Un enfoque de MBSE para el desarrollo de sistemas automotrices automatizados resilientes
Autores: D"Ambrosio, Joseph; Adiththan, Arun; Ordoukhanian, Edwin; Peranandam, Prakash; Ramesh, S.; Madni, Azad M.; Sundaram, Padma
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas avanzados de asistencia al conductor y de conducción automatizada deben operar en entornos complejos y tomar decisiones críticas para la seguridad. El comportamiento resiliente de estos sistemas en su dominio de diseño operativo objetivo es esencial. En este documento, describimos los desarrollos en nuestro enfoque de Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (MBSE) para desarrollar sistemas automatizados críticos para la seguridad y resilientes. Un enfoque MBSE proporciona la capacidad de ofrecer garantías sobre el comportamiento del sistema y potencialmente reduce la dependencia de pruebas en el vehículo mediante el uso de modelos rigurosos y simulaciones extensas. Estamos aplicando métodos MBSE a dos aspectos clave del desarrollo de sistemas resilientes: (1) asegurar un comportamiento resiliente mediante el uso de Contratos de Resiliencia para la toma de decisiones del sistema; y (2) aplicar métodos de prueba basados en simulación para verificar que el sistema maneja todos los escenarios conocidos y validar el sistema frente a posibles escenarios desconocidos. Los Contratos de Resiliencia utilizan métodos de diseño basados en contratos y Procesos de Decisión de Markov Parcialmente Observables (POMDP), que permiten al sistema modelar la incertidumbre potencial en el entorno percibido y, por lo tanto, tomar decisiones más resilientes. La metodología de pruebas basada en simulación proporciona un enfoque estructurado para evaluar el funcionamiento del sistema objetivo en una amplia variedad de condiciones operativas y así confirmar que el comportamiento resiliente esperado se ha logrado. Este documento proporciona detalles sobre el desarrollo de una función de utilidad para apoyar los Contratos de Resiliencia y describe los métodos de prueba específicos utilizados para evaluar escenarios operativos conocidos y desconocidos.
Descripción
Los sistemas avanzados de asistencia al conductor y de conducción automatizada deben operar en entornos complejos y tomar decisiones críticas para la seguridad. El comportamiento resiliente de estos sistemas en su dominio de diseño operativo objetivo es esencial. En este documento, describimos los desarrollos en nuestro enfoque de Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (MBSE) para desarrollar sistemas automatizados críticos para la seguridad y resilientes. Un enfoque MBSE proporciona la capacidad de ofrecer garantías sobre el comportamiento del sistema y potencialmente reduce la dependencia de pruebas en el vehículo mediante el uso de modelos rigurosos y simulaciones extensas. Estamos aplicando métodos MBSE a dos aspectos clave del desarrollo de sistemas resilientes: (1) asegurar un comportamiento resiliente mediante el uso de Contratos de Resiliencia para la toma de decisiones del sistema; y (2) aplicar métodos de prueba basados en simulación para verificar que el sistema maneja todos los escenarios conocidos y validar el sistema frente a posibles escenarios desconocidos. Los Contratos de Resiliencia utilizan métodos de diseño basados en contratos y Procesos de Decisión de Markov Parcialmente Observables (POMDP), que permiten al sistema modelar la incertidumbre potencial en el entorno percibido y, por lo tanto, tomar decisiones más resilientes. La metodología de pruebas basada en simulación proporciona un enfoque estructurado para evaluar el funcionamiento del sistema objetivo en una amplia variedad de condiciones operativas y así confirmar que el comportamiento resiliente esperado se ha logrado. Este documento proporciona detalles sobre el desarrollo de una función de utilidad para apoyar los Contratos de Resiliencia y describe los métodos de prueba específicos utilizados para evaluar escenarios operativos conocidos y desconocidos.