Resumen

Los CADS (sistemas cooperativos de conducción autónoma) son sistemas reactivos intensivos en software y críticos para la seguridad, y son muy prometedores para nuestra vida cotidiana, pero es posible que los errores del sistema no se identifiquen en la fase de diseño hasta la fase de implementación, y el coste de corregirlos será más caro más tarde que en la fase inicial. Para diseñar sistemas de software autónomos fiables, tenemos que tratar con modelos de restricciones multireloj. El lenguaje SysML (System Modeling Language) se adopta cada vez más para llevar a cabo el modelado y la verificación a nivel de sistema con representaciones abstractas, pero adolece de ambigüedades semánticas en el diseño de sistemas autónomos críticos para la seguridad. El objetivo principal es investigar métodos para abordar simultáneamente los modelos de diseño y análisis y lograr una coherencia semántica basada en fundamentos matemáticos y en la transformación formal de modelos. En este artículo, proponemos un método para combinar el proceso de modelado de requisitos con el proceso de análisis para garantizar la seguridad y fiabilidad de los CADS. En primer lugar, extendemos los metamodelos SysML y construimos el perfil SysML para el dominio CADS que podría mejorar la corrección del modelado y mejorar la reutilización. Se ha diseñado un modelo CADS instanciado mediante la adopción de un perfil que contiene diferentes atributos y comportamientos funcionales y no funcionales clave. En segundo lugar, definimos la sintaxis formal y las notaciones semánticas para los elementos de modelado en el diagrama de máquina de estados SysML y mostramos las reglas de transformación entre el diagrama de máquina de estados y el modelo CCSL (Clock Constraint Specification Language). También se demuestra la preservación semántica utilizando la relación de bisimulación entre ambos para una rigurosa corrección del mapeo. En tercer lugar, se ilustra un caso práctico de conducción autónoma cooperativa en autopista y se utiliza la herramienta TimeSquare para simular las trazas de ejecución de la especificación CCSL en la fase de diseño del sistema.

• Materias:Motores (Mecánica) Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Engines Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:lenguaje de especificación de restricciones de reloj, diagrama de máquina de estados sysml, sistemas de conducción autónoma cooperativa, estudio de caso de conducción autónoma cooperativa de adelantamiento, sistemas de software autónomos fiables, ejecución de especificación ccsl, lenguaje de modelado de sistemas, sistemas autónomos críticos, sistemas reactivos críticos, transformación formal de modelos
• Keywords:clock constraint specification language, sysml state machine diagram, cooperative autonomous driving systems, cooperative autonomous overtaking driving case study, trustworthy autonomous software systems, ccsl specification execution, system modeling language, critical autonomous systems, critical reactive systems, formal model transformation