Retrieved from: https://www.federalregister.gov/documents/2001/04/18/01-9538/intelligent... (in English).
5. National ITS Architecture. Retrieved from: https://highways.dot.gov/public-roads/septoct-1998/national-its-architec... (in English).
6. Karoń, G. & Mikulski, J. (2020) Its and systems engineering - methodical aspects. Communications in Computer and Information Science, pp. 71-84. doi: 10.1007/978-3-030-59270-7_6 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-59270-7_6
7. Karoń, G., & Mikulski, J. (2012). Problems of ITS architecture development and its implementation in upper-silesian conurbation in Poland. In International Conference on Transport Systems Telematics (pp. 183-198) (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-34050-5_22
8. Żochowska, R., & Karoń, G. (2016). ITS services packages as a tool for managing traffic congestion in cities. In Intelligent Transportation Systems-Problems and Perspectives (pp. 81-103). doi: 10.1007/978-3-319-19150-8_3 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-319-19150-8_3
9. Karoń, G., Mikulski, J., & Janecki, R. (2019). Design and implementation of ITS systems in urban agglomerations-selected system problems. Archives of Transport System Telematics, 12(1), 17-19 (in English).
10. Fortescue, P., Swinerd, G., & Stark, J. (Eds.). (2011). Spacecraft systems engineering. Fourth edition. John Wiley & Sons (in English).
https://doi.org/10.1002/9781119971009
11. Bonnett, C. F. (2005). Practical railway engineering. Imperial College Press. (in English).
https://doi.org/10.1142/p373
12. Best Practices for Using Systems Engineering Standards (2017). Office of the Deputy Assistant Secretary of Defense Systems Engineering, Defense Pentagon (in English).
13. Karoń G. (2019) Kształtowanie potoków ruchu w sieci transportowej z wykorzystaniem inżynierii systemów [Shaping traffic flows in the transport network with the use of systems engineering]. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (in Polish).
14. Karoń, G., & Mikulski, J. (2011). Transportation systems modelling as planning, organisation and management for solutions created with ITS. In International Conference on Transport Systems Telematics (pp. 277-290) (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-24660-9_32
15. Karoń, G. (2013, October). Travel demand and transportation supply modelling for agglomeration without transportation model. In International Conference on Transport Systems Telematics (pp. 284-293). doi: 10.1007/978-3-642-41647-7_35 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-41647-7_35
16. Working Group. Systems engineering in transportation projects - A library of case studies (2016). INCOSE (in English).
17. NASA Systems Engineering Handbook (2007). NASA (in English).
18. Systems and software engineering - Life cycle processes - Requirements engineering (2018) ISO/IEC/IEEE 29148:2018 (in English).
19. Walden D. D., Roedler G. J., Forsberg, K. J., Hamelin, R. D., & Shortell, T. M. (2015). INCOSE systems engineering handbook: a guide for system life cycle processes and activities (in English).
20. Liebel, G., Tichy, M., & Knauss, E. (2019). Use, potential, and showstoppers of models in automotive requirements engineering. Software & Systems Modeling, 18(4), 2587-2607. doi: 10.1007/s10270-018-0683-4 (in English).
https://doi.org/10.1007/s10270-018-0683-4
21. Vaneman, W. K. (2016). Enhancing model-based systems engineering with the Lifecycle Modeling Language. In 2016 Annual IEEE Systems Conference (SysCon) (pp. 1-7). doi: 10.1109/SYSCON.2016.7490581 (in English).
https://doi.org/10.1109/SYSCON.2016.7490581
22. Gianni D., D'Ambrogio, A., & Tolk, A. (eds.) (2014). Modeling and Simulation-Based Systems Engineering Handbook (1st ed.). CRC Press (in English).
23. Wiecher, C., Fischbadh, J., Greenyer, J., Vogelsang, A., Wolff, C., & Dumitrescu, R. (2021). Integrated and Iterative Requirements Analysis and Test Specification: A Case Study at Kostal. In 2021 ACM/IEEE 24th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS) (pp. 112-122). doi: 10.1109/MODELS50736.2021.00020 (in English).
https://doi.org/10.1109/MODELS50736.2021.00020
24. Sutcliffe, A. (2003). Scenario-based requirements engineering. In Proceedings. 11th IEEE International Requirements Engineering Conference, 2003, (pp. 320-329) (in English).
https://doi.org/10.1109/ICRE.2003.1232776
25. Ncube, C., & Lim, S. L. (2018). On systems of systems engineering: A requirements engineering perspective and research agenda. In 2018 IEEE 26th International Requirements Engineering Conference (RE) (pp. 112-123). doi: 10.1109/RE.2018.00021 (in English).
https://doi.org/10.1109/RE.2018.00021
26. Umiliacchi, S., Bhatia, D., Brownlee, A., & Brown, C. (2019). Enterprise architecture within railway systems engineering. IET Intelligent Transport Systems, 13(10), 1461-1467. doi: 10.1049/iet-its.2018.5062 (in English).
https://doi.org/10.1049/iet-its.2018.5062
27. Baek, Y. G., & Lee, J. C. (2017). Railway Systems Development Based on the Concept of Systems Engineering and Safety: A Case Study of Railway Industry Practices. The International Journal of Engineering and Science (IJES), 6(10), 18-29. doi: 10.9790/1813-0610021829 (in English).
28. Nicholas J. M., Steyn H. (2012). Zarządzanie projektami. Zastosowanie w biznesie, inżynierii i nowoczesnych technologiach [Project management. Application in business, engineering and modern technologies]. Oficyna a Wolters Kluwer business, Warszawa (in Polish).
29. Janecki, R., Karoń, G., & Mikulski, J. (2019). Telematic Applications for the Metropolitan Railway System (MR) in the Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolis. In Communications in Computer and Information Science (pp. 3-16). doi: 10.1007/978-3-030-27547-1_1 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-27547-1_1
30. Janecki, R., Karoń, G., Sobota, A., Żochowska, R., Kłos, M. J., & Soczówka, P. (2018). Koncepcja Kolei Metropolitalnej dla Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii z wykorzystaniem metod inżynierii systemów [Concept of the Metropolitan Railway for the Metropolis GZM using systems engineering methods]. Wydziału Transportu Politechniki Śląskiej. Katowice (in Polish).
31. Sobota, A., Janecki, R., Karoń, G., & Soczówka, P. (2019). Rola interesariuszy w procesie projektowania koncepcji Kolei Metropolitalnej na przykładzie Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii [The role of stakeholders in the process of designing the concept of metropolitan railway system on the example of Górnośląsko-Zagłębiowska metropolitan area]. Problemy Transportu i Logistyki [Problems of Transport and Logistics], 45, 107-118. doi: 10.18276/ptl.2019.45-10 (in Polish).
https://doi.org/10.18276/ptl.2019.45-10
32. Karoń, G., Janecki, R., Krawiec, S., & Kłos, M. J. (2019). Wariantowanie koncepcji kolei metropolitalnej na obszarze Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii w warunkach jej konstruowania przy wykorzystaniu metod inżynierii systemów [Varianting of the concept of metropolitan railway system in Górnośląsko-Zagłębiowska metropolisunder conditions of building it using methods of systems engineering]. Problemy Transportu i Logistyki [Problems of Transport and Logistics], 45, 43-52. doi: 10.18276/ptl.2019.45-04 (in Polish).
https://doi.org/10.18276/ptl.2019.45-04
33. Janecki R., Karoń G., Sobota A. & Żochowska R. (2019). Raport z opracowania tematu "Metodologia tworzenia Koncepcji Kolei Metropolitalnej z wykorzystaniem metod inżynierii systemów" [Report on the development of the topic "Methodology of creating the Metropolitan Railway Concept using systems engineering methods"]. Katowice (in Polish).
34. Gasparski, W. (1978). Projektowanie koncepcyjne przygotowanie dzialaň [Designing conceptual preparation of activities]. PWN, Warszawa. (in Polish).
35. Systems Engineering - Guide for ISO/IEC (System Life Cycle Processes). Retrieved from: http://evmworld.org/wp-content/uploads/2017/05/Guide-to-Isoiec15288.pdf (in English).
36. Romanovsky, A. & Thomas, M. (2013) Introduction. Industrial Deployment of System Engineering Methods, pp. 1-3. doi: 10.1007/978-3-642-33170-1_1 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-33170-1_1
37. Janecki R., Karoń, G., Sobota, A., Żochowska, R. & et al. (2018). Metodologia tworzenia Koncepcji Kolei Metropolitalnej z wykorzystaniem metod inżynierii systemów [Methodology of creating the Metropolitan Railway Concept with the use of systems engineering methods]. Biuro Usług Inżynierskich "CONCEPT. Zamawiający: Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolia. Katowice (in Polish).
38. Karoń, G., Janecki, R., Żochowska, R., Sobota, A., Soczówka, P., & Kłos, M. J. (2020). Charakterystyka wybranych zagadnień inżynierii systemów na przykładzie tworzenia koncepcji Kolei Metropolitalnej w GZM [Characteristics of selected issues of systems engineering on the example of creating the concept of the Metropolitan Railway in GZM]. Transport Miejski i Regionalny [Urban and Regional Transport], 7, 5-13 (in Polish).
39. Weidmann, N., Salunkhe, S., Anjorin, A., Yigitbas, E., & Engels, G. (2021). Automating Model Transformations for Railway Systems Engineering. J. Object Technol., 20(3), 10-1. doi: 10.5381/jot.2021.20.3.a10 (in English).
https://doi.org/10.5381/jot.2021.20.3.a10
40. Hoang, T. S. (2013). An introduction to the Event-B modelling method. Industrial Deployment of System Engineering Methods, 211-236 (in English).
41. Object Management Group. OMG systems modeling language (OMG SysML), version 1.6 (2019). Retrieved from: https://www.omg.org/spec/SysML/ (in English).
42. Amendola, A., Becchi, A., Cavada, R., Cimatti, A., Griggio, A., Scaglione, G., & et al. (2020). A model-based approach to the design, verification and deployment of railway interlocking system. In International Symposium on Leveraging Applications of Formal Methods (pp. 240-254). doi: 10.1007/978-3-030-61467-6_16 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-61467-6_16
43. Holt, J., Perry, S. (2019). SysML for systems engineering. A model-based approach. Institution of Engineering and Technology (in English).
https://doi.org/10.1049/PBPC020E